A centrifugális szivattyú hibáinak megértése
Meghatározás: Mik a centrifugálszivattyú hibái?
Centrifugális szivattyú hibák a centrifugálszivattyú tervezésére és működésére jellemző hibák és problémák, beleértve a kopógyűrű kopását, a spirál/diffúzor erózióját, a járókerék és a ház közötti hézagot, kavitáció károsodás, hidraulikus kiegyensúlyozatlanság és recirkuláció alacsony áramlási sebességnél. Míg a centrifugálszivattyúknál gyakoriak a forgógépek hibái (csapágyak, tömítések, igazítás), egyedi meghibásodási módokkal is rendelkeznek, amelyek hidraulikai kialakításukból, valamint a forgó járókerék és az álló spirál vagy diffúzor közötti kölcsönhatásból erednek.
A centrifugális szivattyúk az ipari folyadékkezelés „igáslovai”, és a hatékony szivattyúkarbantartási és megbízhatósági programokhoz elengedhetetlen a specifikus hibamódjaik – különösen a belső hézagokkal és a hidraulikus erőkkel kapcsolatosak – ismerete.
Centrifugális szivattyú-specifikus hibák
1. Kopógyűrű kopása
A centrifugálszivattyúkra jellemző leggyakoribb problémák:
A kopógyűrűk funkciója
- Áldógyűrűk, amelyek kis hézagot biztosítanak a járókerék és a ház között
- Minimalizálja a belső recirkulációt (szivárgás a nyomóoldalról a szívóoldalra)
- Cserélhető alkatrészek védik a drága járókereket és házat
Kopási mechanizmus
- Csiszoló kopás: A folyadékban lévő részecskék erodálják a gyűrűfelületeket
- Kiárusítás növelése: Tipikus hézag 0,25-0,75 mm újonnan; 1,5-3,0 mm kopott állapotban
- Arány: A folyadék abrazív hatásától függ (tiszta víz lassú, zagy gyors)
A kopott kopógyűrűk hatásai
- Teljesítményveszteség: Csökkentett emelőmagasság és áramlás (belső recirkuláció)
- Hatékonyságcsökkenés: 5-15% hatásfokveszteség, amely jellemzően túlzott hézag esetén jelentkezik
- Rezgésnövekedés: Megnövekedett VPF amplitúdó a szabad távolságból
- Hidraulikus radiális erő: Az aszimmetrikus szivárgás radiális erőket hoz létre
- Recirkuláció kezdete: Nagyobb áramlási sebességnél, kopott gyűrűk esetén fordul elő
Érzékelés
- Teljesítményteszt (a tervezettnél laposabb légáramlási görbe)
- Megnövelt VPF rezgési amplitúdó
- Vizuális ellenőrzés nagyjavítás közben
- Hézagmérés hézagmérővel
2. Csigaház/burkolat eróziója
- Elhelyezkedés: Csigatorok, vízátvezető régió, ürítőfúvóka
- Okok: Csiszoló részecskék, kavitáció, nagy sebesség
- Hatás: Megváltoztatja a hidraulikus átjárókat, befolyásolja a teljesítményt és az erőket
- Súlyos esetek: Falon átívelő erózió, ami szivárgást okoz
- Javítás: Hegesztés felépítése és megmunkálása, vagy burkolatcsere
3. Járókerék-specifikus problémák
Lapát erózió/korrózió
- Élkopás abrazív alkalmazásokban
- Szívóoldali kavitációs károsodás
- Kémiai korróziót elvékonyító lapátok
- Létrehoz kiegyensúlyozatlanság és a teljesítményveszteség
Lepelkárosodás
- Repedések a járókerék burkolatában (elöl vagy hátul)
- Erózió vagy korrózió
- Befolyásolja a hidraulikus tömítést és a tolóerő-egyensúlyt
Járókerék szemkárosodás
- A beömlőnyílás (szem) régiója különösen hajlamos a kavitációra
- Erózió nagy sebességű beáramlásból
