Որ գործոններն են ազդում հիդրավլիկ պոմպերի աշխատանքի վրա

Ներքին կորուստները հիդրավլիկ պոմպերում

Հիդրավլիկ պոմպի արդյունավետությունը ուղղակիորեն ազդում է շահագործման ծախսերի և համակարգի հուսալիության վրա, որտեղ երեք հիմնական կորստի կատեգորիաներն են վատթարացնում արդյունավետությունը

Ծավալային կորուստներ. ներքին արտահոսք և հեղուկի սեղմելիության ազդեցություն

Երբ հեղուկը արտահոսում է շարժվող մասերի և դրանց կապսուլի միջև գտնվող փոքրիկ ճեղքերի միջով, դա բնականաբար նվազեցնում է իրական հոսքի չափը, որը տրամադրվում է: Խնդիրը վատթարվում է նաև այն պատճառով, որ հեղուկները կարող են սեղմվել ճնշման տակ՝ փոխելով իրենց ծավալը՝ կախված համակարգի ճնշումից, ինչը հատկապես նկատելի է բարձր ճնշման տակ աշխատող համակարգերում: Հին պոմպերը ժամանակի ընթացքում մաշվածության պատճառով սովորաբար կորցնում են 15–30 %-ով ավելի շատ հեղուկ: Նոր պոմպերը սովորաբար աշխատում է մոտավորապես 95 % արդյունավետությամբ, սակայն տարիներ շարունակ աշխատելուց հետո շատերը ըստ 2023 թվականի Engineering Toolbox-ի տվյալների արդյունավետությունը նվազում է 80 %-ից ցածր: Ի՞նչ է տեղի ունենում հետո: Պոմպը ստիպված է ավելի շատ աշխատել՝ նույն ելքի ստացման համար, այսինքն՝ էներգիայի վճարները զգալիորեն բարձրանում են, երբեմն՝ մինչև քառորդով ավելի, քան իրականում պետք է լինեն:

Մեխանիկական կորուստներ՝ շփման կորուստներ, սայլակների մաշվածություն և սեղման մեխանիզմների դիմադրություն

Շփումը տեղի է ունենում այն սահող մասերում, որոնք մենք բոլորս էլ լավ գիտենք՝ ինչպես օրինակ թմբուկները, փոխադրիչները և ատամնանիվների ատամները, և այս շփումը կլանում է համակարգին մատակարարված էներգիայի 7-ից 12 տոկոսը: Երբ թմբուկները սկսում են մաշվել, դրանք առաջացնում են զգալիորեն ավելի մեծ դիմադրություն՝ երբեմն 40% ավելի մեծ դիմադրություն: Իսկ հին ամրացման մանտիկների մասին ասել էլ չի կարելի: Դրանք թույլ են տալիս առաջանալ տարբեր անցանկալի դիմադրությունների, որոնք կարող են մեխանիկական արդյունավետությունը նվազեցնել մոտ 8%-ով՝ հատկապես բարձր ճնշման պայմաններում: Ինչ է սա նշանակում? Հիմնականում այն էներգիան, որն ավելի վաղ արտադրողական էր, այժմ վերածվում է ջերմության՝ այլ ոչ թե հեղուկների շարժման: Այս ջերմության կուտակումը արագացնում է բաղադրիչների մաշվածությունը ընդհանուր առմամբ: Ուստի շատ կարևոր է հետևել լուսանդակման վիճակին՝ ապահովելու համար, որ մետաղական մակերեսները չշփվեն ուղղակիորեն և պահպանելու սարքավորման ընդհանուր արդյունավետ աշխատանքը:

