Obraba pesta večstopenjskega uravnoteženja črpalke: vzroki, simptomi in preprečevanje

Večstopenjske centrifugalne črpalke se pogosto uporabljajo v-visokotlačni oskrbi z vodo, napajanju kotlov, rudarstvu, proizvodnji električne energije, petrokemičnih in industrijskih procesih. Ker je več propelerjev razporejenih zaporedno, te črpalke med delovanjem ustvarjajo znaten aksialni potisk.

Za nadzor tega potiska številne večstopenjske črpalke uporabljajo hidravlični sistem za uravnoteženje, kot jedisk za ravnotežje, pesto za uravnoteženje ali boben za uravnoteženje. Ko komponente ravnotežja delujejo pravilno, je mogoče zmanjšati prekomerno aksialno premikanje in črpalka lahko ohrani stabilno delovanje.

Vendar pa lahko obraba pesta uravnoteženja ali njegove spojne komponente zmanjša hidravlično učinkovitost, poveča vibracije in sčasoma povzroči resno poškodbo črpalke. Za zanesljivo delovanje je zato pomembno razumevanje vzrokov za obrabo sistema ravnovesja.

 

 

1. Kaj je Balance Hub v večstopenjski črpalki?

Med delovanjem tekači ustvarjajo hidravlične sile v aksialni smeri. Ko se število stopenj in delovni tlak povečata, lahko posledični aksialni potisk postane pomemben.

Naprava za uravnoteženje ustvarja nasprotno hidravlično silo za zmanjšanje neto aksialnega potiska, ki deluje na rotor.

Pesto za ravnotežje običajno deluje z majhno, nadzorovano zračnostjo glede na svojo spojno komponento. Ta razdalja je pomembna tako za hidravlično uravnoteženje kot za zanesljivo delovanje.

Premajhen odmik:vrteče se in mirujoče komponente se lahko dotikajo.

Prevelik odmik:notranje puščanje se poveča in učinkovitost uravnoteženja se lahko poslabša.

Zato mora ravnotežni sistem vzdrževati pravilno geometrijo in zračnost skozi celotno življenjsko dobo črpalke.

 

2. Glavni vzroki za obrabo pesta Balance

Obraba pesta Balance je običajno posledica več mehanskih, hidravličnih in delovnih dejavnikov in ne ene izolirane težave.

2.1 Nepravilna poravnava gredi

Slaba poravnava med črpalko in gonilnikom lahko povzroči upogibanje gredi, premikanje rotorja in neenakomeren prostor okoli naprave za uravnoteženje.

To lahko privede do lokalnega stika in neenakomerne obrabe.

Možne indikacije vključujejo:

Neenakomerne sledi obrabe

Povečane vibracije

Nenormalno aksialno gibanje

Ponavljajoče se težave s tesnilom ali ležaji

Natančna poravnava gredi je še posebej pomembna za visoko{0}}hitrostne in visoko{1}}tlačne večstopenjske črpalke.

 

2.2 Prekomerni ali nestabilni aksialni potisk

Aksialni potisk večstopenjske črpalke se spreminja s hidravličnimi delovnimi pogoji.

Če delujete precej stran od projektne točke, lahko čezmerni pretok, notranja obraba ali spremembe porazdelitve stopenjskega tlaka vplivajo na aksialno silo, ki deluje na rotor.

Če mora sistem za uravnoteženje dolgo časa kompenzirati nenormalne pogoje potiska, se lahko obraba pospeši.

Zato mora črpalka delovati v območju delovanja, ki ga priporoča proizvajalec.

 

2.3 Nepravilna razdalja tehtnice

Ravnotežna razdalja je ena najbolj kritičnih dimenzij v sistemu uravnoteženja.

Če je razmik premajhen, lahko pride do stika med vrtljivimi in mirujočimi komponentami. Če postane zaradi obrabe prevelik, lahko skozi komoro za uravnoteženje uhaja več vode in učinek hidravličnega uravnoteženja se lahko zmanjša.

Med remontom je treba razdaljo izmeriti in ne vizualno oceniti ter primerjati z omejitvami, ki jih je določil proizvajalec.

 

2.4 Abrazivna ali onesnažena voda

Trdni delci lahko znatno pospešijo obrabo hidravličnih komponent z-majhno zračnostjo.

