Pentru a înțelege scurgerea pompei centrifuge, este important să înțelegeți mai întâi funcționarea de bază a unei pompe centrifuge.Pe măsură ce debitul intră prin ochiul rotorului pompei și în sus pe paletele rotorului, fluidul este la o presiune mai mică și o viteză mică.Când fluxul trece prin volută, presiunea crește și viteza crește.Fluxul iese apoi prin refulare, moment în care presiunea este mare, dar viteza încetinește.Debitul care intră în pompă trebuie să iasă din pompă.Pompa oferă înălțime (sau presiune), ceea ce înseamnă că crește energia fluidului pompei.
Anumite defecțiuni ale componentelor unei pompe centrifuge, cum ar fi cuplajul, îmbinările hidraulice, statice și lagărele, vor cauza defectarea întregului sistem, dar aproximativ șaizeci și nouă la sută din toate defecțiunile pompei rezultă din funcționarea defectuoasă a dispozitivului de etanșare.
NEVOIA DE GARNI MECANICE
O etanșare mecanică este un dispozitiv care este utilizat pentru a controla scurgerile dintre un arbore rotativ și un vas umplut cu lichid sau gaz.Responsabilitatea sa principală este de a controla scurgerile.Toate etanșările au scurgeri - trebuie să facă acest lucru pentru a menține o peliculă de fluid pe întreaga suprafață a etanșării mecanice.Scurgerea care iese pe partea atmosferică este destul de scăzută;scurgerea într-o hidrocarbură, de exemplu, este măsurată de un contor de COV în părți/milion.
Înainte ca etanșările mecanice să fie dezvoltate, inginerii au sigilat o pompă cu etanșare mecanică.Ambalajele mecanice, un material fibros impregnat de obicei cu un lubrifiant, cum ar fi grafitul, a fost tăiat în secțiuni și umplut în ceea ce se numea „cutie de umplutură”.O glandă de împachetare a fost apoi adăugată la
spatele pentru a împacheta totul.Deoarece garnitura este în contact direct cu arborele, necesită lubrifiere, dar va răpi cai putere.
De obicei, un „inel de lanternă” permite aplicarea apei de spălare pe ambalaj.Acea apă, necesară pentru lubrifierea și răcirea arborelui, se va scurge fie în proces, fie în atmosferă.În funcție de aplicația dvs., este posibil să aveți nevoie de:
· direcționați apa de spălare departe de proces pentru a evita contaminarea.
· împiedică acumularea apei de spălare pe podea (spraverizare excesivă), care este atât o preocupare OSHA, cât și o preocupare pentru menaj.
· protejați cutia de rulmenți de apa spălată, care poate contamina uleiul și poate duce în cele din urmă la o defecțiune a rulmentului.
Ca în cazul oricărei pompe, veți dori să vă testați pompa pentru a descoperi costurile anuale necesare pentru funcționare.O pompă de ambalare poate fi accesibilă de instalat și întreținut, dar dacă calculați câți galoane de apă consumă pe minut sau pe an, ați putea fi surprins de cost.O pompă cu etanșare mecanică vă poate economisi o mulțime de costuri anuale.
Având în vedere geometria generală a unei etanșări mecanice, oriunde există o garnitură sau un inel O, apare un potențial punct de scurgere:
· O garnitură dinamică (sau garnitură) erodata, uzată sau fretată pe măsură ce etanșarea mecanică se mișcă.
· Murdărie sau contaminare între garniturile mecanice.
· O operațiune neconcepută în cadrul etanșărilor mecanice.
CELE CINCI TIPURI DE DEfecțiuni ale dispozitivului de etanșare
Dacă pompa centrifugă prezintă o scurgere necontrolată, trebuie să verificați cu atenție toate cauzele potențiale pentru a determina dacă aveți nevoie de reparații sau de o nouă instalare.
1. Eșecuri operaționale
Neglijarea celui mai bun punct de eficiență: utilizați pompa la punctul de cel mai bun punct de eficiență (BEP) pe o curbă de performanță?Fiecare pompă este proiectată cu un
punct de eficiență specific.Când utilizați pompa în afara acelei regiuni, creați probleme cu debitul care cauzează defectarea sistemului.
Cap de aspirație pozitiv net insuficient (NPSH): Dacă nu aveți suficient cap de aspirație la pompă, ansamblul rotativ poate deveni instabil, poate provoca cavitație și poate duce la o defecțiune a etanșării.
