Da bismo razumjeli curenje centrifugalne pumpe, važno je prvo razumjeti osnovni rad centrifugalne pumpe. Kako protok ulazi kroz otvor rotora pumpe i uz lopatice rotora, fluid je pod nižim pritiskom i malom brzinom. Kada protok prolazi kroz spiralicu, pritisak se povećava, a brzina se povećava. Protok zatim izlazi kroz ispusni otvor, u kom trenutku pritisak je visok, ali se brzina usporava. Protok koji ulazi u pumpu mora izaći iz pumpe. Pumpa prenosi pritisak, što znači da povećava energiju fluida pumpe.
Kvarovi određenih komponenti centrifugalne pumpe, kao što su spojnica, hidraulika, statički spojevi i ležajevi, uzrokovat će kvar cijelog sistema, ali otprilike šezdeset devet posto svih kvarova pumpe rezultat je neispravnog rada zaptivnog uređaja.
POTREBA ZA MEHANIČKIM ZAPTIVAČIMA
Mehanički zaptivačje uređaj koji se koristi za kontrolu curenja između rotirajućeg vratila i posude napunjene tekućinom ili plinom. Njegova glavna odgovornost je kontrola curenja. Sve brtve propuštaju - moraju kako bi održale film tekućine preko cijele površine mehaničke brtve. Curenje koje izlazi na atmosfersku stranu je prilično nisko; curenje u ugljikovodiku, na primjer, mjeri se VOC mjeračem u dijelovima/milionima.
Prije nego što su razvijena mehanička zaptivka, inženjeri su obično zaptivavali pumpu mehaničkom zaptivkom. Mehaničko zaptivanje, vlaknasti materijal obično impregniran mazivom poput grafita, izrezano je na dijelove i napunjeno u ono što se nazivalo "zaptivka". Zatim je na stražnju stranu dodana zaptivna žlijezda kako bi se sve zaptilo. Budući da je zaptivanje u direktnom kontaktu s osovinom, potrebno je podmazivanje, ali će i dalje oduzimati snagu.
Obično "prsten za ispiranje" omogućava nanošenje vode za ispiranje na pakovanje. Ta voda, potrebna za podmazivanje i hlađenje osovine, procurivat će ili u proces ili u atmosferu. Ovisno o vašoj primjeni, možda ćete morati:
- Usmjerite vodu za ispiranje dalje od procesa kako biste izbjegli kontaminaciju.
- spriječiti nakupljanje vode za ispiranje na podu (prekomjerno prskanje), što je i problem OSHA-e i problem održavanja čistoće.
- zaštitite kućište ležaja od vode za ispiranje, koja može kontaminirati ulje i na kraju dovesti do kvara ležaja.
Kao i sa svakom pumpom, poželjet ćete testirati svoju pumpu kako biste otkrili godišnje troškove koje zahtijeva za njen rad. Pumpa za pakovanje može biti pristupačna za instalaciju i održavanje, ali ako izračunate koliko galona vode troši u minuti ili godišnje, možete se iznenaditi troškovima. Pumpa sa mehaničkim zaptivačem bi vam potencijalno mogla uštedjeti mnogo godišnjih troškova.
S obzirom na opštu geometriju mehaničkog zaptivača, bilo gdje gdje postoji zaptivka ili o-prsten, postoji potencijalna tačka curenja:
- Erodirani, istrošeni ili oštećeni dinamički o-prsten (ili zaptivka) dok se mehanička zaptivka kreće.
- Prljavština ili kontaminacija između mehaničkih zaptivki.
- Nepravilan rad unutar mehaničkih zaptivki.
PET VRSTA KVAROVA UREĐAJA ZA ZAPTIVANJE
Ako centrifugalna pumpa pokazuje nekontrolirano curenje, morate temeljito provjeriti sve potencijalne uzroke kako biste utvrdili da li su potrebne popravke ili nova instalacija.
1. Operativni kvarovi
Zanemarivanje tačke najbolje efikasnosti: Da li pumpu koristite u tački najbolje efikasnosti (BEP) na krivulji performansi? Svaka pumpa je dizajnirana sa specifičnom tačkom efikasnosti. Kada pumpu koristite izvan te regije, stvarate probleme sa protokom koji uzrokuju kvar sistema.
Nedovoljan neto pozitivni usisni pritisak (NPSH): Ako pumpa nema dovoljan usisni pritisak, rotirajući sklop može postati nestabilan, uzrokovati kavitaciju i rezultirati kvarom zaptivke.
