Keskipakoispumpun vuotojen ymmärtämiseksi on tärkeää ensin ymmärtää keskipakoispumpun perustoiminta. Kun virtaus tulee pumpun juoksupyörän silmukan läpi ja juoksupyörän siipiä pitkin ylös, nesteen paine ja nopeus ovat alhaisemmat. Kun virtaus kulkee kierukan läpi, paine kasvaa ja nopeus kasvaa. Virtaus poistuu sitten poistoaukon kautta, jolloin paine on korkea, mutta nopeus hidastuu. Pumppuun menevän virtauksen on mentävä ulos pumpusta. Pumppu lisää painetta, mikä tarkoittaa, että se lisää pumpun nesteen energiaa.
Keskipakopumpun tiettyjen osien, kuten kytkimen, hydrauliikan, staattisten liitosten ja laakereiden, viat aiheuttavat koko järjestelmän vikaantumisen, mutta noin 69 prosenttia kaikista pumpun vioista johtuu tiivistyslaitteen toimintahäiriöistä.
MEKAANISTEN TIIVISTEIDEN TARVE
Mekaaninen tiivisteon laite, jota käytetään vuotojen hallintaan pyörivän akselin ja nesteellä tai kaasulla täytetyn astian välillä. Sen päätehtävänä on vuotojen hallinta. Kaikki tiivisteet vuotavat – niiden on vuotava, jotta nestekalvo säilyy koko mekaanisen tiivisteen pinnalla. Ilmakehän puolelta tuleva vuoto on melko vähäistä; esimerkiksi hiilivetyjen vuoto mitataan VOC-mittarilla miljoonasosina.
Ennen mekaanisten tiivisteiden kehittämistä insinöörit tiivistivät pumpun tyypillisesti mekaanisella tiivisteellä. Mekaaninen tiiviste, joka on yleensä kyllästetty voiteluaineella, kuten grafiitilla, leikattiin paloiksi ja täytettiin niin sanotulla "tiivistepesällä". Sitten takaosaan lisättiin tiivisteholkki kaiken tiivistämiseksi. Koska tiiviste on suorassa kosketuksessa akseliin, se vaatii voitelua, mutta kuluttaa silti tehoa.
Yleensä "lyhtyrengas" mahdollistaa huuhteluveden kohdistamisen tiivisteeseen. Tämä vesi, jota tarvitaan akselin voiteluun ja jäähdytykseen, vuotaa joko prosessiin tai ilmakehään. Sovelluksestasi riippuen saatat joutua:
- Suuntaa huuhteluvesi poispäin prosessista kontaminaation välttämiseksi.
- estää huuhteluveden kerääntymisen lattialle (ylisuihkutus), mikä on sekä OSHA:n että siisteyden kannalta huolenaihe.
- Suojaa laakeripesä huuhteluvedeltä, joka voi saastuttaa öljyn ja lopulta johtaa laakerivaurioon.
Kuten kaikkien pumppujen kanssa, kannattaa testata pumppu selvittääkseen sen vuosittaiset käyttökustannukset. Pakkauspumppu voi olla edullinen asentaa ja huoltaa, mutta jos lasket, kuinka monta gallonaa vettä se kuluttaa minuutissa tai vuodessa, kustannukset saattavat yllättyä. Mekaanisella tiivisteellä varustettu pumppu voi säästää paljon vuosittaisissa kustannuksissa.
Mekaanisen tiivisteen yleisen geometrian vuoksi missä tahansa, missä on tiiviste tai o-rengas, on mahdollinen vuotokohta:
- Eroosioaltis, kulunut tai naarmuuntunut dynaaminen o-rengas (tai tiiviste) mekaanisen tiivisteen liikkuessa.
- Likaa tai epäpuhtauksia mekaanisten tiivisteiden välissä.
- Mekaanisten tiivisteiden suunnittelusta poikkeava toiminto.
VIISI TIIVISUUSLAITTEIDEN VIKAAN TYYPPIÄ
Jos keskipakopumpussa ilmenee hallitsematonta vuotoa, sinun on tarkistettava huolellisesti kaikki mahdolliset syyt sen määrittämiseksi, tarvitsetko korjauksia vai uuden asennuksen.
1. Toiminnalliset häiriöt
Parhaan hyötysuhteen pisteen laiminlyönti: Käytätkö pumppua suorituskykykäyrän parhaalla hyötysuhteella (BEP)? Jokainen pumppu on suunniteltu tiettyä hyötysuhdepistettä varten. Kun pumppua käytetään tämän alueen ulkopuolella, syntyy virtausongelmia, jotka aiheuttavat järjestelmän vikaantumisen.
Riittämätön nettopositiivinen imukorkeus (NPSH): Jos pumpun imukorkeus ei ole riittävä, pyörivästä kokoonpanosta voi tulla epävakaa, aiheuttaa kavitaatiota ja tiivisteen pettämisen.
