Ar tikrai suprantate išcentrinius siurblius? 8 inžineriniai klausimai, turintys įtakos siurblių patikimumui

Ø 1 klausimas: Kodėl siurbimo vamzdis paprastai yra vienu dydžiu didesnis nei siurblio siurbimo antgalis?

Tai labai įprasta praktika išcentrinių siurblių įrenginiuose.

Daugelyje programųnominalus siurbimo vamzdžio skersmuo parenkamas vienu dydžiu didesnis nei siurblio siurbimo antgalisVamzdžiui prie siurblio prijungti paprastai naudojamas tinkamas ekscentrinis reduktorius.

Kodėl?

Yra trys pagrindinės priežastys:

Kodėl dažniausiai naudojamas ekscentrinis reduktorius?

Horizontaliam siurbimo vamzdynui, aplokščias ekscentrinis reduktoriusdažniausiai naudojamas siekiant sumažinti oro kišenių susidarymo tikimybę siurbimo linijoje.

Tačiau tai nėra absoliuti taisyklė kiekvienam įrengimui.

Reduktoriaus orientacija turėtų būti nustatoma atsižvelgiant į siurblio išdėstymą, vamzdynų nuolydį, skysčio savybes ir oro kaupimosi galimybę.

Inžinerijos principas

Tikslas nėra tiesiog padaryti įsiurbimo vamzdį „vienu dydžiu didesnį“.

Projektuojant reikėtų atsižvelgti į:

• · Siurbimo greitis
• · Trinties ir vietiniai slėgio nuostoliai
• · NPSHa
• · Siurblio įleidimo angos srauto schema
• · Tiesaus vamzdžio ilgis
• · Alkūnių ir vožtuvų vieta
• · Galimos oro kišenės

Ø 2 klausimas: Kodėl valdymo vožtuvas dažnai yra mažesnis už pagrindinį vamzdį?

Skirtingai nuo siurbimo vamzdynų, valdymo vožtuvai ne visada parenkami tokiu pačiu nominaliu skersmeniu kaip ir pagrindinis vamzdynas.

Pavyzdžiui:

Šiai praktikai yra kelios priežastys.

1. Mažesnės išlaidos

Mažesnis vožtuvas paprastai kainuoja mažiau nei vožtuvas, kurio skersmuo toks pat kaip pagrindinio vamzdyno.

2. Geresnis valdymo diapazonas

Valdymo vožtuvas reguliuoja srautą keisdamas jo atidarymą.

Jei vožtuvas yra per didelis, normaliomis sąlygomis jis gali veikti labai maža anga. Tai gali sumažinti jo efektyvų valdymo diapazoną ir apsunkinti tikslų srauto valdymą.

Tinkamo dydžio mažesnis vožtuvas gali veikti tinkamesniame atidarymo diapazone.

3. Kompromisas – didesni slėgio nuostoliai

Mažesnis vožtuvas padidina srauto greitį ir atitinkamai padidina slėgio kritimą.

Taigi principas nėra toks:

Vožtuvas turėtų būti tinkamai parinktas atsižvelgiant į:

• · Srauto greitis
• · Diferencinis slėgis
• · Cv/Kv
• · Reikalingas valdymo diapazonas
• · Leistinas slėgio kritimas

Ø 3 klausimas: Ar išcentrinio siurblio įsiurbimo angai visada reikalingas teigiamas slėgis?

Nr.

Dažnas klaidingas įsitikinimas yra tas, kad išcentrinio siurblio įsiurbimo slėgis visada turi būti didesnis nei atmosferos slėgis.

Iš tikrųjų daugelis siurblių gali veikti, kai skysčio lygis yra žemiau siurblio centrinės linijos, todėl siurblys gali kelti skystį iš apačios.

Tačiau pagrindinis klausimas yra ne tik tai, ar siurblys gali „pakelti“ skystį.

Tikroji sistema turi atitikti reikiamą NPSH sąlygą:

Didėjant įsiurbimo aukščiui, slėgis siurblio įleidimo angoje mažėja, o įsiurbimo linijos nuostoliai tampa reikšmingesni.

Todėl kuo didesnis įsiurbimo aukštis, tuo atidžiau reikia tikrinti sistemą dėl kavitacijos rizikos.

Ø 4 klausimas: Ar siurblio išleidimo pusėje reikalingas atbulinis vožtuvas?

Daugelyje siurbimo sistemų,Išleidimo vožtuvas yra svarbi sistemos konstrukcijos dalis.

