Για να κατανοήσουμε τη διαρροή μιας φυγοκεντρικής αντλίας, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πρώτα τη βασική λειτουργία μιας φυγοκεντρικής αντλίας. Καθώς η ροή εισέρχεται μέσω του ματιού της πτερωτής της αντλίας και ανεβαίνει στα πτερύγια της πτερωτής, το ρευστό βρίσκεται σε χαμηλότερη πίεση και χαμηλή ταχύτητα. Όταν η ροή διέρχεται από τον έλικα, η πίεση αυξάνεται και η ταχύτητα αυξάνεται. Η ροή στη συνέχεια εξέρχεται μέσω της κατάθλιψης, οπότε η πίεση είναι υψηλή αλλά η ταχύτητα επιβραδύνεται. Η ροή που εισέρχεται στην αντλία πρέπει να εξέλθει από την αντλία. Η αντλία προσδίδει μανομετρικό (ή πίεση), που σημαίνει ότι αυξάνει την ενέργεια του ρευστού της αντλίας.
Ορισμένες βλάβες εξαρτημάτων μιας φυγοκεντρικής αντλίας, όπως ο σύνδεσμος, οι υδραυλικές, οι στατικές συνδέσεις και τα ρουλεμάν, θα προκαλέσουν βλάβη ολόκληρου του συστήματος, αλλά περίπου το εξήντα εννέα τοις εκατό όλων των βλαβών της αντλίας οφείλονται σε δυσλειτουργία της συσκευής στεγανοποίησης.
Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΣΦΡΑΓΙΔΕΣ
Μια μηχανική σφράγισηείναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο διαρροών μεταξύ ενός περιστρεφόμενου άξονα και ενός δοχείου γεμάτου με υγρό ή αέριο. Η κύρια αρμοδιότητά της είναι ο έλεγχος των διαρροών. Όλες οι στεγανοποιήσεις παρουσιάζουν διαρροή—πρέπει να διαρρέουν για να διατηρούν μια μεμβράνη ρευστού σε ολόκληρη την επιφάνεια της μηχανικής στεγανοποίησης. Η διαρροή που προέρχεται από την ατμοσφαιρική πλευρά είναι αρκετά χαμηλή. Η διαρροή σε έναν υδρογονάνθρακα, για παράδειγμα, μετριέται με ένα μετρητή VOC σε μέρη/εκατομμύριο.
Πριν από την ανάπτυξη των μηχανικών σφραγίδων, οι μηχανικοί συνήθως σφράγιζαν μια αντλία με μηχανικό παρέμβυσμα. Το μηχανικό παρέμβυσμα, ένα ινώδες υλικό που συνήθως εμποτίζεται με ένα λιπαντικό όπως ο γραφίτης, κόβονταν σε τμήματα και γεμίζονταν μέσα σε αυτό που ονομαζόταν «κουτί στυπιοθλίπτη». Στη συνέχεια, προστίθετο ένας αδένας στυπιοθλίπτη στο πίσω μέρος για να γεμίσει τα πάντα. Δεδομένου ότι το παρέμβυσμα βρίσκεται σε άμεση επαφή με τον άξονα, απαιτεί λίπανση, αλλά εξακολουθεί να μειώνει την ιπποδύναμη.
Συνήθως, ένας «δακτύλιος φαναριού» επιτρέπει την εφαρμογή νερού έκπλυσης στο παρέμβυσμα. Αυτό το νερό, που είναι απαραίτητο για τη λίπανση και την ψύξη του άξονα, θα διαρρεύσει είτε στη διεργασία είτε στην ατμόσφαιρα. Ανάλογα με την εφαρμογή σας, ίσως χρειαστεί να:
- κατευθύνετε το νερό έκπλυσης μακριά από τη διαδικασία για να αποφύγετε τη μόλυνση.
- αποτρέψτε τη συσσώρευση νερού από το καζανάκι στο πάτωμα (υπερβολικό ψέκασμα), κάτι που αποτελεί πρόβλημα τόσο για την OSHA όσο και για την καθαριότητα.
- Προστατέψτε το κουτί ρουλεμάν από το νερό έκπλυσης, το οποίο μπορεί να μολύνει το λάδι και τελικά να οδηγήσει σε βλάβη του ρουλεμάν.