Toimii kuollut pää:Jos säätöventtiili asetetaan liian pienelle pumpun kuristamiseksi, virtaus voi tukkeutua. Tukkeutunut virtaus aiheuttaa takaisinkierron pumpun sisällä, mikä tuottaa lämpöä ja edistää tiivisteen pettämistä.
Kuivakäynti ja tiivisteen virheellinen ilmaus: Pystysuora pumppu on alttiimpi tälle, koska mekaaninen tiiviste on päällä. Jos ilmaus on virheellinen, tiivisteen ympärille voi jäädä ilmaa, joka ei pääse tyhjentymään tiivistepesästä. Mekaaninen tiiviste pettää pian, jos pumppu jatkaa käyntiään tässä tilassa.
Alhainen höyrymarginaali:Nämä ovat leimahtavia nesteitä; kuumat hiilivedyt leimahtavat altistuessaan ilmakehän olosuhteille. Kun nestekalvo kulkee mekaanisen tiivisteen poikki, se voi leimahtaa ilmakehän puolella ja aiheuttaa vian. Tämä vika tapahtuu usein kattilan syöttöjärjestelmissä – 122–130 °C:n lämpötilassa oleva kuuma vesi leimahtaa painehäviön myötä tiivistepintojen yli.
2. Mekaaniset viat
Akselin virheellinen linjaus, kytkimen epätasapaino ja juoksupyörän epätasapaino voivat kaikki vaikuttaa mekaanisten tiivisteiden vikaantumiseen. Lisäksi pumpun asennuksen jälkeen, jos siihen on pultattu väärin kohdistetut putket, ne rasittavat pumppua paljon. On myös vältettävä huonoa alustaa: Onko alusta tukeva? Onko se valettu kunnolla? Onko alusta pehmeä? Onko se pultattu oikein? Ja lopuksi, tarkista laakerit. Jos laakereiden toleranssi kuluu ohueksi, akselit liikkuvat ja aiheuttavat tärinää pumpussa.
3. Tiivisteen osien viat
Onko sinulla hyvä tribologinen (kitkan tutkimus) tiivistepari? Oletko valinnut oikeat tiivistepintojen yhdistelmät? Entä tiivistepintojen materiaalin laatu? Ovatko materiaalisi sopivia tiettyyn sovellukseesi? Oletko valinnut oikeat toissijaiset tiivisteet, kuten tiivisteet ja o-renkaat, jotka on valmistettu kemiallisille ja lämpöhyökkäyksille? Jousien ei pitäisi olla tukossa tai palkeiden syöpyneet. Lopuksi, pidä silmällä paineen tai lämmön aiheuttamia pinnan vääristymiä, koska suuren paineen alla oleva mekaaninen tiiviste itse asiassa taipuu ja vino profiili voi aiheuttaa vuodon.
4. Järjestelmäsuunnittelun epäonnistumiset
Tarvitset asianmukaisen tiivisteiden huuhtelujärjestelyn sekä riittävän jäähdytyksen. Kaksoisjärjestelmissä on sulkunesteitä; aputiivisteen säiliön on oltava oikeassa paikassa ja siinä on oltava oikeat instrumentit ja putkisto. Sinun on otettava huomioon suoran putken pituus imupuolella – joissakin vanhemmissa pumppujärjestelmissä, jotka usein toimitettiin pakattuna alustana, on 90 asteen mutka imupuolella juuri ennen kuin virtaus saapuu juoksupyörän silmään. Mutka aiheuttaa pyörteisen virtauksen, joka luo epävakauksia pyörivään kokoonpanoon. Myös kaikki imu-/paine- ja ohitusputket on suunniteltava oikein, varsinkin jos joitakin putkia on korjattu jossain vaiheessa vuosien varrella.
5. Kaikki muu
Muut sekalaiset tekijät selittävät vain noin 8 prosenttia kaikista vioista. Esimerkiksi apujärjestelmiä tarvitaan joskus mekaanisen tiivisteen hyväksyttävän toimintaympäristön tarjoamiseksi. Kaksoisjärjestelmissä tarvitaan apunestettä, joka toimii esteenä ja estää kontaminaation tai prosessinesteen vuotamisen ympäristöön. Useimmille käyttäjille kuitenkin yksi neljästä ensimmäisestä kategoriasta tarjoaa tarvitsemansa ratkaisun.
JOHTOPÄÄTÖS
Mekaaniset tiivisteet ovat tärkeä tekijä pyörivien laitteiden luotettavuuden kannalta. Ne aiheuttavat järjestelmän vuotoja ja vikoja, mutta ne myös osoittavat ongelmia, jotka lopulta aiheuttavat vakavia vaurioita myöhemmin. Tiivisteiden luotettavuuteen vaikuttavat suuresti tiivisteen rakenne ja käyttöympäristö.
Julkaisun aika: 26. kesäkuuta 2023