Vai jūs tiešām saprotat centrbēdzes sūkņus? 8 inženiertehniskie jautājumi, kas ietekmē sūkņu uzticamību

Ø 1. jautājums: Kāpēc iesūkšanas caurule parasti ir par vienu izmēru lielāka nekā sūkņa iesūkšanas sprausla?

Šī ir ļoti izplatīta prakse centrbēdzes sūkņu uzstādīšanā.

Daudzos pielietojumosIesūkšanas caurules nominālais diametrs ir izvēlēts par vienu izmēru lielāks nekā sūkņa iesūkšanas sprauslaCaurules savienošanai ar sūkni parasti izmanto piemērotu ekscentrisku reduktoru.

Kāpēc?

Ir trīs galvenie iemesli:

Kāpēc parasti tiek izmantots ekscentrisks reduktors?

Horizontālai iesūkšanas cauruļvadu sistēmaiekscentrisks reduktors ar plakanu augšpusiparasti tiek izmantots, lai samazinātu gaisa kabatu veidošanās iespējamību iesūkšanas līnijā.

Tomēr šis noteikums nav absolūts katrai instalācijai.

Reduktora orientācija jānosaka, pamatojoties uz sūkņa izvietojumu, cauruļvadu slīpumu, šķidruma īpašībām un gaisa uzkrāšanās iespēju.

Inženierijas princips

Mērķis nav vienkārši padarīt iesūkšanas cauruli "par vienu izmēru lielāku".

Dizainam jāņem vērā:

• · Sūkšanas ātrums
• · Berzes un lokālie spiediena zudumi
• · NPSHa
• · Sūkņa ieplūdes plūsmas modelis
• · Taisnas caurules garums
• · Elkoņu un vārstu atrašanās vieta
• · Gaisa kabatu iespējamība

Ø 2. jautājums: Kāpēc vadības vārsts bieži vien ir mazāks par galveno cauruli?

Atšķirībā no iesūkšanas cauruļvadiem, vadības vārsti ne vienmēr tiek izvēlēti ar tādu pašu nominālo diametru kā galvenajam cauruļvadam.

Piemēram:

Šai praksei ir vairāki iemesli.

1. Zemākas izmaksas

Mazāks vārsts parasti maksā mazāk nekā vārsts ar tādu pašu diametru kā galvenajam cauruļvadam.

2. Labāks vadības diapazons

Vadības vārsts regulē plūsmu, mainot tā atvērumu.

Ja vārsts ir pārāk liels, tas normālos apstākļos var darboties ar ļoti mazu atvērumu. Tas var samazināt tā efektīvo vadības diapazonu un apgrūtināt precīzu plūsmas kontroli.

Pareiza izmēra mazāks vārsts var darboties piemērotākā atvēršanas diapazonā.

3. Kompromiss ir lielāks spiediena zudums

Mazāks vārsts palielina plūsmas ātrumu un līdz ar to palielina spiediena kritumu.

Tātad princips nav šāds:

Vārsts jāizvēlas pareizi, pamatojoties uz:

• · Plūsmas ātrums
• · Diferenciālais spiediens
• · Cv/Kv
• · Nepieciešamais vadības diapazons
• · Pieļaujamais spiediena kritums

Ø 3. jautājums: Vai centrbēdzes sūkņa iesūkšanas ieplūdes atverei vienmēr ir nepieciešams pozitīvs spiediens?

Nē.

Izplatīts nepareizs uzskats ir tāds, ka centrbēdzes sūkņa iesūkšanas spiedienam vienmēr jābūt virs atmosfēras spiediena.

Patiesībā daudzi sūkņi var darboties ar šķidruma līmeni zem sūkņa centra līnijas, ļaujot sūknim pacelt šķidrumu no apakšas.

Tomēr galvenais jautājums nav tikai tas, vai sūknis var "pacelt" šķidrumu.

Faktiskajai sistēmai ir jāatbilst nepieciešamajam NPSH nosacījumam:

Palielinoties iesūkšanas augstumam, spiediens sūkņa ieplūdes atverē samazinās un iesūkšanas līnijas zudumi kļūst nozīmīgāki.

Tāpēc, jo lielāks ir iesūkšanas augstums, jo rūpīgāk jāpārbauda sistēma, vai nav kavitācijas riska.

Ø 4. jautājums: Vai sūkņa izplūdes pusē ir nepieciešams pretvārsts?

Daudzās sūknēšanas sistēmās,Izplūdes pretvārsts ir svarīga sistēmas konstrukcijas sastāvdaļa.

Tas galvenokārt sniedz trīs priekšrocības.