Όπως συμβαίνει με κάθε αντλία, θα πρέπει να την δοκιμάσετε για να ανακαλύψετε το ετήσιο κόστος λειτουργίας της. Μια αντλία συσκευασίας μπορεί να είναι οικονομικά προσιτή στην εγκατάσταση και τη συντήρηση, αλλά αν υπολογίσετε πόσα γαλόνια νερού καταναλώνει ανά λεπτό ή ανά έτος, μπορεί να εκπλαγείτε από το κόστος. Μια αντλία μηχανικής στεγανοποίησης θα μπορούσε ενδεχομένως να σας εξοικονομήσει πολλά ετήσια έξοδα.
Δεδομένης της γενικής γεωμετρίας μιας μηχανικής στεγανοποίησης, οπουδήποτε υπάρχει φλάντζα ή δακτύλιος Ο, υπάρχει πιθανό σημείο διαρροής:
- Ένας διαβρωμένος, φθαρμένος ή φθαρμένος δυναμικός δακτύλιος Ο (ή φλάντζα) καθώς κινείται η μηχανική στεγανοποίηση.
- Βρωμιά ή μόλυνση ανάμεσα στις μηχανικές στεγανοποιήσεις.
- Μια εκτός σχεδιασμού λειτουργία εντός των μηχανικών στυπιοθλιπτών.
ΟΙ ΠΕΝΤΕ ΤΥΠΟΙ ΒΛΑΒΩΝ ΣΥΣΚΕΥΗΣ ΣΦΡΑΓΙΣΗΣ
Εάν η φυγοκεντρική αντλία παρουσιάσει ανεξέλεγκτη διαρροή, πρέπει να ελέγξετε διεξοδικά όλες τις πιθανές αιτίες για να διαπιστώσετε εάν χρειάζονται επισκευές ή νέα εγκατάσταση.
1. Λειτουργικές αστοχίες
Παραμέληση του Σημείου Βέλτιστης Απόδοσης: Λειτουργείτε την αντλία στο Σημείο Βέλτιστης Απόδοσης (BEP) σε μια καμπύλη απόδοσης; Κάθε αντλία έχει σχεδιαστεί με ένα συγκεκριμένο Σημείο Απόδοσης. Όταν λειτουργείτε την αντλία εκτός αυτής της περιοχής, δημιουργείτε προβλήματα με τη ροή που προκαλούν βλάβη στο σύστημα.
Ανεπαρκής Καθαρή Θετική Κεφαλή Αναρρόφησης (NPSH): Εάν δεν έχετε αρκετή κεφαλή αναρρόφησης στην αντλία σας, το περιστρεφόμενο συγκρότημα μπορεί να γίνει ασταθές, να προκαλέσει σπηλαίωση και να οδηγήσει σε αστοχία στεγανοποίησης.
Λειτουργώντας αδιάφορα:Εάν ρυθμίσετε τη βαλβίδα ελέγχου πολύ χαμηλά για να στραγγαλίσετε την αντλία, μπορεί να φρενάρετε τη ροή. Η φραγμένη ροή προκαλεί ανακυκλοφορία μέσα στην αντλία, η οποία παράγει θερμότητα και προάγει την αστοχία της στεγανοποίησης.
Ξηρή λειτουργία και ακατάλληλος εξαερισμός της στεγανοποίησης: Μια κατακόρυφη αντλία είναι η πιο ευάλωτη, καθώς η μηχανική στεγανοποίηση βρίσκεται στην κορυφή. Εάν έχετε ακατάλληλο εξαερισμό, ο αέρας μπορεί να παγιδευτεί γύρω από τη στεγανοποίηση και δεν θα είναι δυνατή η εκκένωση του κουτιού στυπιοθλίπτη. Η μηχανική στεγανοποίηση σύντομα θα χαλάσει εάν η αντλία συνεχίσει να λειτουργεί σε αυτήν την κατάσταση.
Χαμηλό περιθώριο ατμών:Αυτά είναι ρευστά που αναβοσβήνουν. Οι θερμοί υδρογονάνθρακες αναβοσβήνουν μόλις εκτεθούν σε ατμοσφαιρικές συνθήκες. Καθώς η μεμβράνη ρευστού διέρχεται από τη μηχανική στεγανοποίηση, μπορεί να αναβοσβήνει στην ατμοσφαιρική πλευρά και να προκαλέσει βλάβη. Αυτή η βλάβη συμβαίνει συχνά με συστήματα τροφοδοσίας λέβητα — το ζεστό νερό στους 250-280ºF αναβοσβήνει με την πτώση πίεσης στις επιφάνειες της στεγανοποίησης.
