วิธีตรวจสอบจุดทำงานของปั๊มสำหรับเรือขุด YLCSD800

การตรวจสอบจุดทำงานของปั๊มเป็นสิ่งสำคัญต่อการประเมินว่า YLCSD800 Cutter Suction Dredger สามารถทำอัตราการผลิตที่ต้องการได้ภายใต้สภาพพื้นที่ปฏิบัติงานจริงหรือไม่ งานนี้ไม่ได้เป็นเพียงการค้นหาค่าอัตราการไหลจากกราฟสมรรถนะของปั๊ม แต่ต้องพิจารณาว่าเส้นกราฟดังกล่าวตัดกับความต้านทานของระบบขุดลอกทั้งหมดที่จุดใด จากนั้นตรวจสอบว่าอัตราการไหล เฮด และกำลังที่ได้เหมาะสมกับวัสดุและสภาวะการทำงานหรือไม่

สำหรับผู้ประเมินด้านเทคนิค ความแตกต่างนี้มีความสำคัญ ปั๊มที่ทำงานได้ดีเมื่อใช้ท่อส่งระยะสั้นและแนวราบ อาจทำงานที่จุดแตกต่างออกไปอย่างมากเมื่อโครงการต้องใช้ท่อส่งที่ยาวขึ้น ระดับปลายทางที่สูงขึ้น หรือสารผสมข้นที่มีความหนาแน่นมากขึ้น

กำหนดจุดทำงานก่อนเลือกตำแหน่งบนกราฟสมรรถนะ

เริ่มจากกำหนดปริมาณของแข็งที่ต้องการผลิตและสภาวะที่ต้องบรรลุเป้าหมายนั้น ข้อกำหนดจุดทำงานที่มีความหมายควรระบุความลึกในการขุดลอก คุณสมบัติของวัสดุ เส้นทางการส่ง ระดับความสูงสถิตที่แตกต่างกัน และจำนวนชั่วโมงทำงานที่คาดไว้ นอกจากนี้ควรแยกอัตราการขุดตามปริมาตรในสภาพเดิมออกจากปริมาณของแข็งที่ส่งถึงจุดปล่อย เนื่องจากการสูญเสีย การเจือจาง และการหยุดชะงักอาจทำให้ตัวเลขทั้งสองแตกต่างกัน

รวบรวมข้อมูลต่อไปนี้สำหรับแต่ละสถานการณ์การทำงานที่เป็นไปได้:

• วัสดุ: การกระจายขนาดอนุภาค ความหนาแน่นของของแข็ง ปริมาณดินเหนียว และแนวโน้มการตกตะกอนหรือจับตัวเป็นก้อน
• เกณฑ์การผลิต: อัตรามวลของของแข็งแห้งที่ต้องการ หรืออัตราปริมาตรในสภาพเดิม พร้อมระบุสมมติฐานที่ใช้ในการแปลงค่า
• ท่อส่ง: เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ความยาว วัสดุท่อ แนวระดับความสูง ข้องอ วาล์ว ข้อลด และการจัดวางจุดปล่อย
• ปั๊มและชุดขับ: เส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด ความเร็วรอบ กราฟสมรรถนะเมื่อสูบน้ำ กราฟประสิทธิภาพ ขีดจำกัดกำลัง และข้อมูล NPSH ที่มี
• สภาวะการทำงาน: ช่วงระดับน้ำ รูปแบบด้านดูด ช่วงความเร็วรอบที่อนุญาต และความเข้มข้นของสารผสมที่คาดไว้

ขอข้อมูลการกำหนดค่าปั๊มจริงที่เสนอสำหรับ YLCSD800 Cutter Suction Dredger เนื่องจากชื่อรุ่นเพียงอย่างเดียวไม่สามารถยืนยันกราฟสมรรถนะปั๊ม เส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด หรือกำลังติดตั้งที่เฉพาะเจาะจงได้

แปลงเป้าหมายการผลิตเป็นอัตราการไหลของสารผสม

การคำนวณทางชลศาสตร์ใช้อัตราการไหลรวมของสารผสม ขณะที่ข้อกำหนดของโครงการมักระบุปริมาณการผลิตของแข็ง สำหรับการประมาณเบื้องต้น ให้เชื่อมโยงค่าทั้งสองด้วยความเข้มข้นเชิงปริมาตร:

