หลักการทำงานและลักษณะโครงสร้างของปั๊มการไหลตามแนวแกน
ปั๊มการไหลตามแนวแกน เป็นตัวแทนหมวดหมู่ของเครื่องจักรของเหลวที่สร้างแรงขับผ่านใบมีดที่ติดตั้งบนเพลาหมุนซึ่งทำงานบนหลักการ airfoil ที่ได้จากอากาศพลศาสตร์ ในขณะที่เพลาปั๊มขับใบมีดหมุนพวกมันจะสร้างแรงยกที่ขับเคลื่อนของเหลวตามทิศทางตามแนวแกน ประเภทปั๊มนี้มีการออกแบบทางเดินตรงผ่านที่ของเหลวเข้าและออกจากขนานกับเพลาปั๊ม โดยทั่วไปแล้วใบพัดจะรวมใบมีดบิด 3-6 ใบเข้ากับมุมที่ปรับได้ตั้งแต่ 15-30 องศาเพื่อรองรับสภาพการทำงานที่หลากหลาย ชุดใบพัดคู่มือที่ติดตั้งไว้ด้านหลังใบพัดแปลงพลังงานจลน์จากการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นพลังงานความดัน เนื่องจากการออกแบบโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์นี้ปั๊มการไหลตามแนวแกนสามารถบรรลุอัตราการไหลอย่างมากที่หัวค่อนข้างต่ำโดยมีประสิทธิภาพสูงสุดมักจะเกิดขึ้นภายในช่วงหัว 5-15 เมตรในขณะที่กระแสไหลถึงลูกบาศก์นับหมื่นลูกบาศก์ต่อชั่วโมงการเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างปั๊มการไหลตามแนวแกนและปั๊มแรงเหวี่ยง
แม้ว่าทั้งสองจะอยู่ในหมวดหมู่ปั๊มแบบไดนามิกปั๊มการไหลตามแนวแกนแสดงให้เห็นถึงลักษณะประสิทธิภาพที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับปั๊มแรงเหวี่ยง เส้นโค้งความจุหัวของปั๊มการไหลตามแนวแกนแสดงให้เห็นถึงลักษณะการหลบหนีที่สูงชันซึ่งศีรษะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อการไหลลดลงอาจทำให้มอเตอร์เกินพิกัด ในทางตรงกันข้ามปั๊มแบบแรงเหวี่ยงมีเส้นโค้งความจุศีรษะค่อนข้างแบน เกี่ยวกับประสิทธิภาพปั๊มการไหลตามแนวแกนมีโซนประสิทธิภาพสูงแคบมักจะเข้มข้นใกล้กับสภาวะที่ได้รับการจัดอันดับโดยมีประสิทธิภาพลดลงอย่างรวดเร็วนอกช่วงนี้ ปั๊มแรงเหวี่ยงรักษาช่วงการทำงานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เกี่ยวกับประสิทธิภาพการเกิด cavitation ปั๊มการไหลตามแนวแกนโดยทั่วไปจะต้องมีค่า NPSH (หัวดูดบวกสุทธิที่สูงกว่าปั๊มแรงเหวี่ยง แอปพลิเคชันที่ชาญฉลาดปั๊มการไหลตามแนวแกนจะเก่งในสถานการณ์ที่มีการไหลสูงและต่ำในขณะที่ปั๊มแรงเหวี่ยงทำงานได้ดีขึ้นในการใช้งานระดับปานกลางถึงสูงการใช้งานจริงของปั๊มการไหลตามแนวแกนในระบบชลประทานทางการเกษตร
ในการชลประทานทางการเกษตรสมัยใหม่ปั๊มการไหลของแกนมีบทบาทที่ขาดไม่ได้ ย่านการชลประทานขนาดใหญ่มักใช้ปั๊มการไหลตามแนวแกนในแนวตั้งเพื่อสกัดน้ำจากแม่น้ำหรืออ่างเก็บน้ำที่มีความสามารถในการปั๊มเดียวเกิน10m³/s มันเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการการชลประทานของพื้นที่การเกษตรหลายพันเอเคอร์ ในพื้นที่ธรรมดาปั๊มการไหลตามแนวแกนมักจะทำงานร่วมกับระบบช่องสัญญาณเพื่อให้ได้การเพิ่มประสิทธิภาพทรัพยากรน้ำในระดับภูมิภาคผ่านการทำงานของสถานีปั๊มประสานงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่น่าสังเกตคือการบูรณาการของปั๊มการไหลตามแนวแกนกับท่อความดันในระบบชลประทานประหยัดน้ำทำให้สามารถส่งน้ำได้อย่างแม่นยำผ่านการควบคุมการแปลงความถี่ ข้อมูลการดำเนินงานแสดงให้เห็นว่าระบบชลประทานที่ใช้ปั๊มการไหลตามแนวแกนสามารถประหยัดพลังงานได้มากกว่า 30% เมื่อเทียบกับวิธีการยกน้ำแบบดั้งเดิมในขณะที่ปรับปรุงระดับระบบอัตโนมัติอย่างมีนัยสำคัญการบำรุงรักษาตามปกติและการจัดการความผิดปกติทั่วไปสำหรับปั๊มการไหลตามแนวแกน
