ปั๊มท่อทำงานได้อย่างไร?

ปั๊มท่อเป็นหัวใจสำคัญของระบบการขนส่งของเหลวใด ๆ ที่รับผิดชอบในการเคลื่อนย้ายของเหลวและ slurries ในระยะทางไกลมักจะข้ามภูมิประเทศที่หลากหลายและการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงอย่างมีนัยสำคัญ ตั้งแต่น้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติไปจนถึงน้ำและผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการกลั่นเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการไหลของทรัพยากรที่สำคัญและต่อเนื่อง การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของพวกเขาเกี่ยวข้องกับการเจาะลึกหลักการของการเปลี่ยนแปลงของของไหลการออกแบบเชิงกลและระบบควบคุม

ที่แกนกลางปั๊มท่อส่งพลังงานให้กับของเหลวเพิ่มความดันและทำให้สามารถเอาชนะแรงต้านทานเช่นแรงเสียดทานภายในท่อและความแตกต่างในระดับความสูง การแปลงพลังงานนี้ประสบความสำเร็จเป็นหลักผ่านหนึ่งในสองหลักการปฏิบัติการหลัก: แรงเหวี่ยง หรือ การกระจัดในเชิงบวก .

ปั๊มแรงเหวี่ยง: ผู้ทำงานของท่อส่ง

ปั๊มท่อส่วนใหญ่เป็น ปั๊มปั่นป่วน - เครื่องจักรแบบไดนามิกเหล่านี้ทำงานบนหลักการของการแปลงพลังงานจลน์หมุนเป็นแรงดันของเหลว นี่คือรายละเอียดของการดำเนินการของพวกเขา:

1. การหมุนใบพัด: องค์ประกอบสำคัญคือ ใบพัด , ดิสก์หมุนที่มีชุดของใบพัดโค้ง เมื่อปั๊มเปิดใช้งานมอเตอร์จะขับเคลื่อนใบพัดด้วยความเร็วสูง

2. การเข้าและเร่งความเร็วของเหลว: ของเหลวเข้าสู่ปั๊มที่กึ่งกลางของใบพัดหรือที่รู้จักกันในชื่อ ดวงตา - ในขณะที่ใบพัดหมุนใบพัดจับของเหลวและเนื่องจากแรงแบบหมุนเหวี่ยงเหวี่ยงมันออกไปทางเส้นรอบวงของใบพัด การเคลื่อนไหวรัศมีนี้เพิ่มความเร็วของของเหลวอย่างมีนัยสำคัญ

3. การแปลงแรงดันใน ก้นหอย/เครื่องกระจาย: ของเหลวความเร็วสูงจากนั้นจะเข้าสู่ท่อที่ขยายตัวอย่างต่อเนื่องที่เรียกว่า volute หรือชุดของคู่มือที่อยู่กับที่เรียกว่าก diffuser - เมื่อของเหลวเคลื่อนที่ผ่านพื้นที่ที่กำลังขยายตัวนี้ความเร็วของมันจะลดลงและตามหลักการของเบอร์นูลลีการลดลงของพลังงานจลน์นี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานความดันคงที่

4. คายประจุ: ของเหลวแรงดันสูงในขณะนี้ออกจากปั๊มผ่านหัวฉีดปล่อยและเข้าไปในท่อ

ลักษณะสำคัญของปั๊มท่อปั่นป่วน:

• การเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหล: ปั๊มแบบแรงเหวี่ยงเหมาะสำหรับอัตราการไหลสูงและสามารถจัดการกับความแปรปรวนของการไหลได้อย่างง่ายดาย

• หัวกดดัน: พวกเขาสร้างหัวแรงดันโดยการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดความเร็วและจำนวนใบพัด (ขั้นตอน)

• การกำหนดค่าหลายขั้นตอน: สำหรับท่อทางไกลที่ต้องการแรงกดดันที่สูงมาก ปั๊มแรงเหวี่ยงหลายขั้นตอน - แต่ละขั้นตอนจะเพิ่มหัวความดันทั้งหมด

• ประสิทธิภาพ: ปั๊มแรงเหวี่ยงที่ทันสมัยได้รับการออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพสูงลดการใช้พลังงาน

• การซ่อมบำรุง: โดยทั่วไปแข็งแกร่งและต้องการการบำรุงรักษาค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับปั๊มการกระจัดเชิงบวกสำหรับการทำงานอย่างต่อเนื่อง

ปั๊มการกระจัดเชิงบวก: สำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ

ในขณะที่พบน้อยสำหรับการดำเนินงานท่อหลักเนื่องจากอัตราการไหลที่ลดลงและปัญหาการเต้นเป็นจังหวะ ปั๊มการกระจัดเชิงบวก ใช้ในแอปพลิเคชันไปป์ไลน์เฉพาะโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่แรงดันสูงและการควบคุมการไหลที่แม่นยำนั้นมีความสำคัญหรือสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูง ปั๊มเหล่านี้ทำงานโดยดักปริมาณของเหลวคงที่และบังคับให้ปริมาตรนั้นเข้าไปในท่อปล่อย

