長いシャフトポンプ効率の減衰の一般的な理由は何ですか

ロングシャフトポンプ 発電所の冷却水システム、地方自治体の排水プロジェクト、石油化学産業循環水プロセス、および大規模な水摂取プロジェクトで広く使用されています。長期操作中、ユーザーにとって一般的な懸念は効率の低下です。効率の低下はエネルギー消費を増加させるだけでなく、機器の寿命を短くし、システム全体の安定性に影響を与える可能性さえあります。多数の要因が、油圧コンポーネントの摩耗、インペラーのスケーリングと損傷、ベアリングの摩耗、悪質整列、キャビテーション、および設計ポイントから逸脱している動作条件など、一般的な原因を伴う長いシャフトポンプの効率低下に寄与します。

油圧コンポーネント摩耗

ロングシャフトポンプの主な油圧成分には、インペラ、ガイドベーン、ポンプケーシングが含まれます。長期の動作中、水の流れの固体粒子、シルト、および顕微鏡的不純物は、これらの成分の侵食と摩耗を引き起こす可能性があります。

インペラブレードの表面が摩耗すると、そのジオメトリが変化し、刃の曲率と油圧角が設計値から逸脱し、エネルギー変換効率が低下します。ガイドベーンの精査と摩耗は、渦電流を引き起こし、油圧損失を増加させる可能性があり、全体的なポンプ効率をさらに低下させます。

摩耗は、河川または海水吸気ポンプステーションで特に深刻です。長期的な動作では、ポンプの内面の粗さが増加し、油圧損失の増加と効率の大幅な低下につながります。

インペラーのスケーリングと損傷

インペラーのスケーリングは、ロングシャフトポンプの効率の低下における主要な要因です。水の硬度が高い状態では、水中の炭酸塩はインペラに簡単にスケール堆積物を形成し、時間の経過とともにヴァーンの表面を導きます。
スケールは、流パスの滑らかさを変化させ、滑らかな水の流れを妨げ、油圧摩擦損失を増加させます。重度の場合、スケール堆積物はフローパスの断面を減らし、ポンプの流れと頭を減らすことができます。

さらに、一部の腐食性培地では、孔雀、ひび割れ、または腐食穿孔がインペラーの表面に発生する可能性があります。この損傷は、インペラーの油圧構造を破壊し、乱流と寄生的損失を引き起こし、効率の低下をもたらします。

ベアリングウェア

ロングシャフトポンプには長いシャフト構造があり、通常は複数のベアリングが必要です。長期的な手術では、ベアリングは油圧の不均衡、振動、摩擦により摩耗しやすくなります。ベアリングが摩耗すると、ポンプシャフトが安定性が低くなり、ぐらつきと不整合が発生します。これにより、インペラーとガイドベーンの間のギャップが増加し、エネルギー損失が大きくなります。シャフトの不安定性は、追加の摩擦損失を引き起こし、ポンプの効率をさらに低下させます。

特に、水潤滑またはゴム製のベアリングでは、冷却または潤滑が不十分な場合、ベアリング表面の乾燥摩擦や侵食、摩耗の促進、その結果、効率の損失が発生します。

ミスアライメント

ロングシャフトポンプには、高い設置精度が必要であり、モーターとポンプシャフトの間のずれは、動作効率に直接影響を与える可能性があります。

設置または長期動作中、ポンプとモーターシャフトの同軸性は、基礎の和解、熱膨張、収縮、または機械的衝撃などの要因により逸脱する可能性があります。この不整合により、不均衡な結合操作が発生し、シャフトシステムのエネルギー損失が増加し、ベアリングとシールの摩耗が加速します。

ミスアライメント not only increases mechanical energy loss but can also cause the impeller to operate outside optimal hydraulic conditions, leading to a gradual decrease in pump efficiency.

キャビテーション

吸引条件が設計要件を満たしていない場合、ロングシャフトポンプはキャビテーションの傾向があります。キャビテーションにより、インペラーの刃の表面に泡が形成され、崩壊し、刃の表面を徐々に損傷する衝撃とノイズが生成されます。

ハニカムのような損傷または刃の表面の孔食は、流パス表面の粗さを増加させ、流体の流れ抵抗を増加させ、油圧効率の低下につながります。

さらに、キャビテーションによって生成される振動と騒音は、ポンプの安定した動作に影響を与え、エネルギー消費を増加させ、効率を大幅に低下させる可能性があります。

設計ポイントから逸脱する動作条件

通常、長いシャフトポンプは、設計段階で特定の流量とヘッドに対して最適化されます。動作条件が設計ポイントから長期間逸脱すると、効率が大幅に低下する可能性があります。

低流量で動作する場合、水流はポンプ内で強い逆流と渦を生成し、油圧損失を増加させます。高流量で動作する場合、インペラアウトレット角度とガイドベーン入口角が一致しないため、追加の油圧損失が発生します。

設計ポイントから逸脱する長期操作は、効率を低下させるだけでなく、インペラー、ガイドベーン、ベアリングの摩耗を増加させ、ポンプ効率の低下のプロセスを促進します。

シールの故障

長いシャフトポンプは、多くの場合、梱包または機械シールを使用します。シールが故障すると、流体の漏れはシャフトの出力を引き起こす可能性があります。梱包シールは、長期操作中に合理的な圧縮力を維持する必要があります。ゆるいほど漏れが発生しますが、きつすぎると摩擦損失が増加し、どちらも効率が低下します。機械シールが摩耗したり、潤滑が不十分になったら、摩擦ペアがひどく熱くなり、効率の損失にもつながります。