การสร้างความมั่นใจในการทำงานที่มั่นคงของปั๊มการไหลตามแนวแกนจำเป็นต้องมีระบบการบำรุงรักษาทางวิทยาศาสตร์ ลำดับความสำคัญของการบำรุงรักษารายวันรวมถึงอุณหภูมิแบริ่งการตรวจสอบการตรวจสอบการรั่วไหลของซีลและการวัดค่าการสั่นสะเทือนอย่างสม่ำเสมอ การตรวจสอบรายเดือนควรตรวจสอบการฝึกปรือระหว่างใบมีดและปลอกปั๊มเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขายังคงอยู่ในข้อกำหนดการออกแบบ ในบรรดาความผิดพลาดทั่วไปการสั่นสะเทือนที่มากเกินไปมักเกิดจากความเสียหายของใบมีดหรือความไม่สมดุลของใบพัดซึ่งต้องปิดตัวลงสำหรับการแก้ไขการปรับสมดุลแบบไดนามิก การไหลที่ไม่เพียงพออาจเกิดจากมุมใบมีดที่ไม่เหมาะสมหรือระดับน้ำที่ไม่เพียงพอหรือระดับน้ำที่มีความจำเป็นในการปรับพารามิเตอร์การปฏิบัติงาน Cavitation แสดงให้เห็นว่าเสียงรบกวนของปั๊มเพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพที่ลดลงได้รับการแก้ไขโดยการเพิ่มความลึกของน้ำใต้น้ำหรือลดความเร็วในการหมุน โดยทั่วไปแล้วการยกเครื่องที่สำคัญมักจะกำหนดทุก ๆ 8,000 ชั่วโมงในการดำเนินงานเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบอย่างครอบคลุมของความเสียหายของใบมีดคาวิตี้และการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนส่วนประกอบที่ถูกบุกรุก การบำรุงรักษาบันทึกการดำเนินการบันทึกอย่างละเอียดพารามิเตอร์การบันทึกหัวกระแสไฟฟ้าปัจจุบันและอื่น ๆ ช่วยให้การตรวจหาปัญหาที่อาจเกิดขึ้นก่อนกำหนดวิธีการทางเทคนิคสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของปั๊มการไหลตามแนวแกน
การเพิ่มประสิทธิภาพของปั๊มการไหลตามแนวแกนจำเป็นต้องมีการจัดการด้านเทคนิคหลายด้าน การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบไฮดรอลิกเกี่ยวข้องกับการใช้การวิเคราะห์พลวัตการคำนวณเพื่อปรับแต่งโปรไฟล์ใบมีดและลดการสูญเสียไฮดรอลิก เทคโนโลยีพิทช์ผันแปรช่วยให้การปรับมุมใบมีดแบบเรียลไทม์เพื่อรักษาการทำงานภายในโซนประสิทธิภาพสูงสุด อุปกรณ์แปลงความถี่ช่วยให้การควบคุมความเร็วตามความต้องการที่แท้จริงหลีกเลี่ยงการสูญเสียการควบคุมปริมาณ สำหรับสถานีสูบน้ำขนาดใหญ่อัลกอริทึมการจัดส่งที่เหมาะสมจะกระจายโหลดอย่างมีเหตุผลระหว่างปั๊มหลายตัว เทคโนโลยีการบำบัดพื้นผิวเช่นการเคลือบพอลิเมอร์ช่วยลดความขรุขระทางไหลของการไหลลดการสูญเสียแรงเสียดทาน ระบบการตรวจสอบที่ติดตั้งอุปกรณ์การวัดประสิทธิภาพออนไลน์คำนวณประสิทธิภาพการทำงานแบบเรียลไทม์โดยตรวจจับแนวโน้มการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพทันที การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้อย่างครอบคลุมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบปั๊มการไหลตามแนวแกนได้มากกว่า 15%ส่งผลให้ประหยัดไฟฟ้าประจำปีได้อย่างมาก