Q_slurry = Q_solids / C_v

ในที่นี้ Q_solids คืออัตราการไหลเชิงปริมาตรของอนุภาคของแข็ง และ C_v คือสัดส่วนปริมาตรของของแข็งในสารผสม หากระบุผลผลิตเป็นอัตรามวลของของแข็งแห้งต่อชั่วโมง ให้หารอัตรามวลดังกล่าวด้วยความหนาแน่นของของแข็งก่อน หากระบุเป็นปริมาตรในสภาพเดิม ให้คำนึงถึงสัดส่วนของแข็งในสภาพเดิมก่อนแปลงเป็นปริมาตรอนุภาค

ตัวอย่างเช่น เป้าหมายอนุภาคของแข็ง 200 m³/h ที่ความเข้มข้นเชิงปริมาตร 20% ต้องใช้อัตราการไหลของสารผสมประมาณ 1,000 m³/h นี่เป็นเพียงตัวอย่างการคำนวณ ไม่ใช่กำลังการผลิตพิกัดหรือความเข้มข้นที่แนะนำ ควรทดสอบความเข้มข้นในช่วงที่เป็นไปได้จริง ความเข้มข้นที่สูงขึ้นอาจลดปริมาณน้ำที่ต้องลำเลียงต่อของแข็งหนึ่งตัน แต่ก็อาจเพิ่มความต้านทานในท่อส่งและความเสี่ยงต่อการตกตะกอนได้เช่นกัน

สร้างกราฟระบบสำหรับเส้นทางจริง

กราฟระบบแสดงเฮดไดนามิกรวมที่ต้องการ ณ อัตราการไหลต่าง ๆ โดยรวมเฮดสถิตเข้ากับการสูญเสียที่ขึ้นอยู่กับอัตราการไหล:

H_system = H_static + H_friction + H_fittings + H_other

ใช้ผลต่างระหว่างระดับชลศาสตร์ด้านดูดและด้านจ่ายที่เกี่ยวข้องในการคำนวณเฮดสถิต โดยกำหนดขอบเขตการคำนวณให้สอดคล้องกัน คำนวณการสูญเสียจากแรงเสียดทานในท่อตรง และรวมการสูญเสียจากอุปกรณ์ประกอบ การเปลี่ยนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง และการจัดวางจุดปล่อย ในกรณีที่มีแรงดัน ณ จุดปล่อย ต้องนำมารวมในการคำนวณด้วย ระวังอย่านับการสูญเสียรายการเดียวกันซ้ำสองครั้ง

สำหรับน้ำสะอาด สามารถประมาณแรงเสียดทานด้วยวิธีคำนวณการไหลในท่อที่เหมาะสม แต่สารผสมจากการขุดลอกต้องพิจารณาเพิ่มเติม ขนาดอนุภาค ความเข้มข้น และความเร็วของสารผสมล้วนมีผลต่อความชันของการสูญเสียแรงดัน และสารผสมที่ตกตะกอนไม่จำเป็นต้องเป็นไปตามการปรับแก้แบบง่าย ๆ จากค่าน้ำ ควรใช้วิธีคำนวณการลำเลียงสารผสมที่เหมาะสม รวมถึงข้อมูลทดสอบจากผู้จำหน่ายหรือโครงการเฉพาะเมื่อมี ระบุข้อจำกัดของวิธีดังกล่าวไว้ แทนการถือว่าค่าปรับแก้ที่สมมติขึ้นเป็นผลการวัดจริง

คำนวณหลายจุดในช่วงอัตราการไหลที่คาดไว้ แล้วนำไปพล็อตเทียบกับกราฟสมรรถนะของปั๊ม ทำซ้ำสำหรับเส้นทางส่งที่ยาวที่สุด ระดับจ่ายที่สูงที่สุดที่เกี่ยวข้อง และสภาพวัสดุที่เป็นไปได้ กราฟค่า “เฉลี่ย” เพียงเส้นเดียวอาจปกปิดสภาวะที่เป็นตัวกำหนดการเลือกอุปกรณ์

