Kako bismo razumjeli propuštanje centrifugalne pumpe, važno je prvo razumjeti osnovni rad centrifugalne pumpe. Kako protok ulazi kroz otvor rotora pumpe i uz lopatice rotora, tekućina je pod nižim tlakom i malom brzinom. Kada protok prolazi kroz spiralicu, tlak se povećava, a brzina se povećava. Protok zatim izlazi kroz ispušni otvor, pri čemu je tlak visok, ali se brzina usporava. Protok koji ulazi u pumpu mora izaći iz pumpe. Pumpa daje visinu (ili tlak), što znači da povećava energiju tekućine pumpe.
Kvarovi određenih komponenti centrifugalne pumpe, poput spojke, hidraulike, statičkih spojeva i ležajeva, uzrokovat će kvar cijelog sustava, ali otprilike šezdeset devet posto svih kvarova pumpe rezultat je neispravnog rada brtvenog uređaja.
POTREBA ZA MEHANIČKIM BRTVAMA
Mehanička brtvaje uređaj koji se koristi za kontrolu propuštanja između rotirajućeg vratila i posude napunjene tekućinom ili plinom. Njegova glavna odgovornost je kontrola propuštanja. Sve brtve propuštaju - moraju kako bi održale film tekućine preko cijele površine mehaničke brtve. Propuštanje koje izlazi na atmosfersku stranu je prilično nisko; propuštanje u ugljikovodiku, na primjer, mjeri se VOC mjeračem u dijelovima/milijun.
Prije razvoja mehaničkih brtvi, inženjeri su obično brtvili pumpu mehaničkim brtvenjem. Mehaničko brtvilo, vlaknasti materijal obično impregniran mazivom poput grafita, izrezano je na dijelove i napunjeno u ono što se nazivalo "brtvenicom". Zatim je na stražnju stranu dodana brtvena žlijezda kako bi se sve zabrtvilo. Budući da je brtvilo u izravnom kontaktu s osovinom, potrebno ga je podmazati, ali će i dalje oduzimati snagu.
Obično "prsten za ispiranje" omogućuje nanošenje vode za ispiranje na pakiranje. Ta voda, potrebna za podmazivanje i hlađenje osovine, procurivat će ili u proces ili u atmosferu. Ovisno o vašoj primjeni, možda ćete trebati:
- usmjerite vodu za ispiranje dalje od procesa kako biste izbjegli kontaminaciju.
- spriječiti nakupljanje vode za ispiranje na podu (prekomjerno prskanje), što je i problem OSHA-e i problem održavanja čistoće.
- zaštitite kućište ležaja od vode za ispiranje, koja može kontaminirati ulje i na kraju dovesti do kvara ležaja.
Kao i kod svake pumpe, poželjet ćete testirati svoju pumpu kako biste otkrili godišnje troškove potrebne za njezin rad. Pumpa za pakiranje može biti pristupačna za ugradnju i održavanje, ali ako izračunate koliko galona vode troši u minuti ili godišnje, mogli biste se iznenaditi cijenom. Pumpa s mehaničkim brtvama mogla bi vam potencijalno uštedjeti mnogo godišnjih troškova.
S obzirom na opću geometriju mehaničke brtve, gdje god postoji brtva ili o-prsten, postoji potencijalna točka curenja:
- Erodirani, istrošeni ili izgrebani dinamički o-prsten (ili brtva) dok se mehanička brtva pomiče.
- Prljavština ili kontaminacija između mehaničkih brtvi.
- Neprojektni rad unutar mehaničkih brtvi.
PET VRSTA KVAROVA UREĐAJA ZA BRTVLJENJE
Ako centrifugalna pumpa pokazuje nekontrolirano curenje, morate temeljito provjeriti sve potencijalne uzroke kako biste utvrdili trebate li popravke ili novu instalaciju.
1. Operativni kvarovi
Zanemarivanje točke najbolje učinkovitosti: Koristite li pumpu u točki najbolje učinkovitosti (BEP) na krivulji performansi? Svaka pumpa je dizajnirana sa specifičnom točkom učinkovitosti. Kada koristite pumpu izvan tog područja, stvarate probleme s protokom koji uzrokuju kvar sustava.
Nedovoljna neto pozitivna usisna visina (NPSH): Ako pumpa nema dovoljnu usisnu visinu, rotirajući sklop može postati nestabilan, uzrokovati kavitaciju i rezultirati oštećenjem brtve.
