Razumijevanje recirkulacije u pumpama

Devices

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,363.39 Izvorna cijena bila je: $2,363.39.$1,914.65Trenutna cijena je: $1,914.65.

Parts

Vibration sensor

$107.70 Izvorna cijena bila je: $107.70.$71.80Trenutna cijena je: $71.80.

Parts

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.39 Izvorna cijena bila je: $148.39.$83.77Trenutna cijena je: $83.77.

Devices

Balanset-4

$8,140.84

Parts

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$55.05

Parts

Reflective tape

$11.97

Devices

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,076.19 Izvorna cijena bila je: $2,076.19.$1,675.32Trenutna cijena je: $1,675.32.

Definicija: Što je recirkulacija?

Recirkulacija je nestabilnost protoka koja se javlja u centrifugalnim pumpama i ventilatorima pri radu pri protocima znatno ispod projektne točke (točka najbolje učinkovitosti ili BEP). Pri niskim protocima, fluid djelomično mijenja smjer, teče unatrag od područja ispuha natrag prema usisu, stvarajući nestabilne recirkulacijske obrasce na ulazu ili ispuhu rotora. Ovaj fenomen generira niskofrekventne vibracije. vibracija pulsacije (obično 0,2-0,8 × brzina rada), buka, gubitak učinkovitosti i mogu uzrokovati ozbiljna mehanička oštećenja cikličkim opterećenjem, kavitacija, i grijanje.

Recirkulacija je jedan od najrazornijih radnih uvjeta za pumpe jer nestabilne hidraulične sile mogu biti ogromne, uzrokujući kvarove ležajeva, oštećenje brtvi, zamor osovine, pa čak i strukturni kvar rotora u teškim slučajevima. Razumijevanje i sprječavanje recirkulacije ključno je za pouzdanost pumpe.

Vrste recirkulacije

1. Recirkulacija usisavanja

Javlja se na ulazu rotora (usisna strana):

• Mehanizam: Pri niskom protoku, tekućina koja ulazi u ušicu impelera ima pogrešan kut protoka
• Razdvajanje: Tok se odvaja od usisnih površina lopatica
• Obrnuti tok: Odvojena tekućina teče unatrag iz otvora impelera
• Početak: Tipično na 60-70% protoka BEP-a
• Mjesto: Koncentrirano blizu kućišta impelera

2. Recirkulacija ispuštanja

Javlja se na izlazu iz rotora:

• Mehanizam: Visokotlačna ispusna tekućina struji natrag u periferiju rotora
• Put: Kroz zazore (habajući prstenovi, bočni zazori)
• Miješanje: Recirkulirani tok miješa se s glavnim tokom, stvarajući turbulenciju
• Početak: Tipično na 40-60% protoka BEP-a
• Ozbiljnije: Općenito štetnije od usisne recirkulacije

3. Kombinirana recirkulacija

• Istovremeno su prisutne i usisna i ispušna recirkulacija
• Javlja se pri vrlo niskim protocima (< 40% BEP)
• Najjače vibracije i potencijal za oštećenja
• Treba izbjegavati zaštitom od minimalnog protoka

Vibracijski potpis

Karakteristični uzorak

• Frekvencija: Subsinkrono, obično 0,2-0,8× brzina rada
• Primjer: Pumpa od 1750 okretaja u minuti pokazuje pulsacije od 10-20 Hz
• Amplituda: Može biti 2-5× normalne radne vibracije
• Nestabilno: Frekvencija i amplituda variraju, nisu konstantne
• Slučajna komponenta: Povećanje širokopojasnog interneta zbog turbulencije

Ovisnost o protoku

• Visoki protok: Bez recirkulacije, niske vibracije
• Umjereni protok (80-100% BEP): Minimalna recirkulacija, prihvatljive vibracije
• Niski protok (50-70% BEP): Počinje recirkulacija usisavanja, vibracije se povećavaju
• Vrlo nizak protok (< 50% BEP): Jaka recirkulacija, vrlo visoke vibracije
• Zatvaranje: Maksimalna recirkulacija, maksimalna stopa vibracija i oštećenja

Dodatni pokazatelji

• Visoko aksijalne vibracije komponenta
• Povećanje buke (buka ili tutnjava)
• Gubitak performansi (visina i protok ispod krivulje)
• Povećanje temperature zbog hidrauličkih gubitaka

