Tsentrifugaalpumba defektide mõistmine
Definitsioon: Mis on tsentrifugaalpumba defektid?
Tsentrifugaalpumba defektid on tsentrifugaalpumba konstruktsioonile ja tööle omased rikked ja probleemid, sh kulumisrõnga kulumine, spiraal-/hajuti erosioon, tiiviku ja korpuse vahelise kliirensi probleemid, kavitatsioon kahjustused, hüdrauliline tasakaalustamatus ja retsirkulatsioon madala vooluhulga korral. Kuigi tsentrifugaalpumpadel on ühiseid pöörlevate masinate defekte (laagrid, tihendid, joondamine), on neil ka ainulaadsed rikkeviisid, mis tulenevad nende hüdraulilisest konstruktsioonist ja pöörleva tiiviku ning statsionaarse spiraali või hajuti vastastikmõjust.
Tsentrifugaalpumbad on tööstuslike vedelike käitlemise tööhobused ning nende spetsiifiliste defektide – eriti sisemiste lõtkude ja hüdrauliliste jõududega seotud defektide – mõistmine on pumpade tõhusa hoolduse ja töökindluse programmide jaoks hädavajalik.
Tsentrifugaalpumba spetsiifilised defektid
1. Kulumisrõnga kulumine
Kõige levinumad tsentrifugaalpumpadega seotud probleemid:
Kulumisrõngaste funktsioon
- Ohverdusrõngad tagavad tiiviku ja korpuse vahelise väikese vahe
- Minimeerige sisemist retsirkulatsiooni (lekkeid väljalaskest tagasi imemisse)
- Vahetatavad komponendid, mis kaitsevad kallist tiivikut ja korpust
Kulumismehhanism
- Abrasiivne kulumine: Vedeliku osakesed erodeerivad rõngaspindu
- Kliirensi suurenemine: Tüüpiline kliirens 0,25–0,75 mm uuel kujul; 1,5–3,0 mm kulunul kujul
- Hind: Sõltub vedeliku abrasiivsusest (puhas vesi aeglaselt, suspensioon kiiresti)
Kulunud kulumisrõngaste mõjud
- Jõudluse langus: Vähendatud pea ja vooluhulk (sisemine retsirkulatsioon)
- Efektiivsuse langus: 5-15% efektiivsuse kadu, mis on tüüpiline liigse kliirensi korral
- Vibratsiooni suurenemine: Suurenenud VPF amplituud kliirensist
- Hüdrauliline radiaaljõud: Asümmeetriline leke tekitab radiaaljõude
- Ringlussevõtu algus: Esineb suurema voolukiiruse korral kulunud rõngastega
Tuvastamine
- Jõudluskatsed (pea-voolu kõver lamedam kui kavandatud)
- Suurenenud VPF vibratsiooni amplituud
- Visuaalne kontroll kapitaalremondi ajal
- Kliirensi mõõtmine lehtkaliibriga
2. Voluut/korpuse erosioon
- Asukoht: Voluutne kurk, lõikevee piirkond, tühjendusotsik
- Põhjused: Abrasiivsed osakesed, kavitatsioon, suur kiirus
- Mõju: Muudab hüdraulilisi kanaleid, mõjutab jõudlust ja jõude
- Rasked juhtumid: Läbi seina erosioon põhjustab lekkeid
- Remont: Keevisõmbluse ülesehitus ja töötlemine või korpuse vahetamine
3. Tiivikuga seotud probleemid
Labade erosioon/korrosioon
- Abrasiivteenuste tippserva kulumine
- Imemispoole kavitatsioonikahjustused
- Keemilise korrosiooni hõrenemist soodustavad labad
- Loob tasakaalutus ja jõudluse langus
Katla kahjustused
- Praod tiiviku katetes (ees või taga)
- Erosioon või korrosioon
- Mõjutab hüdraulilist tihendust ja tõukejõu tasakaalu
Tiiviku silmakahjustus