1. Novērš pretējo plūsmu

Kad sūknis apstājas, spiediena atšķirības sistēmā var izraisīt šķidruma plūsmu atpakaļ sūkņa virzienā.

Pretvārsts novērš šo pretējo plūsmu.

2. Novērš atpakaļgaitas rotāciju

Pretēja plūsma var izraisīt sūkņa lāpstiņriteņa griešanos atpakaļ.

Atkarībā no sūkņa un piedziņas izvietojuma tas var radīt problēmas ar:

• · Mehāniskie blīvējumi
• · Gultņi
• · Sakabes
• · Motors vai cita piedziņas iekārta

3. Palīdz uzturēt piepildītu cauruļvadu

Dažās sistēmās šķidruma uzturēšana izplūdes līnijā ir svarīga, lai nodrošinātu drošu restartēšanu un sistēmas darbību.

Tomēr vārsta tips, uzstādīšanas pozīcija un aizvēršanās raksturlielumi jāizvēlas atbilstoši faktiskajai sistēmai.

Sistēmām, kas ir jutīgas pret hidraulisko triecienu, jāveic papildu pasākumi, piemēram,pretvārsti bez aizvēršanās, lēni aizveroši pretvārsti, gaisa vārsti vai pārsprieguma aizsardzības ierīcesvar būt nepieciešams.

Ø 5. jautājums: Kāds ir ideāls cauruļvadu izkārtojums centrbēdzes sūkņa sistēmai?

Sūkņa nestabilitāti dažreiz izraisa nevis pats sūknis, bet gan nepareiza cauruļvadu izvietošana.

Viena izplatīta problēma ir:

Ideālā gadījumā

Dažās sūknēšanas sistēmās izplūdes cauruļvadam nepārtraukti jāceļas virzienā uz saņemšanas tvertni vai sistēmas galamērķi.

Tas ļauj sistēmā ieplūstošajam gaisam pārvietoties uz augstāko punktu un galu galā izplūst.

Vienkāršots ideāls izkārtojums ir šāds:

Kas notiek reālos projektos?

Reālās instalācijās cauruļvadi bieži ietver garas horizontālas sekcijas.

Garš horizontāls posms ne vienmēr ir problēma.

Galvenais ir izvairīties no nevajadzīgām lietām:

• · Svarīgākie punkti
• · Zemākie punkti
• · Apgrieztās nogāzes
• · Vietas, kur var uzkrāties gaiss

Ja nav iespējams izvairīties no augsta punkta, piemērotsgaisa izlaišanas vārsts / gaisa vārstsvar būt nepieciešams.

Ko darīt, ja vadības vārsts ir uzstādīts cauruļvada galā?

Vadības vārsta atrašanās vieta jāņem vērā kopā ar tvertnes līmeni, spiedienu lejpus plūsmas, vārsta spiediena kritumu un kavitācijas risku.

Sistēmai jāuztur pietiekams spiediens pie vārsta un jāizvairās no darbības apstākļiem, kas varētu izraisīt kavitāciju.

Pamatprincips ir šāds:

Ø 6. jautājums: Kā var pārbaudīt sūkņa darbību uz lauka?

Viena no uzticamākajām metodēm ir salīdzināšana.faktiskie lauka mērījumi ar ražotāja sūkņa veiktspējas līkni.

Tipiski mērījumi ietver:

• · Plūsmas ātrums
• · Sūkšanas spiediens
• · Izplūdes spiediens
• · Sūkņa ātrums
• · Augstuma starpība starp spiediena mērīšanas punktiem un sūkņa centra līniju

Kur jāuzstāda spiediena mērītāji?

Spiediena mērītāji jāuzstāda pēc iespējas tuvāk sūkņa iesūkšanas un izplūdes sprauslām.

Jāreģistrē arī augstuma starpība starp spiediena mērīšanas punktiem un sūkņa centra līniju.

Sūkņa galva nav vienkārši:

Aprēķinā jāņem vērā arī augstuma starpība un, attiecīgā gadījumā, ātruma ietekme.

Kā var izmērīt plūsmas ātrumu?

Ideālā gadījumā izmantojiet piemērotu plūsmas mērīšanas ierīci, piemēram:

• · Magnētiskais plūsmas mērītājs
• · Ultraskaņas plūsmas mērītājs
• · Turbīnas plūsmas mērītājs
• · Cits piemērots plūsmas mērīšanas aprīkojums

Ja plūsmas mērītājs nav pieejams, plūsmu dažreiz var novērtēt, izmērot laiku, kas nepieciešams, lai piepildītu zināma tilpuma tvertni.