Tai daugiausia teikia tris privalumus.

1. Apsaugo nuo atvirkštinio srauto

Kai siurblys sustoja, slėgio skirtumai sistemoje gali sukelti skysčio tekėjimą atgal link siurblio.

Atbulinis vožtuvas neleidžia šiam atvirkštiniam srautui.

2. Apsaugo nuo atvirkštinio sukimosi

Atvirkštinis srautas gali sukelti siurblio sparnuotės sukimąsi atgal.

Priklausomai nuo siurblio ir pavaros išdėstymo, tai gali sukelti problemų dėl:

• · Mechaniniai sandarikliai
• · Guoliai
• · Jungtys
• · Variklis arba kita pavaros įranga

3. Padeda palaikyti užpildytą vamzdyną

Kai kuriose sistemose skysčio palaikymas išleidimo linijoje yra svarbus patikimam paleidimui iš naujo ir sistemos veikimui.

Tačiau vožtuvo tipas, montavimo padėtis ir uždarymo charakteristikos turėtų būti parenkamos atsižvelgiant į konkrečią sistemą.

Sistemoms, jautrioms hidrauliniam smūgiui, reikalingos papildomos priemonės, pvz.neužtrenkiami atbuliniai vožtuvai, lėtai užsidarantys atbuliniai vožtuvai, oro vožtuvai arba viršįtampių apsaugos įtaisaigali būti reikalaujama.

Ø 5 klausimas: Koks yra idealus išcentrinio siurblio sistemos vamzdynų išdėstymas?

Siurblio nestabilumą kartais sukelia ne pats siurblys, o netinkamas vamzdynų išdėstymas.

Viena dažna problema yra:

Idealiu atveju

Tam tikrose siurbimo sistemose išleidimo vamzdynas turėtų nuolat kilti link priėmimo bako arba sistemos paskirties vietos.

Tai leidžia į sistemą patenkančiam orui judėti link aukščiausio taško ir galiausiai išeiti.

Supaprastintas idealus išdėstymas yra toks:

Kas vyksta realiuose projektuose?

Realiuose įrenginiuose vamzdynai dažnai apima ilgas horizontalias atkarpas.

Ilga horizontali atkarpa nebūtinai yra problema.

Svarbiausia vengti nereikalingų dalykų:

• · Svarbiausi momentai
• · Žemiausi taškai
• · Atvirkštiniai šlaitai
• · Vietos, kuriose gali kauptis oras

Jei negalima išvengti aukšto taško, tinkamasoro išleidimo vožtuvas / oro vožtuvasgali būti reikalaujama.

O kas, jei valdymo vožtuvas sumontuotas netoli vamzdyno galo?

Valdymo vožtuvo vieta turėtų būti vertinama kartu su bako lygiu, slėgiu pasroviui, vožtuvo slėgio kritimu ir kavitacijos rizika.

Sistema turėtų palaikyti pakankamą slėgį vožtuve ir vengti darbo sąlygų, kurios galėtų sukelti kavitaciją.

Pagrindinis principas yra toks:

Ø 6 klausimas: Kaip galite patikrinti siurblio našumą lauke?

Vienas patikimiausių metodų yra palygintifaktiniai lauko matavimai su gamintojo siurblio našumo kreive.

Tipiniai matavimai apima:

• · Srauto greitis
• · Siurbimo slėgis
• · Išleidimo slėgis
• · Siurblio greitis
• · Aukščio skirtumas tarp slėgio matavimo taškų ir siurblio centrinės linijos

Kur turėtų būti montuojami slėgio matuokliai?

Slėgio matuokliai turėtų būti įrengti kuo arčiau siurblio įsiurbimo ir išleidimo antgalių.

Taip pat reikėtų užregistruoti aukščio skirtumą tarp slėgio matavimo taškų ir siurblio centrinės linijos.

Siurblio galvutė nėra tiesiog:

Skaičiavime taip pat reikėtų atsižvelgti į aukščio skirtumą ir, jei taikoma, greičio poveikį.

Kaip galima išmatuoti srauto greitį?

Idealiu atveju naudokite tinkamą srauto matavimo prietaisą, pvz.:

• · Magnetinis srauto matuoklis
• · Ultragarsinis srauto matuoklis
• · Turbinos srauto matuoklis
• · Kita tinkama srauto matavimo įranga

Jei srauto matuoklio nėra, srautą kartais galima įvertinti išmatuojant laiką, reikalingą žinomo tūrio bakui užpildyti.