- Sisselaskeava (silma) piirkond on eriti altid kavitatsioonile
- Erosioon suure kiirusega sisselaskevoolust
- Mõjutab imemisvõimsust
4. Voluutkeele (Cutwateri) probleemid
- Erosioon: Suure kiirusega vool erodeerib kaljulõhe tippu
- Kliirensi muutus: Mõjutab VPF pulsatsiooni amplituudi
- Kuju moonutus: Muudab hüdraulilist jõudlust
- Pragunemine: Väsimus rõhu pulsatsioonidest
5. Hajuti defektid (hajutipumbad)
- Hajuti labade erosioon või kahjustus
- Tiiviku ja hajuti vahelise kliirensi muutused
- Mõjutab rõhu taastumist ja efektiivsust
- Võib tekitada täiendavaid vibratsioonisagedusi
Hüdraulilise jõudluse defektid
Projekteerimisväline operatsioon
- Madal vool: Ringlus, suured radiaaljõud, kavitatsioonioht
- Suur vool: Ülekoormus, kavitatsioon, suure kiirusega erosioon
- Optimaalne: BEP-i 80-110% töökindluse tagamiseks
NPSH ebapiisavus
- Neto positiivne imemiskõrgus on ebapiisav
- Põhjustab tiiviku sisselaskeava juures kavitatsiooni
- Süsteemiprobleem, mis avaldub pumbas
- Nõuab süsteemimuudatusi parandamiseks
Diagnostiline lähenemine
Vibratsioonidiagnostika
- 1× Trendid: Erosioonist või kogunemisest tingitud tasakaalutus
- VPF-i amplituud: Kulumisrõnga ja kliirensi seisukord
- Madalsageduslik: Retsirkulatsioon mittestandardsetes tingimustes
- Lairibaühendus: Kavitatsioon või turbulents
- Laagrisagedused: Standardne laagrivigade tuvastamine
Jõudlustestid
- Peavoolu kõvera võrdlus algtasemega
- Energiatarve vs. vooluhulk
- Tõhususe arvutamine
- NPSH saadavuse kinnitus
Kontroll
- Kulumisrõngaste vahed (võrrelge spetsifikatsioonidega)
- Tiiviku seisukord (erosioon, korrosioon, praod)
- Voluti sisemine seisund
- Joonduse kontrollimine
Ennetamine disaini ja käitamise kaudu
Materjali valik
- Erosioonikindlad materjalid abrasiivseks kasutamiseks
- Korrosioonikindlad sulamid keemiliseks kasutamiseks
- Karastatud kulumisrõngad pika eluea tagamiseks
- Lisakaitseks mõeldud katted
Parimad tegutsemistavad
- Tegutse BEP-i (parima efektiivsusega punkti) lähedal
- Tagage piisav NPSH varu (tavaliselt 1,5–2 × vajalik NPSH)
- Vältige tühjaks jooksmist või väga madalat vooluhulka
- Vedeliku puhtuse kontroll (filtreerimine, settimine)
- Jälgige ja trendige toimivusparameetreid
Hooldus
- Vahetage kulumisrõngad välja, kui vahe ületab piire (tavaliselt 2–3 korda suurem kui uus vahe)
- Tasakaalustamine pärast tiiviku remonti või puhastamist
- Täppisjoonduse hooldus
- Tihendisüsteemi hooldus
- Perioodiline toimivuse kontroll
Tsentrifugaalpumpade defektide diagnoosimine nõuab nii pöörlevate masinate standarddiagnostika kui ka pumbaspetsiifiliste hüdrauliliste nähtuste mõistmist. Mehaanilise seisundi (vahed, joondus, tasakaal) ja hüdraulilise jõudluse (vool, rõhk, efektiivsus) vaheline seos muudab põhjaliku jälgimise, mis ühendab vibratsioonianalüüsi ja jõudlustestimise, tsentrifugaalpumpade tõhusa töökindluse haldamise jaoks hädavajalikuks.