หาจุดทำงานและตรวจสอบว่าใช้งานได้จริงหรือไม่

จุดทำงานที่คาดการณ์คือจุดตัดระหว่างกราฟเฮด-อัตราการไหลของปั๊มที่เกี่ยวข้องกับกราฟระบบ โดยให้ค่าอัตราการไหลของสารผสมและเฮดปั๊มโดยประมาณสำหรับความเร็วรอบ เส้นผ่านศูนย์กลางใบพัด และระบบนั้น ตรวจสอบว่ากราฟที่ได้รับเป็นกราฟสำหรับน้ำหรือสารผสม หากมีการปรับสมรรถนะสำหรับสารผสม การปรับดังกล่าวควรอิงตามวิธีที่เหมาะสมและระบุไว้อย่างชัดเจน

จุดตัดเป็นเพียงจุดเริ่มต้น ไม่ใช่การอนุมัติโดยอัตโนมัติ ให้ตรวจสอบข้อจำกัดต่อไปนี้ร่วมกัน:

• การส่งของแข็ง: อัตราการไหลของสารผสมที่คาดการณ์ไว้ เมื่อใช้ความเข้มข้นที่มีเหตุผลรองรับ เพียงพอต่ออัตราของแข็งที่ต้องการหรือไม่
• ความเร็วในท่อส่ง: ความเร็วเพียงพอที่จะจำกัดการตกตะกอนสำหรับวัสดุนั้นหรือไม่ ขณะเดียวกันยังอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ในด้านการสึกหรอและแรงดันหรือไม่ ค่าเกณฑ์การตกตะกอนขึ้นอยู่กับสารผสมและท่อ
• ช่วงการทำงานของปั๊ม: จุดทำงานอยู่ในช่วงที่ผู้ผลิตอนุญาตหรือไม่ และมีความสัมพันธ์กับจุดประสิทธิภาพสูงสุด (BEP) อย่างเหมาะสมหรือไม่
• พิกัดแรงดัน: ท่อส่งและส่วนประกอบสามารถทนต่อแรงดันขณะทำงานที่คาดไว้และแรงดันกระชากที่เกี่ยวข้องได้หรือไม่
• ความแปรผันระหว่างการทำงาน: จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อขยายแนวท่อส่ง ระดับน้ำเปลี่ยนแปลง หรือความเข้มข้นของสารป้อนผันผวน

หากอัตราการไหลที่คำนวณได้ต่ำเกินไป การเพิ่มความเข้มข้นเพียงอย่างเดียวอาจไม่ช่วยแก้ปัญหา การเปลี่ยนแปลงความต้านทานของสารผสมที่เกิดขึ้นอาจทำให้จุดทำงานเปลี่ยนไปอีกครั้ง ควรคำนวณสมรรถนะของปั๊มและระบบที่เชื่อมโยงกันใหม่ แทนการปรับตัวเลขใดตัวเลขหนึ่งโดยแยกจากกัน

ตรวจสอบกำลังและสภาวะด้านดูด

ประมาณกำลังไฮดรอลิกโดยใช้ความหนาแน่นของสารผสม อัตราการไหล และเฮดบนพื้นฐานที่สอดคล้องกัน:

P_hydraulic = ρ_mixture × g × Q × H

เมื่อความหนาแน่นมีหน่วยเป็น kg/m³ อัตราการไหลเป็น m³/s เฮดเป็นเมตร และความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเป็น m/s² ผลลัพธ์จะมีหน่วยเป็นวัตต์ กำลังเพลาจะสูงกว่านี้เนื่องจากการสูญเสียในปั๊ม ให้ใช้ข้อมูลประสิทธิภาพและกำลังที่เกี่ยวข้องจากผู้จำหน่าย รวมถึงผลของสารผสมเมื่อเกี่ยวข้อง และตรวจสอบขีดจำกัดของชุดขับและระบบส่งกำลังตลอดช่วงการทำงานที่คาดไว้ ไม่ใช่เฉพาะที่จุดตัดตามค่าพิกัด

ในการประเมินการเกิดโพรงอากาศ ให้เปรียบเทียบเฮดดูดสุทธิที่มีอยู่ (NPSH_a) กับค่าที่ปั๊มต้องการ (NPSH_r) ณ อัตราการไหลที่คาดการณ์ไว้ NPSH_a ขึ้นอยู่กับความดันสัมบูรณ์ ณ จุดอ้างอิงด้านดูด ความดันไอของของเหลว ระดับความสูงด้านดูด และการสูญเสียทางด้านดูด กำหนดค่าระยะเผื่อร่วมกับผู้จำหน่ายปั๊มให้เหมาะกับการใช้งาน การมีค่าเฮดที่ใช้ได้เท่ากับค่าที่ต้องการไม่ใช่เกณฑ์การทำงานที่ปลอดภัย