Posljedice i šteta

Trenutni učinci

• Jake vibracije: Može prekoračiti granice alarma u minutama
• Buka: Glasna turbulentna buka
• Gubitak učinkovitosti: Visoka potrošnja energije za isporučeni protok
• Grijanje: Hidraulički gubici pretvoreni u toplinu

Mehanička oštećenja

• Kvar ležaja: Visoka ciklička opterećenja ubrzavaju trošenje ležajeva
• Oštećenje pečata: Vibracije i pulsacije tlaka oštećuju brtve
• Umor osovine: Izmjenično naprezanje savijanja od hidrauličnih sila
• Oštećenje impelera: Pukotine uslijed zamora lopatica uzrokovane cikličkim opterećenjem

Hidraulična oštećenja

• Kavitacija: Recirkulacijske zone sklone kavitaciji
• Erozija: Recirkulacijski tok velike brzine nagriza površine
• Vrtložna kavitacija: Vrtlozi u zonama recirkulacije kavitiraju

Otkrivanje i dijagnoza

Analiza vibracija

• Potražite subsinkrone komponente (0,2-0,8×)
• Ispitivanje pri više brzina protoka
• Odredite brzinu protoka gdje počinju pulsacije (početak recirkulacije)
• Usporedite s predviđanjima krivulje performansi pumpe

Testiranje performansi

• Izmjerite stvarnu krivulju protoka
• Usporedite s krivuljom dizajna
• Odstupanje pri niskom protoku ukazuje na recirkulaciju
• Potrošnja energije veća od predviđene krivulje

Akustički monitoring

• Karakterističan turbulentni zvuk urlanja
• Povećanje šuma širokopojasnog interneta
• Može se čuti i osjetiti na kućištu pumpe

Sprečavanje i ublažavanje

Operativne strategije

Zaštita minimalnog protoka

• Ugradite automatsku recirkulacijsku liniju minimalnog protoka
• Ventil se otvara ispod sigurnog minimalnog protoka (obično 60-70% BEP)
• Recirkulira ispuštanje natrag u usis ili spremnik
• Sprječava rad u zoni recirkulacije

Upravljanje radnom točkom

• Izbjegavajte rad ispod minimalnog kontinuiranog protoka
• Koristite pogon s promjenjivom brzinom kako biste prilagodili pumpu potrebama
• Više manjih pumpi umjesto jedne velike pumpe (bolje smanjenje temperature)
• Stupnjeviti rad paralelnih pumpi

Dizajnerska rješenja

• Induktor: Aksijalni ulazni stupanj za stabilizaciju usisnog protoka
• Impeleri s malim protokom: Posebni dizajni za rad s malim protokom
• Pravilno dimenzioniranje: Nemojte predimenzirati pumpu (izbjegavajte kronični rad s niskim protokom)
• Širi radni raspon: Odaberite pumpe s ravnim krivuljama koje toleriraju varijacije protoka

Dizajn sustava

• Projektni sustav za rad pumpe u blizini BEP-a
• Osigurati odgovarajuću marginu NPSH-a za smanjenje kavitacije u zonama recirkulacije
• Položaj kontrolnog ventila za minimiziranje prigušivanja usisavanja
• Sustavi obilaznog ili recirkulacijskog sustava za osiguranje minimalnog protoka

Industrijski standardi i smjernice

Minimalni kontinuirani protok

• API 610: Određuje minimalni kontinuirani stabilni protok za centrifugalne pumpe
• Tipične vrijednosti: 60-70% BEP protoka za radijalne pumpe, 70-80% za miješani protok
• Toplinska razmatranja: Također ograničeno porastom temperature pri niskom protoku

Testiranje performansi

• Tvornički testovi provjeravaju početnu točku recirkulacije
• Terenska ispitivanja performansi za potvrdu
• Kriteriji prihvatljivosti za vibracije pri minimalnom protoku

Recirkulacija predstavlja jedan od najtežih radnih uvjeta za centrifugalne pumpe. Njen karakterističan subsinkroni vibracijski potpis, jake amplitude pulsiranja i potencijal za brza mehanička oštećenja čine razumijevanje uvjeta početka recirkulacije, provedbu zaštite minimalnog protoka i izbjegavanje kroničnog rada s niskim protokom ključnim za pouzdanost i dugovječnost pumpe u industrijskoj upotrebi.

---

← Natrag na glavni indeks