Հիդրավլիկ կորուստներ. Սահունք, հոսքի անջատում և փականի դիմադրություն

Անարդյունավետ հիդրավլիկ համակարգերը հաճախ ներդիրներում առաջացած խառնաշփոթի, սուր անկյուններում կամ հանկարծակի չափերի փոփոխությունների դեպքում հոսքի բաժանման, ինչպես նաև կառավարման սեղմակներում ճնշման կորստի պատճառով են առաջանում: Երբ հեղուկը շարժվում է խառնաշփոթի վիճակում, այն պարզապես վերածվում է կորցված ջերմության: Հոսքի բաժանումը ստեղծում է այդ անհարմար վիրտուները, որոնք հիմնականում համակարգից կինետիկ էներգիան են գողանում: Եվ մի մոռացեք նաև սեղմակի դիմադրության մասին, հատկապես ուղղությունը կառավարող սեղմակների դեպքում, որտեղ կորուստները երբեմն կարող են կուլ տալ ընդհանուր համակարգի ճնշման մոտ 20%-ը: Բարեհաջող աշխատանք ապահովելու համար ինժեներները պետք է կենտրոնանան լավ ներդիրների նախագծման վրա, հնարավորության դեպքում համարի ավելի մեծ կամ ցածր դելտա-P սեղմակների տեղադրմանը և ընդհանրապես հետևի խողովակների հանկարծակի անցումներին, որոնք խախտում են հոսքի բնական ձևավորումը: Այս կարգավորումները երկար ճանապարհ են անցնում՝ պահպանելու ցանկալի շերտավոր հոսքի վիճակը, որը կարևոր է լավ հիդրավլիկ աշխատանքի համար:

Հիդրավլիկ հեղուկների հատկությունները և դրանց ազդեցությունը պոմպի աշխատանքի վրա

Շփանցուկի դերը կնքման, սնուցման և ծավալային արդյունավետության գործում

Ճիշտ խտությունը հիմնարար դեր է խաղում պիտակավորման, լավ հողանցման և հեղուկների հոսքի կառավարման ճիշտ պահպանման գործում: Երբ խտությունը ճիշտ է, այն ստեղծում է հզոր պաշտպանական շերտ միմյանց մոտ գտնվող մասերի միջև, որը օգնում է կանխել համակարգի ներսում առաջացող կորուստները: Սա հատկապես կարևոր է, քանի որ չափազանց մեծ կորուստները կարող են նվազեցնել ծավալային արդյունավետությունը մոտ 15 տոկոսով՝ ըստ 2023 թվականի «Ֆիզիկական դինամիկայի» զեկույցի: Ճիշտ խտությունը նաև պահում է իրենց հողանցված վիճակում սայլակներն ու պիտակները, նվազեցնելով շփման պատճառով առաջացող մաշվածությունը և միաժամանակ էներգիա խնայելով: Հակառակ դեպքում, եթե հեղուկը չափազանց շատ նոսր է, այն ավելի շատ կկորչի և չի ապահովի բավարար պաշտպանություն: Իսկ եթե չափազանց խիտ է, ապա համակարգը ստիպված կլինի ավելի մեծ դիմադրության դեմ աշխատել, ինչը կպահանջի ավելի շատ էներգիա: Արտադրողների խտության ցուցումներին հետևելը կարևոր է ոչ միայն այս համակարգերի առավելագույն արդյունավետություն ապահովելու, այլ նաև այն փաստի համար, որ այդ կերպ մասերը ավելի երկար կաշխատեն մինչև փոխարինման անհրաժեշտություն առաջանալը:

Ջերմաստիճանային պայմաններով պայմանավորված խտության փոփոխություններ և արդյունավետություն լավագույն արդյունավետության կետում (BEP)