Ar galime patikrinti tik uždarymo galvutę?

Taip, pagrindiniam našumo patikrinimui.

Theuždarymo galvutėatsiranda esant nuliniam srautui, todėl srauto matavimo nereikia.

Palyginus išmatuotą uždarymo slėgį su gamintojo kreive, galima nustatyti, ar:

• · Siurblys veikia tinkamu greičiu
• · Sumontuotas tinkamas rotoriaus skersmuo
• · Siurblio našumas paprastai atitinka laukiamą kreivę

Tačiau:

Nulinio srauto veikimas gali sukelti perkaitimą, vidinę recirkuliaciją, mechaninio sandariklio pažeidimus ir kitas problemas.

O kaip dėl siurblio efektyvumo?

Efektyvumo matavimas yra sudėtingesnis, nes reikia tiksliai nustatyti į siurblio veleną tiekiamą galią.

Lauko bandymų metu tai gali apimti variklio įėjimo galios matavimą ir variklio bei transmisijos efektyvumo įvertinimą arba tiesioginį veleno sukimo momento ir greičio matavimą.

Ø 7 klausimas: Kaip skysčio klampumas veikia išcentrinio siurblio našumą?

Dauguma išcentrinių siurblių našumo kreivių yra pagrįstos bandymais sušvarus vanduo standartinėmis sąlygomis.

Kai pumpuojamas skystis yra gerokai klampesnis nei vanduo, siurblio našumas gali gerokai pasikeisti.

Tipiniai efektai:

• · Mažesnis srautas
• · Apatinė galvos dalis
• · Mažesnis efektyvumas
• · Didesnis energijos poreikis

Todėl:

Reikėtų atsižvelgti į faktinį skysčio klampumą, tankį, temperatūrą ir veikimo tašką.

Labai klampiems skysčiams išcentrinio siurblio efektyvumas gali gerokai sumažėti.

Priklausomai nuo taikymo,teigiamo tūrio siurbliai, pavyzdžiui, sraigtiniai, krumpliaratiniai arba rotaciniai siurbliai, gali būti geresnis sprendimas.

Nėra vienos klampos vertės, kuri galėtų būti naudojama kaip universali riba kiekvienam išcentriniam siurbliui. Siurblio tinkamumas turėtų būti įvertintas atsižvelgiant į faktinį pritaikymą ir siurblio konstrukciją.

8 klausimas: Ar siurblys gali veikti bet kurioje jo našumo kreivėje nurodyto srauto diapazono ribose?

Nebūtinai.

Tai, kad taškas atsiranda siurblio kreivėje, dar nereiškia, kad jis tinkamas nuolatiniam darbui.

Išcentrinis siurblys paprastai turėtų veikti kuo arčiau savo:

Daugelis programų orientuotos į įprastą veikimo diapazoną, esantį maždaug80–120 % BEP srauto, tačiau faktinis leistinas veikimo diapazonas visada turėtų būti pagrįstas gamintojo rekomenduojamu veikimo diapazonu.

Kodėl reikėtų vengti ilgalaikio veikimo esant mažam srautui?

Kai srautas yra gerokai mažesnis už BEP, siurblys gali patirti:

• · Vidinė recirkuliacija
• · Temperatūros kilimas
• · Padidėjusios radialinės apkrovos
• · Aukštesnė vibracija
• · Mechaninių sandariklių susidėvėjimas
• · Padidėjusios guolių apkrovos

Jei nuolatinis veikimas esant mažam srautui yra neišvengiamas, galimi sprendimai:

1 variantas: Minimalaus srauto apėjimo / recirkuliacijos linija

Dalis skysčio nuolat grąžinama į siurbimo šaltinį arba kitą tinkamą vietą.

2 variantas: kintamo greičio pavara

Dažnio keitiklis (VFD) gali būti naudojamas siurblio greičiui sumažinti ir geriau suderinti siurblio išvestį su faktiniu sistemos poreikiu.

O kaip dėl per didelio srauto?

Pernelyg didelis siurblio kreivės dešinysis slenkstis taip pat gali sukelti problemų, įskaitant:

• · Didesnis NPSHr
• · Sumažinta NPSH marža
• · Kavitacija
• · Padidėjusi vibracija
• · Variklio perkrova
• · Sumažėjęs efektyvumas

Todėl:

Pageidaujamas veikimo taškas paprastai yra artimas projektiniam darbo taškui ir BEP, tačiau išliekant gamintojo leidžiamame veikimo diapazone.