Funcționare cu cap mort: dacă setați supapa de control prea jos pentru a accelera pompa, puteți sufoca debitul.Debitul blocat provoacă recirculare în interiorul pompei, care generează căldură și favorizează o defecțiune a etanșării.
Funcționare uscată și aerisire necorespunzătoare a etanșării: O pompă verticală este cea mai susceptibilă, deoarece etanșarea mecanică este poziționată deasupra.Dacă aveți aerisire necorespunzătoare, aerul poate rămâne prins în jurul sigiliului și nu va putea evacua cutia de presa.Etanșarea mecanică se va defecta în curând dacă pompa continuă să funcționeze în această stare.
Marja de vapori scăzută: Acestea sunt fluide intermitente;hidrocarburile fierbinți vor fulgeră odată ce sunt expuse la condițiile atmosferice.Pe măsură ce filmul de fluid trece prin etanșarea mecanică, poate fulgeră pe partea atmosferică și poate provoca o defecțiune.Această defecțiune se întâmplă adesea cu sistemele de alimentare a cazanelor - apă caldă la 250-280 °F flash cu scăderea de presiune pe fețele de etanșare.
2. Defecțiuni mecanice
Nealinierea arborelui, dezechilibrul cuplajului și dezechilibrul rotorului pot contribui toate la defecțiunile etanșării mecanice.În plus, după ce pompa este instalată, dacă aveți țevi nealiniate prin șuruburi, veți exercita o mare presiune asupra pompei.De asemenea, trebuie să evitați o bază proastă: baza este sigură?Este chituit corect?Ai piciorul moale?Este înșurubat corect?Și în sfârșit, verificați rulmenții.Dacă toleranța rulmenților se uzează subțire, arborii se vor mișca și vor provoca vibrații în pompă.
3. Defecțiuni ale componentelor de etanșare
Aveți o pereche tribologică bună (studiul frecării)?Ați ales combinațiile corecte de față?Cum rămâne cu calitatea materialului față de etanșare?Materialele dumneavoastră sunt potrivite pentru aplicația dumneavoastră specifică?Ați selectat garniturile secundare adecvate, cum ar fi garniturile și inelele O, care sunt pregătite pentru atacuri chimice și termice?Arcurile nu ar trebui să fie înfundate sau burduful corodat.În sfârșit, fii atent la distorsiunile feței cauzate de presiune sau căldură, deoarece o etanșare mecanică sub presiune mare se va înclina de fapt, iar profilul înclinat poate provoca o scurgere.
4. Eșecuri de proiectare a sistemului
Aveți nevoie de un aranjament adecvat de spălare a etanșării, împreună cu o răcire suficientă.Sistemele duale au fluide de barieră;vasul de etanșare auxiliar trebuie să fie în locația corectă, cu instrumente și conducte corecte.Trebuie să țineți cont de lungimea țevii drepte la aspirație - unele sisteme de pompă mai vechi, care deseori au venit sub formă de derapaj, includ un cot de 90º la aspirație chiar înainte ca debitul să intre în ochiul rotorului.Cotul provoacă un flux turbulent care creează instabilități în ansamblul rotativ.Toate conductele de aspirație/descărcare și bypass trebuie, de asemenea, să fie proiectate corect, mai ales dacă unele conducte au fost reparate la un moment dat de-a lungul anilor.
5. Orice altceva
Alți factori diverși reprezintă doar aproximativ 8% din toate eșecurile.De exemplu, sistemele auxiliare sunt uneori necesare pentru a oferi un mediu de operare acceptabil pentru o etanșare mecanică.Pentru referire la sistemele duale, aveți nevoie de un fluid auxiliar care să acționeze ca o barieră care împiedică contaminarea sau scurgerea fluidului de proces în mediu.Cu toate acestea, pentru majoritatea utilizatorilor, abordarea uneia dintre primele patru categorii va deține soluția de care au nevoie.
CONCLUZIE
Etanșările mecanice sunt un factor major în fiabilitatea echipamentului rotativ.Aceștia sunt responsabili pentru scurgerile și defecțiunile sistemului, dar indică și probleme care ar putea provoca, în cele din urmă, daune grave pe drum.Fiabilitatea etanșării este foarte afectată de designul etanșării și de mediul de operare.
De Frank Rotello, inginer mecanic pentru Cummins-Wagner Co.,Inc.
Ora postării: 04-ian-2022