Caidéil Díláithrithe Dearfacha
Cuid I - Caidéil Choimhlinte
Tá go leor dearaí caidéil ann a thagann isteach sa chatagóir díláithriúcháin dearfach ach, den chuid is mó, is féidir iad a roinnt go deas i dhá ghrúpa bhunúsacha. Feidhmíonn an grúpa comharaíochta trí loiní, plungers, nó diaphragms agus úsáideann caidéil rothlacha giaranna, lobes, scriúnna, vees, agus gníomh peristaltic. Is é an snáithe dearaidh atá acu ná nach gcuirtear fuinneamh leis na sreabháin phumpáilte ach go tréimhsiúil nuair a chuirtear é go leanúnach i gcaidéil dhinimiciúla.
PUMANNA PISTON & PLUNGÓIR
Is é an caidéal loiní ceann de na caidéil frithingeacha is coitianta agus, sula bhforbraítear tiománaithe ardluais a chuir le tóir lártheifeacha, ba é an rogha caidéil do raon leathan iarratas.
Sa lá atá inniu ann is minic a fheictear iad i bhfeidhmchláir bhrú sreafa níos ísle, measartha (go 2000 PSI). Tá a chol ceathrair dlúth, an caidéal plunger, deartha le haghaidh brúnna níos airde suas le 40,000 PSI. Is é an difríocht mhór idir an dá cheann an modh chun na sorcóirí a shéalú. I loine caidéil an córas séalaithe (fáinní, pacáil srl.) Ceangailte leis an loiní agus bogann sé leis le linn a stróc. Tá an córas ina saothraítear rónta ina stad agus bogann an plunger air le linn a stróc.
Feidhmíonn caidéil fhrithpháirteacha ar an bprionsabal go ndéanfaidh solad toirt leacht a dhíláithriú atá cothrom lena thoirt féin. Is é an figiúr ar thaobh na láimhe deise ná an caidéal loiní dúbailte atá ag gníomhú go dúbailte. Dá mbeimis chun an dá chomhla a bhaint ar thaobh na láimhe clé den fhigiúr agus síneadh an tsorcóra a chur ina n-áit, bheadh caidéal gníomhach amháin againn. Ní scaoileann an caidéal gníomhach amháin uisce ach amháin ar a stróc tosaigh agus scaoileann an caidéal dúbailte ag dul ar ais ar a stróc filleadh freisin. Le linn an stróc shúchán (ceart ar chlé) dúnann comhla scaoilte an chaidéil ghníomhaigh aonair agus ligeann sé don sreabhán dul isteach sa sorcóir tríd an gcomhla shúchán. Nuair a athraíonn an loiní treo (cómhalartúcháin) dúnann an chomhla shúchán agus scaoiltear uisce tríd an gcomhla scaoilte. Sa chaidéal déghníomhach, tarlaíonn an seicheamh céanna le linn an dá bhuille agus scaoiltear beagnach dhá oiread sreabhach in aghaidh an aonaid ama.
Brú
Braitheann an ceann a chruthaíonn caidéal lártheifeacha ar an treoluas a thugann sé don sreabhán trína impeller. Dá bhrí sin, i gcás aon trastomhais impeller ar leith agus luas rothlach, beidh an ceann cothrom le huasmhéid. Ní amhlaidh le haghaidh caidéal frithingeacha. Cé go mbeidh uasráta brú oibriúcháin acu, braitheann uasbhrú (P) bainte amach ar an iarratas.
I gcoinne comhla scaoilte dúnta, níl an brú teoranta ach amháin ag cumas an tiománaí agus ag neart na n-ábhar a úsáidtear. Ní theorannóidh brú ach amháin an “pointe briste” de chuid áirithe. Dá bhrí sin ní mór cineál éigin faoisimh brú a sholáthar má tá iarratas in ann dul thar rátáil brú na caidéil.
