Phân phối lưu lượng hút không đồng đều ảnh hưởng đến hiệu suất máy bơm ly tâm như thế nào

Phía hút của máy bơm ly tâm thường được coi đơn giản là đường dẫn chất lỏng đi vào máy bơm. Trong thực tế, điều kiện thủy lực tại điểm hút của bơm có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất bơm, độ rung, hiệu suất tạo bọt, tải trọng ổ bi và tuổi thọ tổng thể.

Máy bơm có thể được lựa chọn và sản xuất chính xác nhưng đường ống hút kém vẫn có thể tạo ra trường dòng chảy vào không ổn định.

Một vấn đề quan trọng làphân phối lưu lượng hút không đồng đều. Khi vận tốc, áp suất hoặc hướng dòng chảy không đồng đều ở đầu vào của bánh công tác, sự mất cân bằng thủy lực có thể ảnh hưởng đến cả hiệu suất của máy bơm và độ tin cậy cơ học.

Vấn đề này đặc biệt quan trọng đối vớitrường hợp chia ngang và máy bơm ly tâm hút đôi, trong đó việc phân phối dòng chảy cân bằng sang cả hai phía của cánh quạt là điều cần thiết để vận hành ổn định.

 

 

1. Phân phối lưu lượng hút không đồng đều là gì?

Lý tưởng nhất là chất lỏng nên tiếp cận lực hút của bơm với vận tốc tương đối đồng đều và độ xoáy tối thiểu.

Tuy nhiên, các phụ kiện và bố trí đường ống ở phía trước máy bơm có thể làm xáo trộn dòng chảy.

Ví dụ, một dòng chất lỏng đi qua khuỷu phát triển một đường cong vận tốc không đối xứng và dòng thứ cấp. Nếu khuỷu tay được lắp đặt quá gần vòi hút của máy bơm, có thể không có đủ khoảng cách để dòng chảy trở nên đồng đều hơn trước khi đi vào cánh quạt.

Các nguồn gây biến dạng dòng hút phổ biến bao gồm:

Khuỷu tay lắp đặt quá gần máy bơm

Rễ hoặc cành gần vòi hút

Bộ giảm tốc được định vị không đúng cách

Van mở một phần

Đường ống hút ngắn

Cấu trúc cửa hút bơm được thiết kế kém

Sự cuốn theo không khí hoặc hơi nước

Tốc độ hút quá mức

Bố trí đường ống không đúng

Kết quả là sự phân bổ vận tốc và áp suất không đồng đều ở đầu vào của cánh quạt.

 

2. Tại sao máy bơm hút đôi lại quan trọng hơn?

Một bơm hút kép được thiết kế sao cho chất lỏng đi vào bánh công tác từ cả hai phía.

Trong điều kiện lý tưởng, dòng chảy được phân bổ gần như bằng nhau giữa hai mắt cánh quạt. Điều này giúp cân bằng lực thủy lực và cho phép máy bơm hoạt động trơn tru.

Nếu lưu lượng hút trở nên không đối xứng, một bên của bánh công tác có thể nhận được nhiều lưu lượng hơn bên kia.

Điều này có thể gây ra:

Dòng chảy vào không đồng đều → Mất cân bằng thủy lực → Lực hướng tâm/hướng trục bổ sung → Rung động và tải thành phần

Vì lý do này, việc bố trí đường ống hút đặc biệt quan trọng đối với-máy bơm phân luồng lớn và máy bơm ly tâm hút đôi khác.

Hướng dẫn kỹ thuật dành cho máy bơm hút đôi đặc biệt nhấn mạnh việc tránh dòng chảy không đều đến hai mắt cánh quạt.

 

3. Nguyên nhân chính khiến lưu lượng hút không đều

3.1 Khuỷu Tay Quá Gần Máy Bơm

Khuỷu tay thay đổi hướng dòng chảy và tạo ra cấu hình vận tốc không đồng đều.

Nếu khuỷu tay được lắp đặt trực tiếp tại hoặc rất gần vòi hút, dòng chảy bị biến dạng có thể đi vào bánh công tác trước khi nó có đủ khoảng cách để ổn định.

Có thể cần phải có các đoạn thẳng dài hơn hoặc bố trí-làm thẳng dòng chảy phù hợp tùy thuộc vào cấu hình máy bơm và đường ống.

3.2 Bộ giảm tốc được thiết kế kém

Bộ giảm tốc thường được yêu cầu để kết nối ống hút lớn hơn với vòi bơm.