Potencialni onesnaževalci vključujejo:

Pesek

Lestvica

Delci rje

Odpadki pri varjenju

Druge suspendirane trdne snovi

Delci, ki vstopajo v ravnotežno zračnost, lahko povzročijo abrazivno obrabo in povečajo tekalno zračnost.

Za napajalno vodo kotla in druge kritične aplikacije je pomembno vzdrževanje ustrezne kakovosti vode in preprečevanje kontaminacije med namestitvijo in delovanjem.

 

2.5 Korozija in združljivost materialov

Pesto tehtnice, ki deluje v jedkem mediju, lahko utrpi površinske poškodbe, luknjičaste luknje ali izgubo točnosti dimenzij.

Zato je treba pri izbiri materiala upoštevati:

Sestava tekočine

Temperatura

Pritisk

Korozijske lastnosti

Pogoji erozije

Uporaba materiala, ki ni primeren za uporabo, lahko znatno skrajša življenjsko dobo komponente.

 

2.6 Prekomerne vibracije črpalke

Vibracije lahko povečajo relativno gibanje med rotorjem in mirujočimi komponentami.

Možni vzroki vključujejo:

Neravnovesje rotorja

Obraba ležajev

Neusklajenost sklopke

Kavitacija

Napetost cevi

Težave s fundacijo

Delovanje izven priporočenega območja

Če se čezmerne vibracije nadaljujejo, se lahko komponente tehtnice večkrat dotaknejo ali nenormalno obremenijo, kar pospeši obrabo.

 

2.7 Težave z ravnovesjem ali pretokom izpiranja

Nekatere izvedbe večstopenjskih črpalk zahtevajo ustrezno ravnovesje-vode ali pripravo za izpiranje.

Blokirani prehodi, nezadosten pretok, nepravilen tlak ali onesnažena voda za izpiranje lahko vplivajo na hidravlične pogoje okoli naprave za uravnoteženje.

To lahko povzroči:

Povečano puščanje

Slaba zmogljivost uravnoteženja

Lokalno pregrevanje

Pospešena obraba

Sistem za uravnoteženje in izpiranje je zato treba pregledati med rednim vzdrževanjem.

 

3. Pogosti simptomi obrabe Balance Hub

Težave s sistemom ravnotežja se ne pojavijo vedno nenadoma. Več operativnih sprememb lahko zagotovi zgodnja opozorila.

Povečano aksialno gibanje

Nenormalen aksialni premik rotorja ali gredi lahko kaže na spremembe v sistemu za uravnoteženje ali povečan aksialni potisk.

Povečana vibracija

Obraba sistema za uravnoteženje lahko prispeva k vibracijam, zlasti v kombinaciji s težavami z rotorjem, ležajem ali poravnavo.

Zmanjšana višina črpalke ali pretok

Ko se ravnotežna zračnost poveča, se lahko poveča notranje puščanje in postopoma poslabša hidravlična zmogljivost.

Povečana poraba energije

Zmanjšana hidravlična učinkovitost ali spremenjeni delovni pogoji lahko povzročijo večji tok motorja ali porabo energije.

Nenormalen hrup ali temperatura

Nenavaden mehanski hrup, spremembe temperature ležaja ali lokalno segrevanje lahko kažejo na notranji stik ali druge mehanske težave.

Te simptome je treba oceniti skupaj, namesto da bi jih pripisali samemu pestu ravnovesja.

 

4. Kako pregledati obrabljeno uravnoteženo pesto

Pri sumu na obrabo pesta uravnoteženja je priporočljiv sistematičen pregled.

1. korak: Pregled podatkov o delovanju

Primerjaj trenutno:

Tok

glava

Pritisk

Tok motorja

Vibracije

Aksialni premik

z zgodovinskimi podatki o delovanju.

2. korak: Preverite poravnavo črpalke in pogona

Preverite poravnavo-motorja črpalke in preglejte sklopko, temelj in cevovod glede pogojev, ki lahko povzročijo premikanje gredi.

3. korak: Preglejte komponente ravnotežja

Med remontom preverite:

Ravnotežna površina pesta

Komponenta parjenja

Teče dovoljenje

Erozija

korozija

Neenakomerna obraba

Točkovanje ali kontaktne oznake

4. korak: Preverite hidravlične prehode

Preglejte uravnoteženje in izpiralne kanale glede blokade, usedlin ali neobičajnega puščanja.