บนเรือขุดลอก การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำ ข้อจำกัดในท่อด้านดูด อากาศรั่วเข้า และการสะสมของวัสดุล้วนส่งผลต่อสภาวะด้านดูดได้ เสียงคล้ายการเกิดโพรงอากาศหรือแรงดันที่ไม่เสถียรระหว่างการทำงานควรนำไปสู่การตรวจสอบ แต่เพียงอาการเหล่านี้ยังไม่สามารถยืนยันสาเหตุได้

พิจารณาการขุดและการสูบเป็นระบบเดียวกัน

จุดทำงานของปั๊มอธิบายการลำเลียงทางชลศาสตร์ แต่ไม่ได้รับประกันว่าเครื่องมือขุดจะป้อนวัสดุได้อย่างต่อเนื่อง วัสดุแข็ง ดินเหนียวเหนียวหนืด เศษวัสดุขนาดใหญ่เกินกำหนด และการตัดที่ไม่สม่ำเสมอ อาจทำให้การไหลของสารผสมหยุดชะงักหรือทำให้ความเข้มข้นเปลี่ยนแปลง ควรหารือลักษณะของวัสดุป้อนที่คาดไว้และมาตรการป้องกันการอุดตันควบคู่กับการคำนวณปั๊ม

สำหรับโครงการที่กำลังเปรียบเทียบวิธีการขุด Bucket Wheel Suction Dredger เป็นอีกหนึ่งรูปแบบที่ควรพิจารณาสำหรับวัสดุที่อัดแน่น การขุดด้วยกลไกและการลำเลียงด้วยระบบไฮดรอลิกยังคงต้องจับคู่ให้เหมาะกับจุดทำงานของท่อส่ง การเลือกควรอิงกับวัสดุและข้อกำหนดของพื้นที่ ไม่ใช่ตั้งสมมติฐานว่าวิธีการขุดแบบใดแบบหนึ่งจะให้ความเข้มข้นเฉพาะค่าเสมอไป

ข้อมูลที่ควรขอเพื่อการยอมรับทางเทคนิค

ก่อนการเลือกอุปกรณ์หรือการทดสอบเดินเครื่อง ให้ขอชุดเอกสารการคำนวณที่แสดงกราฟสมรรถนะของปั๊ม กราฟระบบ สมมติฐานเกี่ยวกับสารผสม จุดตัดขณะทำงาน การตรวจสอบกำลัง และการประเมินด้านดูดสำหรับแต่ละกรณีการออกแบบ ระบุตำแหน่งที่ใช้วัดและค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ พร้อมตกลงว่าจะสาธิตสมรรถนะด้วยน้ำ สารผสม หรือทั้งสองอย่าง การทดสอบด้วยน้ำช่วยตรวจสอบพฤติกรรมทางชลศาสตร์ได้ แต่เพียงอย่างเดียวไม่สามารถยืนยันการผลิตในวัสดุตามข้อกำหนดได้

ระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง ให้บันทึกอัตราการไหล ความเร็วรอบปั๊ม แรงดันด้านดูดและด้านจ่าย ความหนาแน่นของสารผสม และกำลังของชุดขับภายใต้สภาวะคงที่ ใช้เครื่องมือที่ผ่านการสอบเทียบ และแปลงค่าความดันเป็นเฮดบนพื้นฐานเดียวกับที่ใช้ในการคำนวณ เปรียบเทียบผลการวัดกับกรณีที่คาดการณ์ไว้ พร้อมบันทึกการจัดวางท่อส่งและวัสดุที่ใช้จริง Qingzhou Yongli Mining And Dredging Machinery Co., Ltd. ให้บริการออกแบบ ติดตั้ง และทดสอบเดินเครื่องเรือขุดลอก ประโยชน์ในทางปฏิบัติของการหารือดังกล่าวคือการประเมินจุดทำงานที่ตรวจสอบย้อนกลับได้และเชื่อมโยงกับพื้นที่จริง แทนการอ้างอิงตัวเลขจากแค็ตตาล็อกเพียงค่าเดียว