Tuy nhiên, bộ giảm tốc được chọn hoặc định hướng không chính xác có thể gây thêm xáo trộn dòng chảy hoặc tạo ra các túi khí.

Đối với đường ống hút nằm ngang, bộ giảm tốc lệch tâm thường được sử dụng khi thích hợp để giảm nguy cơ tích tụ hơi hoặc không khí. Hướng chính xác phụ thuộc vào hình dạng đường ống và nguồn chất lỏng ở trên hay dưới máy bơm, do đó việc bố trí cuối cùng phải tuân theo các yêu cầu về đường ống của dự án và nhà sản xuất máy bơm.

3.3 Chiều dài ống thẳng không đủ

Thường cần một lượng đường ống thẳng nhất định giữa các-thiết bị gây nhiễu dòng chảy và ống hút của máy bơm.

Không có chiều dài phổ quát duy nhất áp dụng cho mọi máy bơm. Tùy thuộc vào loại máy bơm, cấu hình hút và phụ kiện đầu nguồn, thông số kỹ thuật có thể yêu cầu một số đường kính ống có dòng chảy tương đối ổn định trước vòi hút. Một số thiết kế thường được tham chiếu sử dụng khoảng 4D–10D trong các cấu hình cụ thể.

Hướng dẫn cài đặt của nhà sản xuất phải được ưu tiên hơn quy tắc chung.

3.4 Bẫy không khí hoặc hơi

Không khí đi vào bơm ly tâm có thể làm xáo trộn đáng kể dòng hút.

Các nguồn có thể bao gồm:

Ngâm chất lỏng không đủ

Xoáy trong bể hoặc hố thu

Điểm cao trong đường ống hút

Bố trí bộ giảm tốc kém

Tốc độ hút quá mức

Rò rỉ ở phía hút

Không khí hoặc hơi có thể làm giảm hiệu suất thủy lực và có thể góp phần gây ra hiện tượng hoạt động không ổn định và các triệu chứng giống như tạo bọt-. Do đó, thiết kế hệ thống hút phù hợp sẽ giảm thiểu cả sự nhiễu loạn và cuốn khí.

 

4. Ảnh hưởng đến hiệu suất của máy bơm

Lưu lượng hút không đồng đều có thể ảnh hưởng đến máy bơm theo cả cách thủy lực và cơ học.

Giảm hiệu suất thủy lực

Lưu lượng đầu vào không đồng đều khiến cánh quạt không thể hoạt động trong điều kiện thủy lực dự định. Điều này có thể làm tăng tổn thất thủy lực và giảm hiệu quả.

Tăng độ rung

Tải không đều lên bánh công tác có thể tạo ra lực thủy lực dao động, góp phần làm tăng độ rung.

Rủi ro xâm thực

Điều kiện hút kém có thể làm tăng vận tốc cục bộ và giảm áp suất gần mắt cánh quạt. Nếu NPSH sẵn có không đủ thì hiện tượng xâm thực có thể xảy ra.

Tăng tải trọng ổ trục và trục

Mất cân bằng thủy lực có thể đưa thêm lực vào hệ thống rôto, làm tăng tải trọng lên các ổ trục, trục và các bộ phận khớp nối.

Giảm tuổi thọ linh kiện

Rung động liên tục và lực thủy lực bất thường có thể làm tăng tốc độ mài mòn của vòng bi, phốt cơ khí, vòng chống mòn và các bộ phận khác.

Do đó, đường ống hút không chỉ đơn giản là kết nối giữa nguồn chất lỏng và máy bơm-mà nó còn là một bộ phận quan trọng của hệ thống thủy lực máy bơm.

 

5. Cách cải thiện phân phối lưu lượng hút

Giữ đường ống hút đơn giản

Đường hút phải càng trực tiếp càng tốt, giảm thiểu những chỗ uốn cong và phụ kiện không cần thiết.

Cung cấp đường chạy thẳng đầy đủ

Duy trì đủ chiều dài đường ống tương đối không bị xáo trộn giữa các phụ kiện-gây nhiễu dòng chảy và lực hút của máy bơm theo khuyến nghị của nhà sản xuất máy bơm và các tiêu chuẩn dự án hiện hành.

Sử dụng khuỷu tay phù hợp

Ở những nơi không thể tránh khỏi khuỷu tay, cấu hình bán kính dài{0}}thích hợp có thể giúp giảm sự xáo trộn dòng chảy nghiêm trọng.

Sắp xếp chính xác các bộ giảm tốc

Chọn và định hướng các bộ giảm tốc theo hình dạng đường ống hút thực tế và điều kiện chất lỏng.