Vai mēs varam pārbaudīt tikai noslēgvārstu?

Jā, pamata veiktspējas pārbaudei.

Thenoslēggalvanotiek pie nulles plūsmas, tāpēc plūsmas mērījums nav nepieciešams.

Salīdzinot izmērīto noslēgspiedienu ar ražotāja līkni, var noteikt, vai:

• · Sūknis darbojas ar pareizo ātrumu
• · Ir uzstādīts pareizais lāpstiņriteņa diametrs
• · Sūkņa veiktspēja kopumā atbilst paredzētajai līknei

Tomēr:

Nulles plūsmas darbība var izraisīt pārkaršanu, iekšējo recirkulāciju, mehāniskā blīvējuma bojājumus un citas problēmas.

Kā ar sūkņa efektivitāti?

Efektivitātes mērīšana ir sarežģītāka, jo precīzi jānosaka sūkņa vārpstas ieejas jauda.

Lauka testēšanā tas var ietvert motora ieejas jaudas mērīšanu un motora un transmisijas efektivitātes ņemšanu vērā vai tiešu vārpstas griezes momenta un ātruma mērīšanu.

Ø 7. jautājums: Kā šķidruma viskozitāte ietekmē centrbēdzes sūkņa darbību?

Lielākā daļa centrbēdzes sūkņu veiktspējas līkņu ir balstītas uz testēšanu artīrs ūdens standarta apstākļos.

Ja sūknējamajam šķidrumam ir ievērojami augstāka viskozitāte nekā ūdenim, sūkņa veiktspēja var ievērojami mainīties.

Tipiskas sekas ir šādas:

• · Zemāka plūsma
• · Apakšējā galva
• · Zemāka efektivitāte
• · Lielāka jaudas nepieciešamība

Tāpēc:

Jāņem vērā faktiskā šķidruma viskozitāte, blīvums, temperatūra un darba punkts.

Augstas viskozitātes šķidrumiem centrbēdzes sūkņa efektivitāte var ievērojami samazināties.

Atkarībā no pielietojuma,pozitīvas pārvietošanas sūkņi, piemēram, skrūvsūkņi, zobratu sūkņi vai rotācijas sūkņi, var nodrošināt labāku risinājumu.

Nav vienas viskozitātes vērtības, ko varētu izmantot kā universālu robežvērtību katram centrbēdzes sūknim. Sūkņa piemērotība jānovērtē, pamatojoties uz faktisko pielietojumu un sūkņa konstrukciju.

8. jautājums: Vai sūknis var darboties jebkur plūsmas diapazonā, kas norādīts tā veiktspējas līknē?

Ne obligāti.

Tas, ka punkts parādās sūkņa līknē, nenozīmē, ka tas ir piemērots nepārtrauktai darbībai.

Centrbēdzes sūknim parasti jādarbojas pēc iespējas tuvāk savam:

Daudzas lietojumprogrammas ir vērstas uz normālu darbības diapazonu ap80–120 % no BEP plūsmas, bet faktiskajam pieļaujamajam darbības diapazonam vienmēr jābalstās uz ražotāja ieteikto darbības diapazonu.

Kāpēc jāizvairās no ilgstošas ​​darbības ar mazu plūsmu?

Ja plūsma ir ievērojami zemāka par BEP, sūknim var rasties:

• · Iekšējā recirkulācija
• · Temperatūras paaugstināšanās
• · Palielinātas radiālās slodzes
• · Augstāka vibrācija
• · Mehāniskā blīvējuma nodilums
• · Palielinātas gultņu slodzes

Ja nepārtraukta darbība ar mazu plūsmu nav iespējama, iespējamie risinājumi ir šādi:

1. variants: Minimālās plūsmas apvada/recirkulācijas līnija

Daļa šķidruma nepārtraukti tiek atgriezta iesūkšanas avotā vai citā piemērotā vietā.

2. variants: mainīga ātruma piedziņa

VFD var izmantot, lai samazinātu sūkņa ātrumu un labāk saskaņotu sūkņa jaudu ar faktisko sistēmas pieprasījumu.

Kā ar pārmērīgu plūsmu?

Pārāk tālu pa labi no sūkņa līknes darbība var radīt arī problēmas, tostarp:

• · Augstāks NPSHr
• · Samazināta NPSH peļņas norma
• · Kavitācija
• · Paaugstināta vibrācija
• · Motora pārslodze
• · Samazināta efektivitāte

Tāpēc:

Vēlamais darbības punkts parasti ir tuvu projektētajam darba punktam un BEP, vienlaikus saglabājoties ražotāja pieļaujamajā darbības diapazonā.