ประเภททั่วไป ได้แก่ :

• ปั๊มแบบลูกสูบ (ปั๊มลูกสูบ/ลูกสูบ): สิ่งเหล่านี้ใช้ลูกสูบหรือลูกสูบที่เคลื่อนที่ไปมาภายในกระบอกสูบ บนจังหวะการดูดของเหลวจะถูกดึงเข้าไปในกระบอกสูบและในจังหวะการปลดปล่อยมันถูกบังคับให้ออกไป พวกเขาเป็นที่รู้จักกันดีในการสร้างแรงกดดันสูงมาก

• ปั๊มโรตารี่ (เกียร์, สกรู, ปั๊มกลีบ): สิ่งเหล่านี้ใช้องค์ประกอบการหมุน (เกียร์, สกรู, กลีบ) เพื่อสร้างโพรงที่เคลื่อนที่ซึ่งดักจับและขนส่งของเหลวจากการดูดไปยังด้านปล่อย

ลักษณะสำคัญของปั๊มท่อส่งบวกเชิงบวก:

• อัตราการไหลคงที่: สำหรับความเร็วที่กำหนดพวกเขาจะส่งมอบอัตราการไหลเกือบคงที่โดยไม่คำนึงถึงแรงดันปล่อย

• ความสามารถของแรงดันสูง: สามารถสร้างแรงกดดันที่สูงมาก

• ของเหลวที่มีความหนืด: มักจะเป็นที่ต้องการสำหรับของเหลวที่มีความหนืดสูงที่ปั๊มแรงเหวี่ยงต่อสู้กับ

• การเต้น: สามารถแนะนำการเต้นเป็นไปในท่อซึ่งอาจต้องใช้แดมเดเนอร์

ระบบสนับสนุนที่สำคัญและการพิจารณา

นอกเหนือจากปั๊มเองแล้วระบบรวมหลายระบบมีความสำคัญต่อการทำงานของปั๊มท่อที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัย:

• ตัวย้ายนายกรัฐมนตรี: มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นตัวเคลื่อนหลักที่พบได้บ่อยที่สุดสำหรับปั๊มท่อโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการติดตั้งคงที่ กังหันก๊าซหรือเครื่องยนต์ดีเซลใช้ในสถานที่ห่างไกลหรือเพื่อพลังงานฉุกเฉิน

• ระบบปิดผนึก: ซีลกลไกหรือการบรรจุมีความสำคัญต่อการป้องกันการรั่วไหลของของเหลวไปตามเพลาปั๊มที่เข้าสู่ปลอก

• ระบบแบริ่ง: ตลับลูกปืนที่แข็งแกร่งรองรับเพลาหมุนและใบพัดจัดการโหลดรัศมีและการโหลดตามแนวแกนอย่างมีนัยสำคัญ

• ระบบควบคุม: ระบบ SCADA ที่ซับซ้อน (การควบคุมการควบคุมและการเก็บข้อมูล) ตรวจสอบและควบคุมความเร็วของปั๊มความดันอัตราการไหลและพารามิเตอร์ที่สำคัญอื่น ๆ จากระยะไกล ไดรฟ์ความถี่ผันแปร (VFDs) มักจะใช้เพื่อควบคุมความเร็วมอเตอร์อย่างแม่นยำและทำให้เอาต์พุตปั๊ม

• อุปกรณ์ความปลอดภัย: วาล์วบรรเทาแรงดัน, จอภาพการสั่นสะเทือน, เซ็นเซอร์อุณหภูมิและระบบปิดระบบฉุกเฉินเป็นส่วนสำคัญในการป้องกันความเสียหายและสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน

• สถานีสูบน้ำ: บนท่อยาวสถานีสูบน้ำหลายแห่งตั้งอยู่ในเชิงกลยุทธ์ตามเส้นทางเพื่อเพิ่มแรงดันและชดเชยการสูญเสียแรงเสียดทานรักษาการไหลอย่างต่อเนื่อง

บทสรุป

ปั๊มท่อ เป็นสิ่งมหัศจรรย์ทางวิศวกรรมที่เป็นกระดูกสันหลังของโครงสร้างพื้นฐานพลังงานและน้ำทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นการกระทำแบบไดนามิกของปั๊มแรงเหวี่ยงหรือการกำจัดในเชิงบวกของปั๊มลูกสูบบทบาทพื้นฐานของพวกเขายังคงเหมือนเดิม: เพื่อย้ายของเหลวอย่างมีประสิทธิภาพและน่าเชื่อถือจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีปั๊มวิทยาศาสตร์วัสดุและระบบควบคุมทำให้มั่นใจได้ว่าส่วนประกอบที่สำคัญเหล่านี้ยังคงตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับการขนส่งของเหลวที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพทั่วโลก