Operativno bezizražajno:Ako prenisko postavite regulacijski ventil kako biste prigušili pumpu, možete ugušiti protok. Ugušeni protok uzrokuje recirkulaciju unutar pumpe, što stvara toplinu i potiče oštećenje brtve.
Rad na suho i nepravilno odzračivanje brtve: Vertikalna pumpa je najosjetljivija jer je mehanička brtva postavljena na vrhu. Ako imate nepravilno odzračivanje, zrak se može zarobiti oko brtve i neće moći isprazniti brtvenicu. Mehanička brtva će uskoro otkazati ako pumpa nastavi raditi u ovom stanju.
Niska margina pare:To su bljeskajuće tekućine; vrući ugljikovodici će bljesnuti kada su izloženi atmosferskim uvjetima. Kako film tekućine prolazi preko mehaničke brtve, može bljesnuti na atmosferskoj strani i uzrokovati kvar. Ovaj kvar se često događa kod sustava napajanja bojlera - vruća voda na 122-148 °C bljesne s padom tlaka na površinama brtve.
2. Mehanički kvarovi
Neusklađenost osovine, neravnoteža spojke i neravnoteža rotora mogu doprinijeti kvarovima mehaničkih brtvi. Osim toga, nakon što je pumpa instalirana, ako su cijevi pričvršćene vijcima i nepravilno poravnate, pumpa će se opteretiti. Također morate izbjegavati lošu podlogu: Je li podloga sigurna? Je li pravilno zalijevana? Imate li mekanu podlogu? Je li pravilno pričvršćena vijcima? I na kraju, provjerite ležajeve. Ako se tolerancija ležajeva smanji, osovine će se pomicati i uzrokovati vibracije u pumpi.
3. Kvarovi brtvenih komponenti
Imate li dobar tribološki (proučavanje trenja) par? Jeste li odabrali ispravne kombinacije površina? Što je s kvalitetom materijala brtvene površine? Jesu li vaši materijali prikladni za vašu specifičnu primjenu? Jeste li odabrali odgovarajuće sekundarne brtve, poput brtvi i o-prstenova, koje su pripremljene za kemijske i toplinske napade? Vaše opruge ne smiju biti začepljene ili mijeh korodiran. Na kraju, pripazite na izobličenja površina od tlaka ili topline, budući da će se mehanička brtva pod velikim tlakom zapravo saviti, a iskrivljeni profil može uzrokovati curenje.
4. Neuspjesi u dizajnu sustava
Potreban vam je odgovarajući raspored ispiranja brtve, uz dovoljno hlađenja. Dvostruki sustavi imaju zaštitne tekućine; pomoćna posuda za brtvu mora biti na pravom mjestu, s ispravnom instrumentacijom i cijevima. Morate uzeti u obzir duljinu ravne cijevi na usisu - neki stariji sustavi pumpi koji su često dolazili kao pakirani klizač uključuju koljeno od 90° na usisu neposredno prije nego što protok uđe u uho impelera. Koljeno uzrokuje turbulentni tok koji stvara nestabilnosti u rotirajućem sklopu. Sve usisne/ispusne i obilazne cijevi također moraju biti ispravno projektirane, posebno ako su neke cijevi popravljene u nekom trenutku tijekom godina.
5. Sve ostalo
Ostali razni čimbenici čine samo oko 8 posto svih kvarova. Na primjer, ponekad su potrebni pomoćni sustavi kako bi se osiguralo prihvatljivo radno okruženje za mehaničko brtvljenje. Za dvojne sustave potrebna vam je pomoćna tekućina koja djeluje kao barijera koja sprječava kontaminaciju ili izlijevanje procesne tekućine u okoliš. Međutim, za većinu korisnika, rješavanje jedne od prve četiri kategorije bit će rješenje koje im je potrebno.
ZAKLJUČAK
Mehaničke brtve glavni su čimbenik pouzdanosti rotirajuće opreme. Odgovorne su za propuštanja i kvarove sustava, ali također ukazuju na probleme koji bi na kraju mogli uzrokovati ozbiljnu štetu u budućnosti. Na pouzdanost brtve uvelike utječu dizajn brtve i radno okruženje.
Vrijeme objave: 26. lipnja 2023.