Efecte de l’altitud sobre els sistemes de bombes centrífugues

Les bombes centrífugues s’utilitzen àmpliament en el transport de diversos líquids, representant al voltant del 70% al 80% del nombre total de bombes. En els ambients de l’altiplà, la pressió atmosfèrica disminueix amb l’altitud creixent i la pressió al port d’aspiració de la bomba centrífuga disminueix en conseqüència. La disminució de la capacitat d’aspiració afecta el funcionament normal de la bomba i condueix a una eficiència de treball reduïda. Aquest article analitzarà el rendiment de treball i el canvi de regles de les bombes centrífugues a diferents altituds, així com solucions.

• Principis bàsics de la succió de la bomba d’aigua

La succió d’una bomba d’aigua prové essencialment de la diferència entre la pressió atmosfèrica i la pressió de buit a la bomba. Sota la pressió atmosfèrica estàndard (uns 101.325 kPa al nivell del mar), l’alçada teòrica de succió d’aigua màxima d’una bomba d’aigua és de 10,33 metres. En aplicacions pràctiques, a causa de factors com la pèrdua de fricció i la cavitació, la distància de succió efectiva no sol superar els 8 metres. El buit de paràmetres clau afecta directament el rendiment de succió. Prenent un determinat model de bomba centrífuga com a exemple, quan el calibre de buit mostra -0. Durant el procés d’instal·lació, s’ha de prestar una atenció especial a la distància vertical entre l’eix de la bomba i la superfície de la font d’aigua. Superar el rang de disseny provocarà una caiguda sobtada de succió.

• Impacte de l’altitud augment en el rendiment de la bomba d’aigua

Per cada 1, {000- mesurador augment de l'altitud, la pressió atmosfèrica baixa al voltant d'un 12%. Les dades reals mesurades d’un projecte de conservació d’aigua a l’altiplà Qinghai-Tibet van demostrar que la pressió atmosfèrica a una altitud de 3.800 metres era de només 64 kPa, donant lloc a que s’escurçava el rang d’aspiració eficaç del mateix tipus de bomba d’aigua fins a 5,2 metres. Aquesta relació d'atenuació no lineal es pot estimar per la fórmula H =10. 33x (Pactual/Pstandard). Els canvis de temperatura agreugen l'impacte de l'altitud. La diferència de temperatura entre el dia i la nit a l’altiplà sol ser de més de 20 graus. En un cas, la succió d’una bomba d’aigua basada en el motor dièsel va caure un 40% quan es va iniciar a baixa temperatura i va haver de ser preescalfada a més de 15 graus per restaurar les condicions de treball normals. Quan seleccioneu equips de suport, cal reservar més del 20% del marge de rendiment.

• Punts clau per a la selecció de la bomba d’aigua en zones d’altitud

Preferiblement trieu l'estructura autoprimint. Les proves comparatives mostren que en un entorn amb una altitud de 2500 metres, el rang de succió de bombes centrífugues ordinàries s’atenua en un 35%, mentre que la bomba autoprimint equipada amb un sistema auxiliar de buit d’anell d’aigua només s’atenua un 18%. Es recomana situar el cos de la bomba directament per sobre de la font d’aigua durant la instal·lació per minimitzar el gasoducte d’aspiració d’aigua.
L’efecte de resistència a l’aire s’ha de tenir en compte en el disseny del gasoducte. Un projecte de lliurament d’aigua utilitza un canalització de diàmetre canviant gradualment (150 Inlet s’estreny gradualment a 100 al centre), cosa que millora l’eficiència d’absorció d’aigua en un 22% en comparació amb les canonades d’igual diàmetre. Durant el manteniment regular, centreu -vos en comprovar l’estat dels segells. La velocitat d’envelliment de les parts de goma en zones superiors als 3000 metres sobre el nivell del mar és 2-3 vegades més ràpid que la de les planes.

• Solucions a problemes d’altitud

Com a resposta al problema de la succió insuficient, un ranxo a l’altiplà tibetà va adoptar una solució d’elevació d’aigua del relé de tres etapes: el pou profund de la primera etapa aixeca l’aigua al dipòsit d’aigua intermedi, la bomba centrífuga de segona etapa finalitza l’aixecament vertical i la bomba de canonades en fase final és responsable del transport horitzontal. Aquest sistema combinat permet que el cap total superi el límit d’una sola bomba i resolgui amb èxit el problema de l’aigua potable de bestiar a una altitud de 4.500 metres. Les mesures de millora per prevenir la cavitació inclouen: instal·lar un dipòsit estabilitzador a la pressió a l’entrada d’aigua i adoptar un disseny de l’impulsor de la guia en espiral. Les dades mesurades reals mostren que el valor de NPSH (capçal de succió positiu net) de la bomba multi-etapa modificada a la mateixa altitud s’incrementa un 31%, ampliant efectivament la vida útil de l’equip.