• Razumevanje težav z vezavo zraka in kako preprečiti okvaro centrifugalne črpalke

Centrifugalne črpalke se pogosto uporabljajo v industrijskih aplikacijah, vključno zsistemi za oskrbo z vodo, kemična predelava, rudarstvo, proizvodnja električne energije, nafta in plin, sistemi za dovod vode kotlov in industrijski obtočni sistemi.

Vendar pa lahko uporabniki med delovanjem naletijo na pogosto težavo:

Motor deluje normalno;

Gred črpalke se pravilno vrti;

Toda iz izhodne odprtine ne izteka tekočina;

Stopnja pretoka se znatno zmanjša;

Črpalka proizvaja neobičajni hrup ali tresljaje.

V mnogih primerih je ta težava posledicavezava zraka v centrifugalni črpalki.

Vezava zraka je ena najpogostejših težav pri delovanju centrifugalnih črpalk, zlasti zavodoravne centrifugalne črpalke, večstopenjske centrifugalne črpalke, črpalke z ločenim ohišjem in druge izvedbe ne-samo{1}}črpalk.

 

 

1. Kaj je vezava zraka v centrifugalni črpalki?

Zračna vezavase nanaša na stanje, ko se zrak ali plin ujame v ohišje črpalke, območje rotorja ali sesalni cevovod, kar preprečuje centrifugalni črpalki vzpostavitev normalnega pretoka in tlaka.

Centrifugalna črpalka deluje z uporabo vrtljivega tekača za prenos energije v tekočino. Ko tekočina vstopi v uho rotorja, jo centrifugalna sila potisne proti izhodu rotorja, kar ustvarja pritisk in stalen pretok.

Vendar, ko zrak napolni komoro črpalke:

Zrak ima veliko manjšo gostoto kot tekočina;

Tekač ne more učinkovito prenašati energije v zrak;

Zahtevane razlike v tlaku ni mogoče ustvariti;

Tekočina ne more pravilno vstopiti v črpalko.

Posledično lahko črpalka mehansko deluje še naprej, vendar ne dovaja tekočine.

Tipični simptomi vključujejo:

Črpalka deluje brez izpusta vode;

Zmanjšan pretok in tlak;

Nestabilno delovanje;

Prekomerne vibracije ali hrup.

 

2. Glavni vzroki za vezavo zraka v centrifugalnih črpalkah

2.1 Nezadostno polnjenje pred zagonom črpalke

Najpogostejši vzrok

Večina običajnih centrifugalnih črpalk jeni samosesalna-in mora biti pred začetkom v celoti napolnjen s tekočino.

Pred delovanjem je treba zagotoviti naslednje pogoje:

Ohišje črpalke je popolnoma napolnjeno s tekočino;

Sesalni cevovod je napolnjen s tekočino;

Ves ujeti zrak se odstrani.

Če zrak ostane v črpalki, bo tekač krožil samo zrak namesto črpanja tekočine.

Pogoste situacije vključujejo:

Črpalka se prvič zažene brez ustreznega polnjenja;

Črpalka izgubi tekočino po dolgem izklopu;

Nožni ventil odpove in tekočina teče nazaj;

Med zagonom zrak ni popolnoma izpuščen.

 

2.2 Puščanje zraka v sesalnem cevovodu

Sesalna stran centrifugalne črpalke običajno deluje pod podtlakom.

Zato lahko celo majhno puščanje v sesalnem cevovodu omogoči vstop zunanjega zraka v črpalko brez očitnega puščanja vode.

Pogoste točke uhajanja zraka vključujejo:

Prirobnični priključki;

Poškodovana tesnila;

Ohlapni navojni spoji;

Območja za pakiranje ventilov;

Razpoke v sesalnih ceveh.

Ko zrak vstopi v črpalko, se lahko nabere v ohišju in zmanjša učinkovitost črpalke.

Za industrijske črpalne sisteme:

Zrakotesnost sesalnega cevovoda je enako pomembna kot trdnost tlačnega cevovoda.

 

2.3 Nepravilna zasnova sesalnega cevovoda

Pravilno zasnovan sesalni sistem je nujen za zanesljivo delovanje centrifugalne črpalke.

Težave, ki lahko povzročijo kopičenje zraka, vključujejo:

Visoke točke v sesalni cevi

Zrak se zbira na najvišji točki cevovoda.

Premajhna sesalna cev

Sesalna cev z nezadostnim premerom lahko povzroči:

Večja hitrost pretoka;

Povečana izguba zaradi trenja;

Nižji tlak na vstopu v črpalko;

Večja nevarnost vdora zraka v sistem.

Prekomerni zavoji cevi

Preveč kolen ali zapletene postavitve cevi se lahko povečajo:

Hidravlične izgube;

Sesalna odpornost;

Možnost kopičenja zraka.

 

2.4 Nizek nivo tekočine in dovod zraka

Ko nivo tekočine v rezervoarju ali rezervoarju postane prenizek:

Sesalna odprtina je lahko blizu površine tekočine;

Lahko pride do nastanka vrtinca;

Zrak lahko sesa v sesalno cev.

Ta težava je pogosta v:

Sistemi za čiščenje vode;

Aplikacije za drenažo;

Sistemi za kroženje hladilne vode.

Ohranjanje zadostne globine potopitve je pomembno za preprečitev vdora zraka.

 

2.5 Plin, sproščen iz črpane tekočine

Nekatere tekočine vsebujejo raztopljene pline.

Pod določenimi pogoji, kot so:

Zmanjšanje tlaka;

Povečanje temperature;

Turbulenca toka;

raztopljeni plin se lahko loči od tekočine in tvori mehurčke.