Ջերմաստիճանի փոփոխությունները հիմնականում ազդում են հեղուկի վիսկոզության վրա, ինչը ազդում է պոմպերի աշխատանքի վրա՝ լավագույն արդյունավետության կետում (BEP), որտեղ նրանք յուրաքանչյուր հոսքի միավորի համար օգտագործում են նվազագույն էներգիա: Երբ ջերմաստիճանը մոտ 30 աստիճանով Ցելսիուսով բարձրանում է, հեղուկը մոտ կեսով ավելի շատ նոսր է դառնում: Սա ներքին կաթողը վատացնում է և աշխատանքը տեղաշարժում է BEP-ից դուրս՝ դեպի այսպես կոչված «իդեալական» կետից: Ըստ 2023 թվականի Thermal Performance Study հետազոտության՝ այս տեսակի փոփոխությունները կարող են համակարգի ընդհանուր արդյունավետությունը նվազեցնել մոտ 10%: Տաք եղանակին հեղուկը նոսրանում է, ինչը դարձնում է ավելի ծանր սերմանոցների աշխատանքը և նվազեցնում է հողակների արդյունավետությունը: Սակայն սառը միջավայրում տեղի է ունենում հակառակը՝ հեղուկները դառնում են ավելի խիտ և ստեղծում են ավելի մեծ դիմադրություն հոսքի դեմ՝ ավելացնելով էներգիայի ծախսը: Ուստի շատ կայաններ այժմ ընտրում են բարձր վիսկոզության ինդեքսով (HVI) հեղուկներ: Այս հատուկ բաղադրությունները օգնում են պահպանել աշխատանքը BEP-ին մոտ հարթ և կայուն վիճակում՝ նույնիսկ երբ ջերմաստիճանները փոփոխվում են: Նրանք նաև նվազեցնում են խոռոչային քայքայման վնասվածքներ և մասերի արագ մաշվածություն նման խնդիրները, ինչը երկարաժամկետ տեսանկյունից խնայում է սպասարկման ծախսեր:

Շահագործման պայմաններ՝ Կավիտացիա, NPSH և դիզայնից դուրս շահագործում

Կավիտացիայի մեխանիզմներ և հուսալի հիդրավլիկ պոմպի շահագործման համար կրիտիկական NPSH անհրաժեշտ պահուստի պահանջներ

Երբ հեղուկի ճնշումը իջնում է ներքևի սահմանից, որը անհրաժեշտ է հեղուկ վիճակում պահելու համար, տեղի է ունենում կավիտացիա: Սա առաջացնում է փոքր գոլորշու պղպղունջներ, որոնք հետո բռնությամբ պայթում են, երբ տեղափոխվում են ավելի բարձր ճնշման գոտիներ: Այս դեպքից հետո առաջանում են փոքր ուժային ցողուններ և հզոր ազդեցություններ, որոնք մաշում են շարժիչի անոթները, պոմպի կողպեղները և կառավարման փականները: Ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ այս վնասը կարող է համակարգի արդյունավետությունը նվազեցնել մոտ 12 տոկոսով և խանգարել սարքավորումների հուսալիությանը ժամանակի ընթացքում՝ ըստ վերջերս կատարված հետազոտությունների: Սա կանխարգելելու համար ցանկացած ցածր ճնշման վրա դրական մատուցման գլխի կամ NPSH-ի կառավարումը դառնում է լրիվ կրիտիկական ճիշտ շահագործում ապահովելու համար:

• NPSH Պահանջվող (NPSHR) պոմպի կողմից գոլորշիացումը խուսափելու համար պահանջվող նվազագույն մատուցման ճնշումն է
• NPSH Տրամադրված (NPSHA) համակարգի կողմից տրամադրված իրական մատուցման ճնշումն է
• Կավիտացիան դառնում է հավանական՝ առաջացնելով վնաս, երբ NPSHA-ն իջնում է NPSHR-ից ցածր

Շահագործումը կոնստրուկտորական պայմաններից դուրս՝ հատկապես ցածր հոսքի պայմաններում, բարձր հեղուկի ջերմաստիճանի կամ բարձրացված համակարգային դիմադրության դեպքում, խորացնում է ճնշման անկումը և պղպղունքների առաջացումը: Արտադրողի կողմից նշված NPSHR-ից 25% ավելի մեծ անվտանգության արժեք պահպանելը ընդունված է որպես լավագույն պրակտիկա արդյունաբերական հուսալիության համար: Հիմնական ռազմավարություններն են.