Cumas
Tá cumas (Q) loiní gníomhaí aonair nó caidéil tumair comhréireach leis an díláithriú (D) in aghaidh an aonaid ama. Is é an díláithriú cumas ríofa na caidéil, ag glacadh leis go bhfuil éifeachtúlacht hiodrálach 100%, agus go bhfuil sé i gcomhréir le hachar trasghearrthach na loine (A), fad a stróc (í), líon na sorcóirí (n), agus an luas an chaidéil i rpm. I galúin in aghaidh an nóiméid:
D = (A xsxnx rpm) / 231
I gcás caidéal ag gníomhú go dúbailte, déantar dúbailt ar achar trasghearrthach na loiní nó an tumóra agus baintear amach achar trasghearrthach na slaite loine (a). Arís, is é an galún in aghaidh an nóiméid D:
D = ((2A - a) xsxnx rpm) / 231
I bhfíorshaol, bíonn cumas teoiriciúil loinge nó caidéil plunger ag roinnt fachtóirí. Tugtar duillín (S) ar cheann amháin. Is é an chomhpháirt mhór den duillín ná sceitheadh sreabhach ar ais tríd an gcomhla scaoilte nó trí shúchán mar go bhfuil sé dúnta (nó ina shuí). Is féidir leis an díláithriú ríofa a laghdú ó 2 go 10% ag brath ar dhearadh agus ar bhail comhla. Beidh tionchar níos mó ag slaodacht mhéadaithe ar an duillín.
Fachtóir tábhachtach eile a théann i bhfeidhm ar chumas caidéil frithingeacha is ea rud ar a dtugtar éifeachtúlacht toirtmhéadrach (VE). Sloinntear VE mar chéatadán agus tá sé i gcomhréir le cóimheas an toirt iomlán scaoilte leis an loine nó le díláithriú plunger. Léiríonn an figiúr ar dheis conas a shroicheann muid an cóimheas seo.
Taispeántar go bhfuil an cóimheas (r) (c + d) / d áit arb é d an toirt a easáitíonn na loiní nó an plunger agus gurb é c an toirt bhreise idir na comhlaí scaoilte agus súchán. Dá lú an cóimheas seo, is ea is fearr an éifeachtúlacht toirtmhéadrach. Arna léiriú go matamaiticiúil, tá sé mar seo:
VE = 1 - (P xbxr) - S
áit a bhfuil P ina bhrú, is é b fachtóir comhbhrúiteachta an leacht, is é r an cóimheas toirt, agus tá S ag duillín. Tá an fachtóir comhbhrúiteachta le haghaidh uisce sách beag (3 X 10-6 orlach in aghaidh an punt brú ag teocht chomhthimpeallach) ach ag brú atá níos mó ná 10,000 PSI éiríonn sé ina fhachtóir.
Léiríonn an figiúr thuas freisin prionsabal oibríochta díláithriú toirtmhéadrach na gcaidéal seo. Cé nach bhfuil aon bhalla sorcóra thart timpeall ar an gcromán ag bun a stróc, tá sé fós ag díláithriú sreabhach atá cothrom lena thoirt féin. Anois, is féidir linn deireadh a chur le hacmhainn iarbhír caidéil frithingeacha. Tá sé go simplí:
Q = D x VE
Cumhacht
Tá an chumhacht a theastaíonn chun caidéal frithingeacha a thiomáint an-simplí. Níl sé ach i gcomhréir le brú agus acmhainn. Is é seo:
bhp = (QXP) / (1714 X ME)
áit a bhfuil 1714 mar fhachtóir tiontaithe bhp agus éifeachtúlacht mheicniúil ag ME. Is é éifeachtúlacht mheicniúil an céatadán den chumhacht tiománaí nach bhfuil caillte i bhfráma cumhachta na gcodanna agus i gcodanna frithingeacha eile. Tá éifeachtúlacht mheicniúil na loiní loinge nó caidéil plunger idir 80 agus 95% ag brath ar luas, méid agus tógáil.
PUMANNA DIAPHRAGM
Is caidéil díláithrithe dearfacha frithingeacha iad caidéil scairt a úsáideann membrane solúbtha in ionad loine nó plunger chun an sreabhán pumpáilte a dhíláithriú. Is fíorbhunú iad féin (is féidir iad a thriomú go príomha) agus is féidir leo a bheith tirim gan damáiste. Feidhmíonn siad tríd an bprionsabal díláithrithe toirtmhéadrach céanna a ndéantar cur síos air níos luaithe. Taispeánann an figiúr ar dheis an timthriall oibríochta atá ag caidéal scairt amháin bunúsach.
