Ảnh hưởng của độ cao đối với hệ thống bơm ly tâm

Bơm ly tâm được sử dụng rộng rãi trong việc vận chuyển các chất lỏng khác nhau, chiếm khoảng 70% đến 80% tổng số máy bơm. Trong môi trường cao nguyên, áp suất khí quyển giảm khi tăng độ cao và áp suất tại cổng hút bơm ly tâm giảm theo. Việc giảm khả năng hút ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của máy bơm và dẫn đến giảm hiệu quả làm việc. Bài viết này sẽ phân tích hiệu suất làm việc và thay đổi các quy tắc của máy bơm ly tâm ở các độ cao khác nhau, cũng như các giải pháp.

• Nguyên tắc cơ bản của lực hút nước

Việc hút của bơm nước về cơ bản đến từ sự khác biệt giữa áp suất khí quyển và áp suất chân không trong máy bơm. Dưới áp suất khí quyển tiêu chuẩn (khoảng 101.325 kPa ở mực nước biển), chiều cao hút nước tối đa lý thuyết của bơm nước là 10,33 mét. Trong các ứng dụng thực tế, do các yếu tố như mất ma sát và xâm thực, khoảng cách hút hiệu quả thường không vượt quá 8 mét. Máy hút bụi tham số chính ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hút. Lấy một mô hình nhất định của bơm ly tâm làm ví dụ, khi máy đo chân không hiển thị -0. 08 MPa, chiều cao hút nước lý thuyết tương ứng là khoảng 8.4 mét. Trong quá trình lắp đặt, cần chú ý đặc biệt đến khoảng cách thẳng đứng giữa trục bơm và bề mặt nguồn nước. Vượt quá phạm vi thiết kế sẽ gây ra sự sụt giảm đột ngột.

• Tác động tăng độ cao đối với hiệu suất của bơm nước

Đối với mỗi 1, 000- Đồng hồ tăng độ cao, áp suất khí quyển giảm khoảng 12%. Dữ liệu được đo thực tế từ một dự án bảo tồn nước trên cao nguyên Qinghai-Tây Tạng cho thấy áp suất khí quyển ở độ cao 3.800 mét chỉ là 64 kPa, dẫn đến phạm vi hút hiệu quả của cùng loại bơm nước được rút ngắn xuống còn 5,2 mét. Mối quan hệ suy giảm phi tuyến này có thể được ước tính bằng công thức h =10. 33x (Pactual/pstandard). Nhiệt độ thay đổi làm trầm trọng thêm tác động của độ cao. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm trên cao nguyên thường hơn 20 độ. Trong một trường hợp, lực hút của bơm nước do động cơ diesel giảm 40% khi nó được bắt đầu ở nhiệt độ thấp và cần được làm nóng trước hơn 15 độ để khôi phục điều kiện làm việc bình thường. Khi chọn thiết bị hỗ trợ, phải bảo lưu hơn 20% hiệu suất.

• Điểm chính cho lựa chọn bơm nước ở các khu vực cao

Tốt nhất là chọn cấu trúc tự đặt trước. Các thử nghiệm so sánh cho thấy trong một môi trường có độ cao 2500 mét, phạm vi hút của máy bơm ly tâm thông thường bị suy giảm 35%, trong khi máy bơm tự chữa được trang bị hệ thống phụ trợ chân không vòng nước chỉ bị suy giảm 18%. Khuyến cáo rằng thân máy bơm được đặt ngay phía trên nguồn nước trong quá trình lắp đặt để giảm thiểu đường ống hút nước.
Hiệu ứng kháng không khí phải được xem xét trong thiết kế đường ống. Một dự án cung cấp nước sử dụng đường kính đường kính thay đổi dần dần (150 đầu vào dần dần thu hẹp đến 100 ở giữa), giúp cải thiện hiệu quả hấp thụ nước 22% so với đường ống có đường kính bằng nhau. Trong quá trình bảo trì thường xuyên, tập trung vào việc kiểm tra trạng thái của các con dấu. Tốc độ lão hóa của các bộ phận cao su ở các khu vực trên 3000 mét so với mực nước biển là 2-3 lần nhanh hơn ở đồng bằng.

• Giải pháp cho các vấn đề độ cao lớn

Để đối phó với vấn đề hút không đủ, một trang trại trên cao nguyên Tây Tạng đã áp dụng dung dịch nâng nước tiếp sức ba giai đoạn: Máy bơm sâu giai đoạn một nâng nước lên bể nước trung gian, máy bơm ly tâm giai đoạn hai hoàn thành việc nâng thẳng đứng và máy bơm đường ống dẫn giai đoạn cuối. Hệ thống kết hợp này cho phép tổng số đầu vượt quá giới hạn của một máy bơm và giải quyết thành công vấn đề nước uống chăn nuôi ở độ cao 4.500 mét. Các biện pháp cải tiến để ngăn chặn sự xâm thực bao gồm: Lắp đặt bể ổn định áp suất ở đầu vào nước và áp dụng thiết kế bánh công tác hướng dẫn xoắn ốc. Dữ liệu đo thực tế cho thấy giá trị NPSH (đầu hút dương tính) của bơm nhiều giai đoạn đã sửa đổi ở cùng độ cao được tăng thêm 31%, kéo dài hiệu quả tuổi thọ của thiết bị.