Անհրաժեշտ է հետևել ներծծող ցանցերի պարբերական ստուգմանը, անվտանգ ավազանի խորությանը և մուտքային ճնշման միտումների վերահսկմանը՝ այս անվտանգության արժեքը պահպանելու համար:

Կանխարգելիչ սպասարկում և բաղադրիչների ամբողջականություն՝ հիդրավլիկ պոմպի կայուն աշխատանքի համար

Խնամքի հսկողությունը խնդիրներ առաջանալուց առաջ պահելը հիդրավլիկ պոմպերի երկարաժամկետ և արդյունավետ աշխատանքի համար ամենալավ միջոցներից մեկն է: Երբ տեխնիկները վաղ փուձարկում են կնիքերի, սայլակների կամ այդ հարմարանքների մակերեսների մաշվածության նշանները, նրանք կանխում են ավելի մեծ խնդիրների առաջացումը: Ոչ ոք չի ցանկանում անսպասելի կոտրվածքներ, որոնք ժամանակ և գումար են կորցնում: Մաքուր հեղուկը նույնպես շատ կարևոր է: Համակարգում փոշին և աղբը ավելի արագ են մաշում բաղադրիչները, քան սովորաբար, և թուլացնում են շարժվող մասերի միջև պաշտպանիչ թաղանթները: Ինչպես նշված է «Ֆլյուիդ Փոուեր Ջոռնալ» ամսագրում անցյալ տարի հրապարակված հետազոտության մեջ՝ ֆիլտրերը կանոնավոր փոխարկելը համատեղված հեղուկի պարբերական փորձարկման հետ, իրականում կարող է երկարաձգել բաղադրիչների կյանքը մոտ մեկ քառորդով: Շատ կայաններ այժմ հսկում են ճնշման տարբերությունները ժամանակի ընթացքում, ուսումնասիրում են թրթռացման օրինաչափությունները և հետևում են հեղուկների ջերմաստիճանի տատանումներին: Այս դիտարկումները օգնում են փոքր խնդիրները հայտնաբերել, մինչ դրանք մեծ խնդիրների կամ ամբողջական համակարգի ձախողման վերածվեն: Նման հսկող նույնականացման ռազմավարություն կիրառող գործարանները սովորաբար 30 տոկոսով պակաս են ապահովում անսպասելի կանգեր, միևնույն ժամանակ պահպանելով իրենց սարքավորումների ամենալավ աշխատանքը՝ նույնիսկ դժվար շահագործման պայմաններում:

Frequently Asked Questions - Հաճ📐

Որո՞նք են հիդրավլիկ պոմպերում տեղի ունեցող կորուստների հիմնական տեսակները:

Հիդրավլիկ պոմպերը կրում են ծավալային, մեխանիկական և հիդրավլիկ կորուստներ: Ծավալային կորուստները առաջանում են ներքին կաթողությունից և հեղուկի սեղմվելիությունից, մեխանիկական կորուստները՝ շփման և մաշվածությունից, իսկ հիդրավլիկ կորուստները՝ շրջանառությունից և փականների դիմադրությունից:

Ինչպե՞ս է սեղմունականությունը ազդում հիդրավլիկ պոմպի աշխատանքի վրա:

Սեղմունականությունը կարևոր դեր է խաղում կնքման և հողանցման արդյունավետության մեջ: Ճիշտ սեղմունականության մակարդակները կանխում են կաթողությունները, նվազեցնում են մաշվածությունը և պահպանում են համակարգի արդյունավետությունը: Ջերմաստիճանի փոփոխությունների պատճառով սեղմունականության փոփոխությունները կարող են զգալիորեն ազդել պոմպի արդյունավետության վրա:

Ինչ է կավիտացիան և ինչո՞ւ է այն վնասակար հիդրավլիկ համակարգերի համար:

Կավիտացիան առաջանում է, երբ ճնշման անկումը հնարավորություն է տալիս գոլորշու պղպղունջների առաջացման և փլուզման, ինչը վնասում է շարժիչների և փականների նման բաղադրիչները: Այն նվազեցնում է համակարգի արդյունավետությունն ու հուսալիությունը, դարձնելով կարևոր NPSH-ի կառավարումը:

Ինչո՞ւ է կանխարգելիչ սպասարկումը կարևոր հիդրավլիկ պոմպերի համար:

Կանխարգելիչ սպասարկումը օգնում է վաղ փուձարկել մաշվածությունը, կանխելով ավելի մեծ խնդիրներ և անսպասելի խափանումներ: Պարբերական սպասարկումը ապահովում է մաքուր հեղուկի առկայություն և նվազեցնում է մասերի մաշվածությունը, երկարաձգելով սարքավորումների կյանքի տևողությունն ու հուսալիությունը: