Щоб зрозуміти витік відцентрового насоса, важливо спочатку зрозуміти основні принципи роботи відцентрового насоса.Оскільки потік надходить через вушко робочого колеса насоса та вгору по лопатках робочого колеса, рідина має нижчий тиск і низьку швидкість.Коли потік проходить через спіраль, тиск зростає, а швидкість збільшується.Потім потік виходить через випускний отвір, у цей момент тиск високий, але швидкість сповільнюється.Потік, який потрапляє в насос, повинен виходити з насоса.Насос створює напір (або тиск), що означає збільшення енергії насосної рідини.
Деякі несправності компонентів відцентрового насоса, такі як муфта, гідравлічні, статичні з’єднання та підшипники, призведуть до виходу з ладу всієї системи, але приблизно шістдесят дев’ять відсотків усіх несправностей насоса є результатом несправності ущільнювального пристрою.
ПОТРЕБА В МЕХАНІЧНИХ УЩІЛЬНЕННЯХ
Механічне ущільнення – це пристрій, який використовується для контролю витоку між валом, що обертається, і посудиною, наповненою рідиною або газом.Його основний обов’язок – контроль витоку.Усі ущільнювачі протікають — це необхідно, щоб підтримувати плівку рідини на всій поверхні механічного ущільнення.Витік, який виходить з боку атмосфери, досить низький;витік у вуглеводні, наприклад, вимірюється вимірювачем VOC у частках/мільйонах.
До того як були розроблені механічні ущільнення, інженери зазвичай герметизували насос механічним ущільненням.Механічне ущільнення, волокнистий матеріал, зазвичай просочений мастильним матеріалом, таким як графіт, розрізали на секції та заповнювали так званий «сальник».Потім до нього було додано сальник
задню частину, щоб упакувати все.Оскільки сальник безпосередньо контактує з валом, він потребує змащування, але все одно позбавляє кінських сил.
Зазвичай «ліхтарне кільце» дозволяє подавати промивну воду на сальник.Ця вода, необхідна для змащування та охолодження вала, витікає або в процес, або в атмосферу.Залежно від вашої програми вам може знадобитися:
· направляйте промивну воду подалі від процесу, щоб уникнути забруднення.
· запобігти накопиченню промивної води на підлозі (надмірне розбризкування), що є проблемою як для OSHA, так і для ведення господарства.
· захищайте підшипникову коробку від промивної води, яка може забруднити масло і в кінцевому підсумку призвести до поломки підшипника.
Як і кожну помпу, ви захочете перевірити свою помпу, щоб визначити річні витрати, необхідні для її роботи.Ущільнювальний насос може бути доступним для встановлення та обслуговування, але якщо ви підрахуєте, скільки галонів води він споживає за хвилину або за рік, ви можете бути здивовані ціною.Насос із механічним ущільненням може потенційно заощадити вам багато річних витрат.
Враховуючи загальну геометрію механічного ущільнення, будь-де, де є прокладка чи ущільнювальне кільце, виникає потенційна точка витоку:
· Потерте, зношене або порізане динамічне ущільнювальне кільце (або прокладка) під час руху механічного ущільнення.
· Бруд або забруднення між механічними ущільненнями.
· Непроектна робота в механічних ущільненнях.
П'ЯТЬ ТИПІВ НЕПРАВИЛЬНОСТІ ПЛОЩУЮЧОГО ПРИСТРОЮ
Якщо відцентровий насос демонструє неконтрольований витік, ви повинні ретельно перевірити всі можливі причини, щоб визначити, чи потрібен вам ремонт або нова установка.
1. Операційні збої
Нехтування точкою найкращої ефективності: Ви працюєте з насосом у точці найкращої ефективності (BEP) на кривій продуктивності?Кожен насос розроблено з a
конкретна точка ефективності.Коли ви працюєте з насосом за межами цього регіону, ви створюєте проблеми з потоком, які призводять до збою системи.
Недостатня чиста позитивна висота всмоктування (NPSH): якщо ви не маєте достатньої висоти всмоктування для насоса, обертовий вузол може стати нестабільним, спричинити кавітацію та пошкодити ущільнення.
Робота без напору: якщо ви встановите регулюючий клапан занадто низько, щоб дроселювати насос, ви можете задушити потік.Забитий потік спричиняє рециркуляцію всередині насоса, що генерує тепло та сприяє пошкодженню ущільнення.
Сухий хід і неправильна вентиляція ущільнення: вертикальний насос є найбільш вразливим, оскільки механічне ущільнення розташоване зверху.Якщо у вас є неправильна вентиляція, повітря може потрапити в пастку навколо ущільнення і не зможе вивести повітря з сальника.Механічне ущільнення незабаром вийде з ладу, якщо насос продовжує працювати в такому стані.
Низька межа випаровування: це миготливі рідини;гарячі вуглеводні спалахнуть після впливу атмосферних умов.Коли плівка рідини проходить через механічне ущільнення, вона може спалахнути з боку атмосфери та спричинити поломку.Ця несправність часто трапляється з системами живлення котлів — спалах гарячої води при 250-280ºF із падінням тиску на поверхнях ущільнення.
2. Механічні несправності
Невідповідність вала, дисбаланс муфти та дисбаланс робочого колеса можуть сприяти поломці механічного ущільнення.Крім того, після встановлення насоса, якщо ви неправильно прикрутили до нього труби, ви створите велике навантаження на насос.Вам також потрібно уникати поганої основи: чи надійна база?Чи правильно він затертий?У вас м'яка нога?Чи правильно він прикручений?І нарешті, перевірте підшипники.Якщо допуск підшипників зношується, вали рухатимуться, що спричинить вібрацію в насосі.
3. Несправності компонентів ущільнення
У вас є хороша трибологічна (дослідження тертя) пара?Ви вибрали правильні комбінації облицювання?Як щодо якості матеріалу ущільнення?Чи підходять ваші матеріали для конкретного застосування?Чи вибрали ви відповідні вторинні ущільнення, такі як прокладки та ущільнювальні кільця, які підготовлені до хімічного та теплового впливу?Ваші пружини не повинні бути забиті або ваш сильфон покритий корозією.Нарешті, стежте за викривленням поверхні від тиску чи тепла, оскільки механічне ущільнення під сильним тиском справді прогинається, а перекошений профіль може спричинити витік.
4. Помилки проектування системи
Вам потрібна належна система промивання ущільнення разом із достатнім охолодженням.Подвійні системи мають бар'єрні рідини;допоміжний ущільнювальний резервуар має бути у правильному місці з правильними приладами та трубопроводами.Необхідно взяти до уваги довжину прямої труби на всмоктуванні — деякі старіші насосні системи, які часто випускалися в комплекті, включають коліно 90º на всмоктуванні безпосередньо перед входом потоку в отвір крильчатки.Коліно викликає турбулентний потік, який створює нестабільність у обертовому вузлі.Усі всмоктувальні/нагнітальні та байпасні трубопроводи також мають бути правильно сконструйовані, особливо якщо деякі труби були відремонтовані протягом багатьох років.
5. Все інше
На інші різноманітні фактори припадає лише близько 8 відсотків усіх несправностей.Наприклад, іноді потрібні допоміжні системи для забезпечення прийнятного робочого середовища для механічного ущільнення.Якщо говорити про подвійні системи, вам потрібна допоміжна рідина, яка виступатиме в якості бар’єру, що запобігає розливанню забруднень або технологічної рідини в навколишнє середовище.Однак для більшості користувачів звернення до однієї з перших чотирьох категорій матиме потрібне рішення.
ВИСНОВОК
Механічні ущільнення є основним фактором надійності обертового обладнання.Вони несуть відповідальність за витоки та збої в системі, але вони також вказують на проблеми, які згодом можуть спричинити серйозні пошкодження.На надійність ущільнення значною мірою впливає конструкція ущільнення та робоче середовище.
Френк Ротелло, інженер-механік Cummins-Wagner Co., Inc.
Час публікації: 04 січня 2022 р