Ti mehurčki se lahko naberejo v bližini vstopne odprtine rotorja in vplivajo na delovanje črpalke.

 

3. Pogosti simptomi zračne vezave

3.1 Črpalka deluje, vendar ne dovaja tekočine

To je najbolj tipičen simptom.

Motor deluje normalno, vendar:

Voda ne teče ven;

Izhodni tlak ostaja nizek;

Črpalka ne more doseči predvidene delovne točke.

 

3.2 Zmanjšan pretok in tlak

Ker rotor ne more učinkovito prenašati energije na tekočino:

Stopnja pretoka se zmanjša;

Kapljice glave črpalke;

Delovanje sistema postane nestabilno.

 

3.3 Nenormalen hrup in vibracije

Zrak, ki vstopa v območje rotorja, moti neprekinjen pretok tekočine.

Možni rezultati:

Povečane vibracije;

Nestabilno delovanje;

Nenormalen hrup delovanja.

 

4. Kako preprečiti in rešiti težave z vezavo zraka

 

4.1 Pravilno polnjenje črpalke in odstranjevanje zraka

Najučinkovitejša rešitev je pravilno polnjenje pred zagonom.

Priporočen postopek:

Odprite ventil za izpust zraka;

Napolnite ohišje črpalke s črpano tekočino;

Prepričajte se, da je komora črpalke popolnoma napolnjena;

Odstranite ves ujeti zrak;

Zaprite ventil za izpust zraka;

Zaženite črpalko.

Pravilno nanašanje je še posebej pomembno za:

Horizontalne večstopenjske črpalke;

Črpalke za napajalno vodo kotlov;

Visokotlačne-centrifugalne črpalke;

Črpalke z ločenim ohišjem.

 

4.2 Preglejte in popravite puščanje sesalnega cevovoda

Redno preverjajte:

Prirobnični priključki;

Tesnila;

Ventili;

Cevni spoji;

Tesnilne komponente.

Morebitno uhajanje zraka je treba takoj popraviti, da zagotovite stabilno delovanje črpalke.

 

4.3 Namestitev naprav za izpust zraka

Za sisteme s pogostim kopičenjem zraka razmislite o namestitvi:

Avtomatski ventili za izpust zraka;

Odzračevalne cevi;

Vakuumski{0}}sistemi za polnjenje.

Te naprave pomagajo odstraniti ujeti zrak in izboljšajo zanesljivost zagona.

 

4.4 Optimizirajte pogoje namestitve črpalke

Za zmanjšanje tveganja vezave zraka:

✔ Sesalni cevovodi naj bodo čim krajši;
✔ Uporabite ustrezen premer sesalne cevi;
✔ Zmanjšajte nepotrebne komolce;
✔ Izogibajte se visokim točkam, kjer se lahko nabira zrak;
✔ Zagotovite ustrezno raven tekočine nad sesalno odprtino.

 

4.5 Izberite pravilno vrsto črpalke

Če prijava vključuje:

Namestitev črpalke nad nivojem tekočine;

Pogost zagon in izklop;

Težki pogoji za polnjenje;

razmislite o uporabi:

Samosesalne-črpalke;

Potopne črpalke;

Vakuumski{0}}črpalni sistemi.

Izbira pravilne zasnove črpalke lahko močno izboljša zanesljivost sistema.

 

5. Zračna vezava proti kavitaciji: Kakšna je razlika?

Vezavo zraka in kavitacijo včasih zamenjujemo, ker oboje vključuje plinske mehurčke v črpalkah. Vendar gre za različne pojave.

Postavka	Zračna vezava	Kavitacija
Glavni vzrok	Zrak vstopa in se nabira v črpalki	Uparjanje tekočine zaradi nizkega tlaka
Vir plina	Zunanji zrak ali sproščeni plin	Tekoča para
Tipičen pojav	Zagon ali po vstopu zraka v sistem	Med neprekinjenim delovanjem
Glavni učinek	Črpalka ne more dovajati tekočine	Poškodba rotorja in izguba delovanja
rešitev	Polnjenje in odstranjevanje zraka	Izboljšajte NPSH in zmanjšajte sesalne izgube

Vzrok vezave zraka je predvsemzrak, ki preprečuje črpalki vzpostavitev neprekinjenega pretoka tekočine, medtem ko kavitacijo povzročalokalno uparjanje tekočine zaradi nezadostnega tlaka.

 

6. Zaključek

Zadrževanje zraka je pogosta težava pri delovanju, ki lahko znatno vpliva na delovanje in zanesljivost centrifugalne črpalke.

Glavni vzroki vključujejo:

Nepravilno polnjenje pred zagonom;

Puščanje zraka v sesalnih ceveh;

Slaba zasnova sesalnega sistema;

Nizka raven tekočine, ki povzroča zajem zraka;

Kopičenje plina v črpalki.

Za preprečevanje vezave zraka:

✔ Vedno napolnite črpalko pred zagonom;
✔ vzdržujte pravilno zaprt sesalni sistem;
✔ Pravilno projektirajte sesalne cevovode;
✔ Učinkovito odstranite ujeti zrak;
✔ Izberite pravi tip črpalke za aplikacijo.

 

Še posebej za industrijske centrifugalne črpalkevodoravne večstopenjske črpalke, črpalke za napajalno vodo kotlov, črpalke z ločenim ohišjem in visoko{0}}tlačne črpalke, preprečevanje vezave zraka je bistveno za izboljšanje učinkovitosti delovanja, podaljšanje življenjske dobe in zmanjšanje stroškov vzdrževanja.