Abstract:
เนื่องจากเครื่องสูบน้ำที่ขายตามท้องตลาดทั่วไปเป็นเครื่องสูบน้ำที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อสูบน้ำ ในการใช้อุปโภคและบริโภค ซึ่งแตกต่างจากเครื่องสูบน้ำดับเพลิงที่ต้องสร้างอัตราการไหลและความดันให้เพียงพอต่อการระงับเหตุเพลิงไหม้ ในงานวิจัยนี้จึงศึกษาผลกระทบของใบพัดที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางช่องทางดูด และความกว้างประกับทางเข้า ที่มีผลต่อสมรรถนะของเครื่องสูบน้ำดับเพลิงชนิดหอยโข่ง โดยเปรียบเทียบกับมาตรฐาน NFPA 0 ซึ่งการปรับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง ช่องทางดูดของใบพัดและความกว้างประกับทางเข้าของใบพัดจะใช้ใบพัดตัวต้นแบบที่มีขนาด เส้นผาศูนย์กลางช่องทางดูดเท่ากับ 99 มิลลิเมตรและความกว้างประกับทางเข้าเท่ากับ 13 มิลลิเมตร เป็นตัวอ้างอิง จากการทดสอบสมรรถนะโดยปรับความถี่ที่ 60 เฮริตซ์ พบว่าใบพัดที่ปรับขนาด เส้นผ่าศูนย์กลางช่องทางดูดเพิ่มขึ้นเป็น 108 มิลลิเมตร และใบพัดที่ปรับขนาดความกว้างประกับทางเข้าเพิ่มขึ้นเป็น 16 มิลลิเมตร ที่อัตราการไหล 150 เปอร์เซ็นต์ ของอัตราการไหลออกแบบจะสร้างความดันสุทธิต่ำกว่ามาตรฐานอยู่ 30.1 และ 20 เปอร์เซ็นต์ เมื่อพิจารณาที่สภาวะอัตราการไหล เท่ากับศูนย์ พบว่าใบพัดเส้นผ่าศูนย์กลางช่องทางดูดเพิ่มขึ้นเป็น 108 มิลลิเมตร และใบพัดความกว้าง ประกับทางเข้าเพิ่มขึ้นเป็น 16 มิลลิเมตร สามารถสร้างความดันได้ 138.7 และ 127.6 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งไม่เกิน 140 เปอร์เซ็นต์ของความดันสุทธิออกแบบ จากการศึกษาผลกระทบของขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางช่องทางดูดและความกว้างประกับทางเข้าใบพัด ที่มีต่อสมรรถนะของเครื่องสูบน้ำดับเพลิง โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ พบว่า ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางช่องทางดูด ในช่วง 91.1 ถึง 102.7 มิลลิเมตร และความกว้างประกับทางเข้า ใบพัด ในช่วง 10.4 ถึง 14.3 มิลลิเมตร สร้างความดันได้สูงกว่า 65 เปอร์เซ็นต์ของความดันสุทธิ ออกแบบ ที่อัตราการไหล 150 เปอร์เซ็นต์ของอัตราการไหลออกแบบ และสร้างความดันได้ไม่เกิน 140 เปอร์เซ็นต์ของความดันสุทธิออกแบบ ที่อัตราการไหลเท่ากับศูนย์
According to the fact that pumps sold in the markets are intended to pump water to the consumer, it is unlike fire pumps that create the flow rate and sufficient pressure to suppress the fire. Therefore, this research aims to study the effects of eye sizes and shrouds of the impeller on the centrifugal fire pump performance, by comparison with NFPA 20 standard. The original impeller with impeller suction eye diameter 99 millimeters and shrouds sizes 13 millimeters will be used as a reference for impeller eye size and shroud adjustment. From the performance test by adjusting the frequency of 60 Hz, it showed that the impeller with the suction eye diameter that got adjusted up to 108 millimeters, and the impeller with shrouds sizes that got adjusted up to 16 millimeters at 150 percent of rated capacity, the net pressures are 30.1 and 20 percent lower than that of the standard. Considering the conditions when the flow rate is equal to zero, the impeller with the eye sizes that got adjusted up to 108 millimeters, and the impeller with shrouds that got adjusted up to 16 millimeters, can create pressure of 138.7 and 127.6 percent which are not over 140 percent of the rated net pressure. From the study of the effects of eye sizes and shrouds of the impeller on the centrifugal fire pump performance by using mathematical models, it found that impeller suction eye diameter range 91.1 to 102.7 millimeters and shrouds sizes in the range of 10.4 to 14.3 millimeters created higher pressure than 65 percent of rated net pressure at the flow rate of 150 percent of rated capacity. Besides, it created pressure 140 percent of rated net pressure at the flow rate of zero.