- Befolyásolja a szívóteljesítményt
4. Csigavonalas nyelvvel (Cutwater) kapcsolatos problémák
- Erózió: Nagy sebességű áramlás erodálja a vízfolyás csúcsát
- Változás a vámkezelésben: Befolyásolja a VPF pulzációs amplitúdóját
- Alakzat torzítása: Megváltoztatja a hidraulikus teljesítményt
- Reccsenés: Fáradtság a nyomásingadozások miatt
5. Diffúzor hibák (diffúzor szivattyúk)
- Diffúzor lapát erózió vagy sérülés
- A járókerék és a diffúzor közötti hézagváltozások
- Befolyásolja a nyomás-visszanyerést és a hatékonyságot
- További rezgési frekvenciákat hozhat létre
Hidraulikus teljesítményhibák
Tervezésen kívüli működés
- Alacsony áramlás: Recirkuláció, nagy radiális erők, kavitációveszély
- Nagy áramlás: Túlterhelés, kavitáció, nagy sebességű erózió
- Optimális: 80-110% BEP a megbízhatóság érdekében
NPSH elégtelenség
- Nettó pozitív szívómagasság elégtelen
- Kavitációt okoz a járókerék bemeneténél
- Rendszerprobléma, de a szivattyúban jelentkezik
- Rendszermódosításokat igényel a javításhoz
Diagnosztikai megközelítés
Rezgésdiagnosztika
- 1× Trendi: Erózió vagy lerakódás okozta egyensúlyhiány
- VPF amplitúdó: Kopógyűrű és hézag állapota
- Alacsony frekvencia: Recirkuláció a tervezési körülményektől eltérő körülmények között
- Szélessávú internet: Kavitáció vagy turbulencia
- Csapágyfrekvenciák: Standard csapágyhiba-észlelés
Teljesítménytesztelés
- Fejáramlási görbe összehasonlítása az alapvonallal
- Energiafogyasztás vs. áramlás
- Hatékonyságszámítás
- NPSH elérhetőségének ellenőrzése
Ellenőrzés
- Kopógyűrű-hézagok (hasonlítsa össze a specifikációkkal)
- Járókerék állapota (erózió, korrózió, repedések)
- Csigafal belső állapota
- Igazítás ellenőrzése
Megelőzés a tervezés és az üzemeltetés révén
Anyagválasztás
- Erózióálló anyagok abrazív igénybevételhez
- Korrózióálló ötvözetek vegyipari alkalmazásokhoz
- Edzett kopógyűrűk a hosszú élettartamért
- Bevonatok a további védelem érdekében
Üzemeltetési legjobb gyakorlatok
- Üzemeltetés a BEP (legjobb hatásfokú pont) közelében
- Biztosítsa a megfelelő NPSH-különbséget (jellemzően a szükséges NPSH 1,5-2-szerese)
- Kerülje a holtágakat vagy a nagyon alacsony áramlást
- Folyadéktisztaság-szabályozás (szűrés, ülepítés)
- Teljesítményparaméterek monitorozása és trendek meghatározása
Karbantartás
- Cserélje ki a kopógyűrűket, ha a hézag meghaladja a határértékeket (jellemzően 2-3-szoros az új hézag).
- Kiegyensúlyozás járókerék javítása vagy tisztítása után
- Precíziós beállítás karbantartása
- Tömítőrendszer karbantartása
- Időszakos teljesítmény-ellenőrzés
A centrifugálszivattyúk hibáinak diagnosztizálásához elengedhetetlen mind a forgógépek standard diagnosztikájának, mind a szivattyúspecifikus hidraulikus jelenségeknek az ismerete. A mechanikai állapot (hézagok, beállítás, egyensúly) és a hidraulikus teljesítmény (áramlás, nyomás, hatásfok) közötti kölcsönhatás miatt az átfogó monitorozás, amely ötvözi a rezgéselemzést és a teljesítménytesztelést, elengedhetetlen a centrifugálszivattyúk hatékony megbízhatóságának kezeléséhez.