Razumevanje napak centrifugalnih črpalk
Definicija: Kaj so napake centrifugalnih črpalk?
Okvare centrifugalne črpalke so okvare in težave, specifične za zasnovo in delovanje centrifugalne črpalke, vključno z obrabo obrabnih obročev, erozijo spiralne cevi/difuzorja, težavami z zračnostjo med rotorjem in ohišjem, kavitacija poškodbe, hidravlično neuravnoteženost in recirkulacija pri nizkem pretoku. Medtem ko imajo centrifugalne črpalke skupne napake vrtljivih strojev (ležaji, tesnila, poravnava), imajo tudi edinstvene načine odpovedi, ki izhajajo iz njihove hidravlične zasnove in interakcije med vrtečim se rotorjem in stacionarno spiralno komoro ali difuzorjem.
Centrifugalne črpalke so delovne sile pri ravnanju z industrijskimi tekočinami, razumevanje njihovih specifičnih napak – zlasti tistih, povezanih z notranjimi zračnostmi in hidravličnimi silami – pa je bistvenega pomena za učinkovite programe vzdrževanja in zanesljivosti črpalk.
Napake, specifične za centrifugalne črpalke
1. Obraba obroča
Najpogostejša težava, specifična za centrifugalno črpalko:
Funkcija obrabnih obročev
- Žrtvovalni obroči zagotavljajo majhen razmik med rotorjem in ohišjem
- Zmanjšajte notranjo recirkulacijo (puščanje iz izpusta nazaj v sesalni tok)
- Zamenljive komponente, ki ščitijo drago rotor in ohišje
Mehanizem obrabe
- Abrazivna obraba: Delci v tekočini erodirajo površine obročev
- Povečanje razdalje: Tipična zračnost 0,25–0,75 mm pri novem; 1,5–3,0 mm pri obrabi
- Stopnja: Odvisno od abrazivnosti tekočine (čista voda počasi, gnojevka hitro)
Učinki obrabljenih obrabnih obročev
- Izguba zmogljivosti: Zmanjšana tlačna višina in pretok (notranja recirkulacija)
- Padec učinkovitosti: Izguba učinkovitosti 5-15%, značilna za preveliko zračnost
- Povečanje vibracij: Povečano VPF amplituda iz razmika
- Hidravlična radialna sila: Asimetrično puščanje ustvarja radialne sile
- Začetek recirkulacije: Pojavi se pri višjih pretokih z obrabljenimi obroči
Zaznavanje
- Preizkus delovanja (krivulja pretoka je bolj ravna od načrtovane)
- Povečana amplituda vibracij VPF
- Vizualni pregled med remontom
- Merjenje zračnosti z merilnimi lističi
2. Erozija spiralne/ohišne tekočine
- Lokacija: Spiralni grlo, območje bobnov, izpustna šoba
- Vzroki: Abrazivni delci, kavitacija, visoka hitrost
- Učinek: Spreminja hidravlične prehode, vpliva na zmogljivost in sile
- Hudi primeri: Erozija skozi steno, ki povzroča puščanje
- Popravilo: Nabiranje in obdelava varjenih spojev ali zamenjava ohišja
3. Težave, specifične za rotor
Erozija/korozija lopatic
- Obraba vodilnih robov pri abrazivni uporabi
- Poškodba zaradi kavitacije na sesalni strani
- Lopatice za redčenje kemikalij proti koroziji
- Ustvari neravnovesje in izguba zmogljivosti
Poškodba prta
- Razpoke v okrovih rotorja (spredaj ali zadaj)
- Erozija ali korozija
- Vpliva na hidravlično tesnjenje in ravnovesje potiska
Poškodba oči zaradi rotorja
- Vhodna (očesna) regija je še posebej nagnjena k kavitaciji
- Erozija zaradi visokohitrostnega dovodnega toka
- Vpliva na sesalno zmogljivost
4. Težave s volute jezikom (vodni curki)
- Erozija: Visokohitrostni tok erodira konico vode
- Sprememba dovoljenja: Vpliva na amplitudo pulziranja VPF
- Popačenje oblike: Spremeni hidravlično delovanje
- Razpoke: Utrujenost zaradi pulziranja tlaka
5. Okvare difuzorja (difuzorske črpalke)
- Erozija ali poškodba lopatic difuzorja
- Spremembe zračnosti med rotorjem in difuzorjem
- Vpliva na obnavljanje tlaka in učinkovitost
- Lahko ustvari dodatne vibracijske frekvence
Napake v hidravličnem delovanju
Delovanje izven načrta
- Nizek pretok: Recirkulacija, visoke radialne sile, tveganje kavitacije
- Visok pretok: Preobremenitev, kavitacija, erozija z visoko hitrostjo
- Optimalno: 80-110% BEP za zanesljivost
Nezadostnost NPSH
- Neto pozitivna sesalna glava nezadostna
- Povzroča kavitacijo na vhodu v rotor
- Težava sistema, vendar se kaže v črpalki
- Za odpravo so potrebne sistemske spremembe
Diagnostični pristop
Diagnostika vibracij
- 1× Trendi: Neravnovesje zaradi erozije ali nabiranja
- Amplituda VPF: Stanje obrabnega obroča in zračnosti
- Nizka frekvenca: Recirkulacija pri pogojih, ki niso predvideni
- Širokopasovni dostop: Kavitacija ali turbulenca
- Frekvence ležajev: Standardno zaznavanje napak ležajev
Testiranje zmogljivosti
- Primerjava krivulje pretoka z izhodiščem
- Poraba energije v primerjavi s pretokom
- Izračun učinkovitosti
- Preverjanje razpoložljivosti NPSH
Inšpekcijski pregled
- Zračnosti obrabnih obročev (primerjajte s specifikacijami)
- Stanje rotorja (erozija, korozija, razpoke)
- Notranje stanje volute
- Preverjanje poravnave
Preprečevanje z načrtovanjem in delovanjem
Izbira materiala
- Materiali, odporni proti eroziji, za abrazivno delovanje
- Zlitine, odporne proti koroziji, za kemično uporabo
- Kaljeni obrabni obroči za dolgo življenjsko dobo
- Premazi za dodatno zaščito
Najboljše prakse delovanja
- Delujte blizu BEP (točke največje učinkovitosti)
- Zagotovite ustrezno rezervo NPSH (običajno 1,5–2 × zahtevana NPSH)
- Izogibajte se mrtvi glavi ali zelo nizkemu pretoku
- Nadzor čistoče tekočine (filtracija, usedanje)
- Spremljanje in trend parametrov delovanja
Vzdrževanje
- Zamenjajte obrabne obroče, ko zračnost preseže omejitve (običajno 2–3 × nova zračnost)
- Ravnovesje po popravilu ali čiščenju rotorja
- Vzdrževanje natančne poravnave
- Vzdrževanje tesnilnega sistema
- Periodično preverjanje delovanja
Okvare centrifugalnih črpalk zahtevajo razumevanje tako standardne diagnostike rotacijskih strojev kot tudi hidravličnih pojavov, specifičnih za črpalko. Zaradi medsebojnega vpliva mehanskega stanja (zračnosti, poravnava, ravnovesje) in hidravlične zmogljivosti (pretok, tlak, učinkovitost) je celovito spremljanje, ki združuje analizo vibracij in testiranje zmogljivosti, bistveno za učinkovito upravljanje zanesljivosti centrifugalnih črpalk.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 