A centrifugális szivattyú szivárgásának megértéséhez fontos először megérteni a centrifugálszivattyú alapvető működését.Amint az áramlás a szivattyú járókerékszemén keresztül a járókerék lapátokon felfelé halad, a folyadék nyomása alacsonyabb és sebessége alacsonyabb.Amikor az áramlás áthalad a tekercsen, a nyomás és a sebesség nő.Ezután az áramlás kilép a kisülésen keresztül, ekkor a nyomás magas, de a sebesség lelassul.A szivattyúba bemenő áramlásnak ki kell mennie a szivattyúból.A szivattyú fejet (vagy nyomást) ad, ami azt jelenti, hogy növeli a szivattyúfolyadék energiáját.
A centrifugálszivattyú bizonyos alkatrészeinek meghibásodása, mint például a tengelykapcsoló, a hidraulika, a statikus kötések és a csapágyak, az egész rendszer meghibásodását okozza, de az összes szivattyú meghibásodásának körülbelül hatvankilenc százaléka a tömítőeszköz hibás működéséből adódik.
A MECHANIKAI TÖMÍTÉSEK IGÉNYE
A mechanikus tömítés olyan eszköz, amely a forgó tengely és a folyadékkal vagy gázzal töltött edény közötti szivárgás szabályozására szolgál.Fő feladata a szivárgás ellenőrzése.Minden tömítés szivárog – szükség van arra, hogy a mechanikai tömítés teljes felületén folyadékfilmet tartsanak fenn.A légköri oldalon kilépő szivárgás meglehetősen alacsony;a szénhidrogén szivárgását például VOC-mérővel mérik rész/millió egységben.
A mechanikus tömítések kifejlesztése előtt a mérnökök általában mechanikus tömítéssel zárták le a szivattyút.A mechanikus tömítést, egy szálas anyagot, amelyet általában kenőanyaggal, például grafittal impregnálnak, részekre vágták, és letömték az úgynevezett „töltődobozt”.Ezután egy tömörítő tömszelencét adtak hozzá
hátul, hogy mindent összepakoljon.Mivel a tömítés közvetlenül érintkezik a tengellyel, kenést igényel, de így is rabolja a lóerőt.
Általában a „lámpás gyűrű” lehetővé teszi az öblítővíz felvitelét a csomagolásra.A tengely kenéséhez és hűtéséhez szükséges víz a folyamatba vagy a légkörbe szivárog.Az alkalmazástól függően a következőkre lehet szüksége:
· A szennyeződés elkerülése érdekében irányítsa el az öblítővizet a folyamattól.
· akadályozza meg, hogy az öblítővíz összegyűljön a padlón (túlpermetezés), ami egyben az OSHA és a háztartási gond is.
· óvja a csapágydobozt az öblítővíztől, amely beszennyezheti az olajat és végül csapágymeghibásodáshoz vezethet.
Mint minden szivattyú esetében, a szivattyút is érdemes tesztelni, hogy megtudja, mekkora éves működési költsége van.Lehet, hogy egy tömítőszivattyú telepítése és karbantartása megfizethető, de ha kiszámolja, hány gallon vizet fogyaszt percenként vagy évente, meglepődhet a költségeken.A mechanikus tömítésű szivattyú potenciálisan sok éves költséget takaríthat meg.
Tekintettel a mechanikus tömítés általános geometriájára, bárhol, ahol van tömítés vagy O-gyűrű, ott lehetséges szivárgási pont:
· A mechanikus tömítés mozgása során erodált, kopott vagy kopott dinamikus O-gyűrű (vagy tömítés).
· Szennyeződés vagy szennyeződés a mechanikus tömítések között.
· Nem tervezett művelet a mechanikus tömítéseken belül.
AZ ÖT TÍPUSÚ TÖMÍTŐESZKÖZ HIBA
Ha a centrifugálszivattyú ellenőrizetlen szivárgást mutat, alaposan meg kell vizsgálnia az összes lehetséges okot, hogy eldöntse, javításra vagy új telepítésre van szüksége.
1. Működési hibák
A legjobb hatékonysági pont figyelmen kívül hagyása: A teljesítménygörbe legjobb hatékonysági pontján (BEP) üzemelteti a szivattyút?Mindegyik szivattyú a
konkrét Hatékonysági Pont.Ha a szivattyút ezen a területen kívül üzemelteti, az áramlási problémákat okoz, amelyek a rendszer meghibásodását okozzák.
Elégtelen nettó pozitív szívómagasság (NPSH): Ha nincs elég szívómagassága a szivattyúhoz, a forgó egység instabillá válhat, kavitációt okozhat, és tömítés meghibásodásához vezethet.