2. Μηχανικές βλάβες
Η κακή ευθυγράμμιση του άξονα, η ανισορροπία του συνδέσμου και η ανισορροπία της πτερωτής μπορούν να συμβάλουν σε βλάβες της μηχανικής στεγανοποίησης. Επιπλέον, μετά την εγκατάσταση της αντλίας, εάν έχετε βιδωμένους σωλήνες με κακή ευθυγράμμιση, θα ασκήσετε μεγάλη πίεση στην αντλία. Πρέπει επίσης να αποφύγετε μια κακή βάση: Είναι η βάση ασφαλής; Είναι σωστά αρμολογημένη; Έχετε μαλακό πέλμα; Είναι σωστά βιδωμένη; Και τέλος, ελέγξτε τα ρουλεμάν. Εάν η ανοχή των ρουλεμάν μειωθεί, οι άξονες θα κινηθούν και θα προκαλέσουν κραδασμούς στην αντλία.
3. Βλάβες εξαρτημάτων στεγανοποίησης
Έχετε ένα καλό ζεύγος τριβολογίας (μελέτη της τριβής); Έχετε επιλέξει τους σωστούς συνδυασμούς επιφανειών; Τι γίνεται με την ποιότητα του υλικού της επιφάνειας στεγανοποίησης; Είναι τα υλικά σας κατάλληλα για την συγκεκριμένη εφαρμογή σας; Έχετε επιλέξει τις κατάλληλες δευτερεύουσες στεγανοποιήσεις, όπως φλάντζες και δακτυλίους Ο, που είναι προετοιμασμένες για χημικές και θερμικές επιθέσεις; Τα ελατήριά σας δεν πρέπει να είναι φραγμένα ή οι φυσητήρες σας να έχουν διαβρωθεί. Τέλος, προσέξτε για παραμορφώσεις της επιφάνειας από πίεση ή θερμότητα, καθώς μια μηχανική στεγανοποίηση υπό μεγάλη πίεση θα λυγίσει στην πραγματικότητα και το στραβό προφίλ μπορεί να προκαλέσει διαρροή.
4. Αποτυχίες σχεδιασμού συστήματος
Χρειάζεστε μια σωστή διάταξη έκπλυσης στεγανοποίησης, μαζί με επαρκή ψύξη. Τα διπλά συστήματα διαθέτουν υγρά φραγμού. Το βοηθητικό δοχείο στεγανοποίησης πρέπει να βρίσκεται στη σωστή θέση, με τα σωστά όργανα και σωληνώσεις. Πρέπει να λάβετε υπόψη το μήκος του ευθύγραμμου σωλήνα στην αναρρόφηση - ορισμένα παλαιότερα συστήματα αντλιών που συχνά συνοδεύονταν από συσκευασμένη ολίσθηση περιλαμβάνουν έναν αγκώνα 90º στην αναρρόφηση ακριβώς πριν η ροή εισέλθει στην οπή της πτερωτής. Ο αγκώνας προκαλεί μια στροβιλώδη ροή που δημιουργεί αστάθειες στο περιστρεφόμενο συγκρότημα. Όλες οι σωληνώσεις αναρρόφησης/εκκένωσης και παράκαμψης πρέπει επίσης να κατασκευαστούν σωστά, ειδικά εάν ορισμένοι σωλήνες έχουν επισκευαστεί κάποια στιγμή με την πάροδο των ετών.
5. Όλα τα άλλα
Άλλοι διάφοροι παράγοντες ευθύνονται μόνο για το 8% περίπου όλων των βλαβών. Για παράδειγμα, μερικές φορές απαιτούνται βοηθητικά συστήματα για να παρέχουν ένα αποδεκτό λειτουργικό περιβάλλον για μια μηχανική στεγανοποίηση. Για αναφορά σε διπλά συστήματα, χρειάζεστε ένα βοηθητικό υγρό που να λειτουργεί ως φράγμα που εμποδίζει τη διαρροή ρύπανσης ή υγρού διεργασίας στο περιβάλλον. Ωστόσο, για τους περισσότερους χρήστες, η αντιμετώπιση μίας από τις τέσσερις πρώτες κατηγορίες θα δώσει τη λύση που χρειάζονται.
ΣΥΝΑΨΗ
Οι μηχανικές σφραγίδες αποτελούν σημαντικό παράγοντα στην αξιοπιστία του περιστρεφόμενου εξοπλισμού. Είναι υπεύθυνες για διαρροές και βλάβες του συστήματος, αλλά υποδεικνύουν επίσης προβλήματα που τελικά θα μπορούσαν να προκαλέσουν σοβαρές ζημιές στο μέλλον. Η αξιοπιστία της σφραγίδας επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τον σχεδιασμό της και το περιβάλλον λειτουργίας.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Ιουνίου 2023