Operativno bezizražajno:Ako podesite kontrolni ventil prenisko da biste prigušili pumpu, možete ugušiti protok. Ugušeni protok uzrokuje recirkulaciju unutar pumpe, što stvara toplinu i potiče kvar zaptivača.
Rad na suho i nepravilno odzračivanje zaptivke: Vertikalna pumpa je najosjetljivija jer je mehanička zaptivka postavljena na vrhu. Ako imate nepravilno odzračivanje, zrak se može zarobiti oko zaptivke i neće moći isprazniti zaptivku. Mehanička zaptivka će uskoro otkazati ako pumpa nastavi raditi u ovom stanju.
Niska margina pare:Ovo su trepćuće tečnosti; vrući ugljikovodici će bljesnuti kada su izloženi atmosferskim uslovima. Kako film tečnosti prolazi preko mehaničkog zaptivača, može bljesnuti na atmosferskoj strani i uzrokovati kvar. Ovaj kvar se često dešava kod sistema za napajanje bojlera - vruća voda na 120-135°C bljesne sa padom pritiska na površinama zaptivača.
2. Mehanički kvarovi
Neusklađenost osovine, neravnoteža spojnice i neravnoteža rotora mogu doprinijeti kvarovima mehaničkog zaptivača. Osim toga, nakon što je pumpa instalirana, ako su cijevi pričvršćene vijcima i nepravilno poravnate, pumpa će se opteretiti. Također morate izbjegavati lošu podlogu: Je li podloga sigurna? Je li pravilno zalijepljena? Imate li meku podlogu? Je li pravilno pričvršćena vijcima? I na kraju, provjerite ležajeve. Ako se tolerancija ležajeva smanji, osovine će se pomicati i uzrokovati vibracije u pumpi.
3. Kvarovi komponenti zaptivke
Imate li dobar tribološki (proučavanje trenja) par? Jeste li odabrali ispravne kombinacije površina? Šta je s kvalitetom materijala zaptivne površine? Jesu li vaši materijali prikladni za vašu specifičnu primjenu? Jeste li odabrali odgovarajuće sekundarne zaptivke, kao što su zaptivke i o-prstenovi, koje su pripremljene za hemijske i toplotne napade? Vaše opruge ne bi trebale biti začepljene ili vaši mijehovi korodirani. Na kraju, obratite pažnju na deformacije površina od pritiska ili toplote, jer će se mehanička zaptivka pod velikim pritiskom zapravo saviti, a iskrivljeni profil može uzrokovati curenje.
4. Greške u dizajnu sistema
Potreban vam je odgovarajući raspored ispiranja zaptivke, zajedno s dovoljnim hlađenjem. Dvostruki sistemi imaju barijerne tekućine; pomoćna posuda za zaptivku mora biti na pravom mjestu, s odgovarajućom instrumentacijom i cijevima. Morate uzeti u obzir dužinu ravne cijevi na usisu - neki stariji sistemi pumpi koji su često dolazili kao upakovani klizač uključuju koljeno od 90º na usisu neposredno prije nego što protok uđe u oko impelera. Koljeno uzrokuje turbulentni tok koji stvara nestabilnosti u rotirajućem sklopu. Sve usisne/ispusne i obilazne cijevi također moraju biti pravilno projektirane, posebno ako su neke cijevi popravljene u nekom trenutku tokom godina.
5. Sve ostalo
Ostali razni faktori čine samo oko 8 posto svih kvarova. Na primjer, ponekad su potrebni pomoćni sistemi kako bi se obezbijedilo prihvatljivo radno okruženje za mehaničko zaptivanje. Za referencu na dvostruke sisteme, potreban vam je pomoćni fluid koji djeluje kao barijera koja sprječava kontaminaciju ili izlijevanje procesnog fluida u okolinu. Međutim, za većinu korisnika, rješavanje jedne od prve četiri kategorije će pružiti rješenje koje im je potrebno.
ZAKLJUČAK
Mehaničke brtve su glavni faktor pouzdanosti rotirajuće opreme. One su odgovorne za curenja i kvarove sistema, ali također ukazuju na probleme koji bi na kraju mogli uzrokovati ozbiljna oštećenja u budućnosti. Na pouzdanost brtvi uveliko utiču dizajn brtve i radno okruženje.
Vrijeme objave: 26. juni 2023.