Holtfejű működés: Ha a vezérlőszelepet túl alacsonyra állítja a szivattyú fojtószelepéhez, elfojthatja az áramlást.A fojtott áramlás recirkulációt idéz elő a szivattyúban, ami hőt termel, és elősegíti a tömítés meghibásodását.
Szárazon futás és a tömítés helytelen légtelenítése: A függőleges szivattyú a legérzékenyebb, mivel a mechanikus tömítés felül van elhelyezve.Ha a légtelenítés nem megfelelő, a levegő beszorulhat a tömítés köré, és nem tudja kiüríteni a tömítődobozt.A mechanikus tömítés hamarosan meghibásodik, ha a szivattyú továbbra is ilyen állapotban működik.
Alacsony gőzhatár: ezek villogó folyadékok;a forró szénhidrogének felvillannak, ha légköri viszonyoknak vannak kitéve.Amikor a folyadékfilm áthalad a mechanikus tömítésen, felvillanhat a légköri oldalon, és meghibásodást okozhat.Ez a hiba gyakran fordul elő a kazán betáplálási rendszereinél – a 250-280 ºF-os forró víz felvillan, miközben a nyomásesés a tömítési felületeken áthalad.
2. Mechanikai hibák
A tengely eltolódása, a tengelykapcsoló kiegyensúlyozatlansága és a járókerék kiegyensúlyozatlansága egyaránt hozzájárulhat a mechanikus tömítés meghibásodásához.Ezen túlmenően, a szivattyú beszerelése után, ha rosszul illeszkedik a csöveket hozzácsavarozva, nagy terhelést jelent a szivattyúra.Kerülni kell a rossz alapot is: Biztonságos az alap?Megfelelően van fugázva?Puha a lábad?Jól van csavarozva?És végül ellenőrizze a csapágyakat.Ha a csapágyak tűrése elvékonyodik, a tengelyek elmozdulnak és vibrációt okoznak a szivattyúban.
3. A tömítés alkatrészeinek meghibásodása
Van egy jó tribológiai (a súrlódás vizsgálata) párja?Kiválasztotta a megfelelő homlokzati kombinációkat?Mi a helyzet a tömítőfelület anyagminőségével?Az anyagai megfelelőek az adott alkalmazáshoz?Kiválasztotta a megfelelő másodlagos tömítéseket, például tömítéseket és O-gyűrűket, amelyek felkészültek a vegyi és hőhatásokra?A rugók nem lehetnek eltömődve, vagy a fújtatója nem korrodált.Végül ügyeljen a nyomás vagy hő hatására kialakuló arctorzulásokra, mivel a nagy nyomás alatt lévő mechanikus tömítés valóban meghajlik, és a ferde profil szivárgást okozhat.
4. Rendszertervezési hibák
Megfelelő tömítés-öblítési elrendezésre van szükség, valamint megfelelő hűtésre.A kettős rendszerek zárófolyadékokkal rendelkeznek;a kiegészítő tömítőedénynek a megfelelő helyen kell lennie, a megfelelő műszerekkel és csövekkel.Figyelembe kell vennie az egyenes cső hosszát a szívásnál – egyes régebbi szivattyúrendszerek, amelyek gyakran csomagolt csúszótalpként kerültek forgalomba, 90°-os könyököt tartalmaznak a szívásnál, mielőtt az áramlás belép a járókerék szemébe.A könyök turbulens áramlást okoz, amely instabilitást okoz a forgó egységben.Az összes szívó/ürítő és bypass csővezetéket is megfelelően kell megtervezni, különösen, ha néhány csövet az évek során valamikor megjavítottak.
5. Minden más
Egyéb különféle tényezők az összes meghibásodásnak csak körülbelül 8 százalékát teszik ki.Például néha szükség van a segédrendszerekre, hogy elfogadható működési környezetet biztosítsanak a mechanikus tömítés számára.A kettős rendszerekre való hivatkozáshoz szükség van egy segédfolyadékra, amely gátként működik, amely megakadályozza a szennyeződést vagy a technológiai folyadéknak a környezetbe való kiömlését.A legtöbb felhasználó számára azonban az első négy kategória valamelyikének megszólítása tartalmazza a szükséges megoldást.
KÖVETKEZTETÉS
A mechanikus tömítések a forgó berendezés megbízhatóságának fő tényezői.Ők felelősek a rendszer szivárgásaiért és meghibásodásaiért, de olyan problémákat is jeleznek, amelyek végül komoly károkat okozhatnak az úton.A tömítés megbízhatóságát nagyban befolyásolja a tömítés kialakítása és a működési környezet.
Frank Rotello, a Cummins-Wagner Co., Inc. gépészmérnöke
Feladás időpontja: 2022-04-04