Dá n-oibreodh sé níos simplí, bheadh sé in iomaíocht le domhantarraingt. Taispeánann an chuid uachtarach den fhigiúr an stróc súchán. Ardaíonn an láimhseáil an scairt a chruthaíonn folús páirteach a dhúnann an chomhla scaoilte agus a ligeann do leacht dul isteach sa seomra caidéil tríd an gcomhla shúchán. Le linn an scaoilte, brúitear an scairt síos agus cuirtear an próiseas droim ar ais. Ceapadh caidéil láimhe chun suas le 30 gpm a sheachadadh ag suas le 15 troigh ach tá an acmhainn iarbhír ag brath go mór ar riocht fisiciúil an tiománaí. Tá aonaid aeir, innill agus mótair tiomána ar fáil freisin agus cuireann siad acmhainní ar fáil go 130 gpm. Bíonn ceann an tsúchán agus an scaoilte idir 15 agus 25 troigh.
Tabharfaidh tú faoi deara, murab ionann agus loiní agus plungers, nach dteastaíonn córas séalaithe ó dhiaphragms agus mar sin go n-oibríonn siad saor ó sceitheadh. Mar sin féin, ní choisceann an ghné seo go bhféadfaí dearadh dúbailte a dhéanamh. Má theastaíonn sreabhadh beagnach leanúnach, is iondúil go n-úsáidtear déphragm dúbailte nó caidéal déphléacsach. Is trasghearradh é an figiúr thíos de chaidéal scairt dúbailte a oibrítear san aer.
Baineann an caidéal scairt dúbailte úsáid as trí shúchán agus urscaoileadh coiteann a chónasctar le dhá scairt a bhí ceangailte go docht le seafta. Tá an leacht pumpáilte ina chónaí sa seomra taobh amuigh de gach ceann agus téann aer comhbhrúite chuig a ndlísheomraí istigh agus uaidh. San fhigiúr, tá an stróc súchán díreach críochnaithe ag an seomra ar dheis agus, ag an am céanna, chríochnaigh an seomra clé a stróc urscaoilte. Mar a bheifí ag súil leis, tá an seic shúchán oscailte ionas gur féidir le leacht dul isteach sa seomra ceart agus go bhfuil an tseiceáil urscaoilte ar an seomra clé oscailte ionas gur féidir le leacht dul amach. Ach amháin i gcás chumraíocht an tseomra dúbailte, tá a hoibriú díreach cosúil leis an bpump caidéil dúbailte ag gníomhú di roimhe seo. Tá an difríocht, ar ndóigh, ina chónaí laistigh de na seomraí inmheánacha agus an modh ina gcoinnítear an tairiscint chómhalartúcháin. Déantar é seo trí chomhla dáileacháin a chuireann aer comhbhrúite isteach le seomra scairt amháin agus é á mhúchadh ón taobh eile. Nuair a chríochnaítear an stróc rothlaíonn an chomhla 90 céim agus tarlaíonn cóineasú.
Thug mé an chuid seo isteach leis an ráiteas gur díláithriú dearfach sa dúlra iad caidéil scairt. Go ginearálta is ráiteas cruinn é seo ach is féidir iad a lua mar dhíláithriú dearfach “leath”. Is é an chúis atá leis seo ná leaisteachas an scairt agus laghdú comhfhreagrach ar éifeachtúlacht toirtmhéadrach de réir mar a mhéadaíonn brú scaoilte. Chomh maith leis sin, is minic a bhíonn sceitheadh comhla seiceála i bhfad níos airde ná an sceitheadh a bhíonn ag caidéil loiní agus tumadóirí.
GNÓTHACHT
Cé go bhfuil claonadh againn dlíthe cleamhnaithe a nascadh le caidéil lártheifeacha, léiríonn gairis mheicniúla eile na caidrimh “nádúrtha” seo freisin. I gcás caidéal díláithriúcháin dearfa tá na dlíthe cleamhnaithe an-simplí.
Sreabhadh - Athraíonn an sreabhadh go díreach le luas an athraithe. Má dhúbailt an luas rothlach, déantar an sreabhadh a dhúbailt freisin.
Brú - Tá brú neamhspleách ar athrú luais. Má dhéanaimid neamhaird ar chaillteanais éifeachtúlachta, is é an brú a ghinfear ag aon luas rothlach ar leith ná an brú a theastaíonn chun tacú le sreabhadh.
Coimeádaí capaill - Athraíonn an t-each-chumhacht go díreach le luas an athraithe. Má dhúbaimid an luas rothlach, beidh gá le dhá oiread cumhachta.
Éilíonn NPSHr - Glancheann Dhearfach Dhearfach mar chearnóg athraithe luais. Má dhúbaimid an luas rothlach méadaíonn an NPSHR ceithre cinn.
