สาเหตุของแอร์ล็อกในปั๊มแรงเหวี่ยงและมาตรการป้องกัน ความแตกต่างระหว่างแอร์ล็อคและคาวิเทชั่น

ปั๊มหอยโข่งซึ่งเป็นอุปกรณ์ขนส่งของเหลวที่สำคัญ มีความจำเป็นต่อความมั่นคงของการผลิตทางอุตสาหกรรมเนื่องจากการทำงานที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ อย่างไรก็ตาม แอร์ล็อคมักจะทำให้ประสิทธิภาพของปั๊มลดลง หรือแม้กระทั่งขัดขวางการสตาร์ทตามปกติ แอร์ล็อกคือปัญหาพลศาสตร์ของของไหลที่เกิดจากการสะสมของก๊าซในพื้นที่เฉพาะภายในปั๊ม ซึ่งโดยทั่วไปจะปรากฏเป็นการไหลของของไหลที่ถูกขัดจังหวะและการสูญเสียความสามารถในการสูบ แม้ว่าแอร์ล็อคจะพบเห็นได้ทั่วไปในการใช้งานจริง แต่ก็มักถูกเข้าใจผิดว่าเป็นโพรงอากาศ เพื่อให้เข้าใจและแก้ไขปัญหานี้ได้ดีขึ้น บทความนี้จะวิเคราะห์สาเหตุของแอร์ล็อคและความแตกต่างที่สำคัญจากการเกิดโพรงอากาศอย่างเป็นระบบ และเสนอมาตรการป้องกันที่มีประสิทธิผล

 

 

• สาเหตุของการล็อคอากาศในปั๊มแรงเหวี่ยง

สาเหตุของการล็อคอากาศในปั๊มหอยโข่ง การล็อคอากาศเกิดขึ้นเมื่อก๊าซสะสมภายในห้องปั๊ม ขัดขวางการไหลของของเหลวตามปกติ สาเหตุหลัก ได้แก่ :

 

1. การกำจัดก๊าซออกจากปั๊มไม่สมบูรณ์

ก่อนที่จะสตาร์ทปั๊มแรงเหวี่ยง อาจมีก๊าซจำนวนหนึ่งติดอยู่ภายในปั๊ม หากก๊าซนี้ไม่ถูกกำจัดออกจนหมดในระหว่างการสตาร์ท ก๊าซจะสะสมที่จุดสูงในปั๊มหรือใกล้ใบพัด ทำให้เกิดล็อคอากาศ นี่เป็นเรื่องธรรมดาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการเริ่มต้นระบบครั้งแรกหรือรีสตาร์ทหลังจากปิดเครื่อง

2. การออกแบบท่อดูดไม่เพียงพอ

การออกแบบท่อดูดมีผลกระทบอย่างมากต่อการก่อตัวของการล็อคอากาศ หากมีจุดสูงในท่อดูด ก๊าซมีแนวโน้มที่จะสะสมอยู่ที่นั่นและเข้าไปในห้องปั๊ม นอกจากนี้ ท่อที่ยาวเกินไปหรือท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เพียงพอสามารถลดความเร็วการไหลของของเหลว ทำให้ก๊าซตกตะกอนและสะสมได้ง่ายขึ้น

3. การตกตะกอนของก๊าซที่ละลายในของเหลว

เมื่อความดันภายในปั๊มลดลงต่ำกว่าความดันที่ทำให้ก๊าซที่ละลายตกตะกอน ก๊าซที่ละลายจะตกตะกอนเป็นฟอง ฟองอากาศเหล่านี้อาจสะสมอยู่ภายในปั๊ม และก่อตัวเป็นแอร์ล็อคในที่สุด

4. การทำงานที่ไม่เหมาะสม

การทำงานที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การล็อคแอร์ได้ ตัวอย่างเช่น การไม่ทำการรองพื้นอย่างเพียงพอก่อนที่จะสตาร์ทปั๊ม หรือการปิดวาล์วดูดกะทันหันในขณะที่ปั๊มกำลังทำงาน อาจทำให้ก๊าซเข้าไปในปั๊มและก่อให้เกิดแอร์ล็อคได้

5. ความสูงในการติดตั้งปั๊มสูงเกินไป

หากติดตั้งปั๊มที่ความสูงเกินหัวดูดที่อนุญาตของสายดูด แรงดันดูดเชิงลบอาจทำให้ก๊าซตกตะกอนและสะสม ซึ่งทำให้เกิดแอร์ล็อค

 

• มาตรการป้องกันการล็อกแอร์

เพื่อป้องกันการล็อคแอร์อย่างมีประสิทธิภาพ สามารถดำเนินมาตรการต่อไปนี้:

 

1. เพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบท่อดูด

การออกแบบท่อดูดควรหลีกเลี่ยงจุดที่สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าท่อสั้น ตรง และมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่เพียงพอเพื่อลดความเป็นไปได้ในการปล่อยก๊าซเนื่องจากความเร็วการไหลลดลง

2. ไอเสียอย่างทั่วถึง

ก่อนสตาร์ทปั๊ม ให้ไล่ก๊าซทั้งหมดออกจากตัวปั๊มอย่างทั่วถึงผ่านวาล์วไอเสียเพื่อให้แน่ใจว่าปั๊มเต็มไปด้วยของเหลว นอกจากนี้ ในระหว่างการทำงานของปั๊ม ให้ตรวจสอบและกำจัดก๊าซที่สะสมอยู่เป็นประจำ