5. korak: Ugotovite glavni vzrok

Ne zamenjajte preprosto obrabljene komponente. Ugotovite, ali je osnovna težava povezana s poravnavo, kakovostjo vode, hidravličnim delovanjem, vibracijami, oddaljenostjo ali drugim pogojem.

 

5. Kako preprečiti obrabo Balance Hub

Zanesljiv sistem ravnotežja zahteva ustrezno načrtovanje, izdelavo, namestitev, delovanje in vzdrževanje.

Pravilna izbira črpalke

Izberite črpalko v skladu z zahtevami:

Stopnja pretoka

glava

Lastnosti tekočine

Temperatura

Pritisk

Območje delovanja

Izogibajte se nepotrebnemu prevelikemu obsegu, ki lahko prisili črpalko, da deluje daleč od želenega območja.

Natančna izdelava in montaža

Pesto ravnotežja, spojne komponente, gred in povezani deli zahtevajo natančno strojno obdelavo in pravilne razdalje za montažo.

Pravilna namestitev

Zagotovite:

Natančna poravnava-motorja črpalke

Stabilna podlaga

Pravilno pozicioniranje gredi

Pravilna podpora cevi

Očistite hidravlične prehode

Stabilno delovanje

Izogibajte se:

Dolgotrajno-delovanje zunaj priporočenega obsega

Kavitacija

Prekomerne vibracije

Pogosti nepotrebni zagoni in ustavljanja

Onesnažena delovna tekočina

Preventivno vzdrževanje

Redno spremljajte:

Vibracije

Aksialno gibanje

Glava črpalke in pretok

Tok motorja

Stanje ležaja

Ravnotežje

Ravnotežni ali izpiralni tok

Spremljanje trendov lahko pomaga prepoznati poslabšanje, preden pride do večje okvare.

 

5. Kako preprečiti obrabo Balance Hub

Zanesljiv sistem ravnotežja zahteva ustrezno načrtovanje, izdelavo, namestitev, delovanje in vzdrževanje.

Pravilna izbira črpalke

Izberite črpalko v skladu z zahtevami:

Stopnja pretoka

glava

Lastnosti tekočine

Temperatura

Pritisk

Območje delovanja

Izogibajte se nepotrebnemu prevelikemu obsegu, ki lahko prisili črpalko, da deluje daleč od želenega območja.

Natančna izdelava in montaža

Pesto ravnotežja, spojne komponente, gred in povezani deli zahtevajo natančno strojno obdelavo in pravilne razdalje za montažo.

Pravilna namestitev

Zagotovite:

Natančna poravnava-motorja črpalke

Stabilna podlaga

Pravilno pozicioniranje gredi

Pravilna podpora cevi

Očistite hidravlične prehode

Stabilno delovanje

Izogibajte se:

Dolgotrajno-delovanje zunaj priporočenega obsega

Kavitacija

Prekomerne vibracije

Pogosti nepotrebni zagoni in ustavljanja

Onesnažena delovna tekočina

Preventivno vzdrževanje

Redno spremljajte:

Vibracije

Aksialno gibanje

Glava črpalke in pretok

Tok motorja

Stanje ležaja

Ravnotežje

Ravnotežni ali izpiralni tok

Spremljanje trendov lahko pomaga prepoznati poslabšanje, preden pride do večje okvare.

 

Obraba pesta ravnovesja je pomembna skrb za vzdrževanje večstopenjskih centrifugalnih črpalk, zlasti pri visoko-tlačnih in neprekinjenih-delovnih aplikacijah.

Glavni vzroki lahko vključujejonepravilna poravnava, prevelik aksialni potisk, neustrezen odmik, onesnažene ali jedke tekočine, čezmerne vibracije in težave z ravnotežjem ali pretokom izpiranja.

Najučinkovitejša rešitev ni le zamenjava obrabljenega pesta za uravnoteženje. Glavni vzrok je treba ugotoviti in odpraviti, da preprečimo ponavljajočo se napako.

S pravilno izbiro črpalke, natančno izdelavo in montažo, pravilno montažo, stabilnim delovanjem in rednim spremljanjem stanja je mogoče življenjsko dobo uravnoteženega sistema in celotne večstopenjske črpalke bistveno izboljšati.