Cung cấp hỗ trợ đường ống độc lập

Đường ống hút phải được đỡ và căn chỉnh đúng cách mà không tạo ra tải trọng bên ngoài quá mức lên vỏ máy bơm.

Kiểm soát bẫy không khí

Tránh các điểm cao nơi không khí có thể tích tụ và đảm bảo ngập đủ chất lỏng tại các bể chứa, hố thu nước và cơ cấu nạp.

Xem xét hệ thống hút hoàn chỉnh

Đối với việc lắp đặt máy bơm lớn hoặc quan trọng, đường ống hút, đầu vào máy bơm, bể chứa hoặc bể chứa, mức độ vận hành, NPSH và điều kiện dòng chảy phải được đánh giá cùng nhau thay vì riêng biệt.

 

6. Kiểm tra thực tế trong quá trình vận hành

Khi vận hành máy bơm ly tâm mới, một số thông số có thể giúp xác định các vấn đề về phía hút.

Màn hình:

Áp suất hút

Áp suất xả

Tốc độ dòng chảy

Dòng điện động cơ

Rung

Nhiệt độ vòng bi

Tiếng ồn của máy bơm

điều kiện hoạt động liên quan đến NPSH-

Nếu rung động bất thường xảy ra ngay sau khi lắp đặt, hãy kiểm tra đường ống hút trước khi cho rằng bản thân máy bơm bị lỗi.

Cần đặc biệt chú ý đến khuỷu tay, bộ giảm tốc, van, giá đỡ đường ống, túi khí và khoảng cách giữa khớp nối -làm nhiễu dòng chảy cuối cùng và ống hút của máy bơm.

 

7. BƠM HNYB: Những cân nhắc về hệ thống và máy bơm hoàn chỉnh

HNYB PUMPS sản xuất các giải pháp bơm ly tâm cho cấp nước, nhà máy điện, khai thác mỏ, quy trình hóa dầu, tuần hoàn công nghiệp và các ứng dụng đòi hỏi khắt khe khác.

Phạm vi sản phẩm của chúng tôi bao gồm:

Bơm ly tâm kiểu ngang

Bơm ly tâm đa tầng nằm ngang

Bơm ly tâm hút cuối

Máy bơm nhiều tầng tự cân bằng

Bơm ly tâm áp suất cao-

Bơm ly tâm hóa học

Đối với trường hợp-phân chia dòng chảy cao và máy bơm hút đôi, việc vận hành đáng tin cậy đòi hỏi nhiều điều hơn là việc chọn lưu lượng và cột áp chính xác.

Hệ thống hoàn chỉnh cần được xem xét:

Lựa chọn máy bơm + Đường ống hút + Điều kiện nạp + NPSH + Hỗ trợ đường ống + Điều kiện vận hành

Phân phối lưu lượng hút thích hợp giúp máy bơm hoạt động gần với điều kiện thủy lực dự kiến ​​và có thể giảm nguy cơ rung, tạo bọt và mài mòn bộ phận sớm.

 

Phân phối lưu lượng hút không đồng đều là yếu tố dễ bị bỏ qua trong các ứng dụng bơm ly tâm, nhưng ảnh hưởng của nó có thể mở rộng từ hiệu suất thủy lực đến độ tin cậy cơ học.

Các khuỷu tay và phụ kiện được lắp đặt quá gần vòi hút, bộ giảm tốc không phù hợp, chiều dài ống thẳng không đủ, tốc độ hút quá cao và cuốn không khí đều có thể làm xáo trộn trường dòng chảy vào.

Đối với máy bơm kiểu hút kép và kiểu tách ngang, việc duy trì dòng chảy cân bằng ở cả hai phía của cánh quạt là đặc biệt quan trọng.

Nguyên tắc cơ bản rất đơn giản:

Một máy bơm đáng tin cậy cần một hệ thống hút đáng tin cậy.

Bằng cách kết hợp việc lựa chọn máy bơm thích hợp với đường ống hút được thiết kế tốt, hỗ trợ đường ống đầy đủ, sự cuốn khí được kiểm soát và các biện pháp vận hành thích hợp, người dùng có thể cải thiện độ ổn định của máy bơm, giảm độ rung và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

HNYB PUMPS cung cấp các giải pháp bơm ly tâm công nghiệp dựa trên lưu lượng, cột áp, chất lỏng, nhiệt độ, áp suất và yêu cầu lắp đặt thực tế. Hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi để được hỗ trợ ứng dụng và lựa chọn máy bơm chuyên nghiệp.