3. ควบคุมความสูงในการติดตั้งปั๊ม

ความสูงในการติดตั้งปั๊มควรอยู่ภายในช่วงหัวดูดที่อนุญาต เพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันลบในการดูดมากเกินไปจนนำไปสู่การปล่อยก๊าซ

4. ปรับปรุงขั้นตอนการปฏิบัติงาน

ผู้ปฏิบัติงานควรปฏิบัติตามขั้นตอนการปฏิบัติงานในการสตาร์ทและการทำงานของปั๊มอย่างเคร่งครัด ตัวอย่างเช่น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวาล์วดูดเปิดจนสุดก่อนที่จะสตาร์ท และหลีกเลี่ยงการปิดวาล์วดูดกะทันหัน

5. ใช้อุปกรณ์ป้องกัน-แอร์ล็อค

ในสถานการณ์สำคัญบางอย่าง สามารถติดตั้งวาล์วไอเสียอัตโนมัติหรืออุปกรณ์ป้องกัน-แอร์ล็อกอื่นๆ ที่จุดที่สูงบนปั๊มเพื่อไล่ก๊าซออกจากปั๊มโดยอัตโนมัติและป้องกันการล็อกแอร์

 

• ความแตกต่างระหว่างแอร์ล็อคและคาวิเทชั่น

แม้ว่าแอร์ล็อคและคาวิเทชั่นจะมีความคล้ายคลึงกันในอาการเหล่านี้ แต่สาเหตุและกลไกการออกฤทธิ์ต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

 

1. สาเหตุที่แตกต่างกัน

แอร์ล็อคเกิดจากการที่ก๊าซสะสมอยู่ในบริเวณเฉพาะภายในปั๊ม ซึ่งขัดขวางการไหลของของเหลว ในทางกลับกัน การเกิดโพรงอากาศเกิดขึ้นเมื่อความดันภายในปั๊มลดลงต่ำกว่าความดันไอของเหลว ทำให้ของเหลวระเหยและก่อตัวเป็นฟอง เมื่อฟองอากาศเหล่านี้ระเบิดในบริเวณที่มีความกดอากาศสูง- จะปล่อยพลังงานออกมา ส่งผลให้อุปกรณ์เสียหาย

2. พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบต่างกัน

โดยทั่วไปแอร์ล็อคจะเกิดขึ้นที่จุดสูงสุดในห้องปั๊มหรือใกล้กับใบพัด โดยส่วนใหญ่จะส่งผลต่อการไหลของของเหลว การเกิดโพรงอากาศส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ทางเข้าของใบพัดหรือบริเวณความดันต่ำ-อื่นๆ โดยผลกระทบในการทำลายล้างจะแสดงออกมาเป็นหลักโดยการกระแทกและการพังทลายของพื้นผิวอุปกรณ์โดยการระเบิดของฟองอากาศ

3. การแสดงอาการต่างๆ

อาการหลักของแอร์ล็อคคือการไหลของปั๊มลดลงหรือสูญเสียความสามารถในการสูบโดยสิ้นเชิง การเกิดโพรงอากาศนอกจากอาจทำให้สมรรถนะของปั๊มลดลงแล้ว ยังแสดงเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนของปั๊มเพิ่มขึ้น ตามมาด้วยการสึกกร่อนและการสึกหรอบนพื้นผิวใบพัด

4. วิธีการรักษาแบบต่างๆ

วิธีการรักษาหลักสำหรับแอร์ล็อคคือการไล่ก๊าซออกจากปั๊ม เช่น โดยการระบายผ่านวาล์วไอเสีย ในการจัดการกับการเกิดโพรงอากาศ จำเป็นต้องเพิ่มแรงดันในการดูดของปั๊ม เช่น โดยการลดความสูงในการติดตั้งของปั๊มลง ลดความเร็วของปั๊ม เพิ่มตัวเหนี่ยวนำ หรือการติดตั้งปั๊มเพิ่มแรงดัน

 

การเกิดขึ้นของแอร์ล็อคในปั๊มแรงเหวี่ยงมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการสะสมของก๊าซภายในปั๊ม สาเหตุ ได้แก่ การกำจัดก๊าซออกจากห้องปั๊มอย่างไม่สมบูรณ์ การออกแบบท่อดูดที่ไม่เหมาะสม และการตกตะกอนของก๊าซที่ละลายออกจากของเหลว สามารถหลีกเลี่ยงแอร์ล็อกได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการออกแบบท่อดูดที่เหมาะสม จัดให้มีการระบายอากาศที่เพียงพอ และควบคุมความสูงในการติดตั้งปั๊ม แม้ว่าแอร์ล็อคและคาวิเทชั่นจะมีความคล้ายคลึงกันในอาการ แต่สาเหตุและกลไกการออกฤทธิ์แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ การแยกความแตกต่างอย่างถูกต้องระหว่างแอร์ล็อคและคาวิเทชั่น และการใช้มาตรการป้องกันและแก้ไขตามเป้าหมายเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการรับรองการทำงานที่เชื่อถือได้ของปั๊มแรงเหวี่ยง

จากการวิเคราะห์และการสนับสนุนด้านวรรณกรรมข้างต้น บทความนี้ให้พื้นฐานทางทฤษฎีที่ครอบคลุมและคำแนะนำเชิงปฏิบัติสำหรับการทำความเข้าใจและการแก้ปัญหาการล็อคอากาศในปั๊มแรงเหวี่ยง โดยหวังว่าจะเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการประยุกต์ใช้ในการวิจัยและวิศวกรรมในสาขาที่เกี่ยวข้อง