Uvod:
1. Pnevmatska membranska črpalka je nova vrsta transportnih strojev, ki kot vir energije uporablja stisnjen zrak, sprememba prostornine, ki jo povzroči povratna deformacija membranske črpalke, za vse vrste jedkih tekočin, tekočin z delci, visoko viskoznostjo, hlapnimi, vnetljivimi, zelo strupenimi tekočinami, se lahko prečrpa.
2. Pnevmatska membranska črpalka ima štiri materiale: inženirsko plastiko, aluminijevo zlitino, nerjavno jeklo, litino. Pnevmatska membranska črpalka glede na različne tekoče medije uporablja nitrilno gumo, neoprensko gumo, fluorovo gumo, politetrafluoretilen, politetrafluoretilen itd., da zadovolji potrebe različnih uporabnikov. Postavljen v različnih posebnih priložnostih, ki se uporabljajo za črpanje različnih konvencionalnih črpalk ne more črpati medija, so dosegli zadovoljive rezultate.
Primerno za lepila in lepila, vse vrste ploščic, porcelan, keramično glazuro, vse vrste abrazivov, jedkala, olja in blato. Z njo je mogoče prenašati delce s premerom do 10 mm, pri črpanju blata in nečistoč pa se črpalka le malo obrabi. Ne potrebuje namakanja, sesanje do 7 m, dvig do 50 m. Z dobrim delovanjem lahko prevaža nekatere medije, ki ne tečejo zlahka, in ima številne prednosti samosesalne črpalke, potopne črpalke, ščitne črpalke, črpalke za blato in črpalke za nečistoče.
Postopki izbire:
Relativno gledano cevovodne črpalke nimajo visokih zahtev glede hitrosti pretoka in medija, ki se transportira, zato se pri izbiri cevovodnih črpalk upoštevata predvsem ustrezna hitrost pretoka in višina. Merila za izbiro cevovodnih črpalk morajo temeljiti na procesnem toku, oskrbi z vodo in odvodnjavanju ter jih je treba upoštevati s petih vidikov, vključno z zmogljivostjo prenosa tekočine, demontažno glavo, naravo tekočine, ureditvijo cevovoda in nadzorom delovnih pogojev.
Upoštevamo predvsem pet vidikov, vključno z zmogljivostjo prenosa tekočine, glavo naprave, lastnostmi tekočine, razporeditvijo cevovoda in delovnimi pogoji.
1、 Najprej navedite osnovne podatke:
1. Značilnosti medija: ime medija, specifična teža, viskoznost, jedkost, strupenost itd.
2. Kakšen je premer delcev in vsebnost trdne snovi v mediju.
3. Temperatura medija: (℃)
4. Pri zahtevanem pretoku za industrijske črpalke na splošno ni mogoče upoštevati stopnje puščanja v cevovodnem sistemu v procesnem toku, vendar je treba upoštevati vpliv sprememb v procesu na pretok. Če kmetijske črpalke za transport vode uporabljajo odprte kanale, je treba upoštevati tudi uhajanje in izhlapevanje.
5. Tlak: tlak v sesalnem bazenu, tlak v drenažnem bazenu, razlika v tlaku (izguba tlaka) v cevovodnem sistemu.
6. Podatki o cevovodnem sistemu (premer, dolžina, vrsta in število dodatkov cevovoda, geometrijska višina od sesalnega do tlačnega rezervoarja).
Po potrebi je treba izdelati tudi krivuljo značilnosti naprave.
Drugič, pri načrtovanju in urejanju cevovodov je treba upoštevati naslednje previdnostne ukrepe:
A、 Razumna izbira premera cevovoda. Pri večjem premeru cevovoda je pri enakem pretoku in manjši hitrosti pretoka tekočine izguba upora majhna. Vendar se pri višji ceni in manjšem premeru cevovoda uporovna izguba močno poveča, kar povzroči povečanje glave izbrane črpalke, povečanje moči jermena ter povečanje stroškov in obratovalnih izdatkov. Zato je treba celovito preučiti tehnični in ekonomski vidik.
B、 Cev za izpust in njeni priključki
Upoštevati je treba največji tlak, ki ga lahko prenese.
C、 Postavitev cevovoda mora biti čim bolj ravna, s čimer se zmanjša število dodatkov v cevovodu in dolžina cevovoda. Kadar je potrebno zavijanje, mora biti polmer upogibanja kolena 3-5-krat večji od premera cevovoda, kot pa mora biti čim večji od 90 ℃.
D、 Izpustna stran črpalke mora biti opremljena z ventili (krogličnimi ventili ali zapornimi ventili itd.) in povratnimi ventili. Ventili se uporabljajo za nastavitev delovne točke črpalke, povratni ventili pa lahko preprečijo povratni tok črpalke, ko se tekočina vrača nazaj, in preprečijo, da bi črpalko zadel vodni udar. (Ko tekočina teče nazaj, nastane velik povratni tlak, ki povzroči poškodbo črpalke).
2、 Določite pretok in višino črpalke v cevovodu ter določite pretok
Pretok je eden od pomembnih funkcionalnih podatkov za izbiro cevovodne črpalke, ki je neposredno povezan s proizvodnimi in transportnimi zmogljivostmi vseh naprav. V hipotetičnem procesu hipotetične bolnišnice lahko izračunamo tri stopnje pretoka črpalke: normalno, minimalno in maksimalno. Pri odločanju o črpalki je treba za osnovo vzeti največji pretok, pri čemer je treba upoštevati nenormalen pretok. Kadar največji pretok ni dosežen, se lahko kot največji pretok upošteva 11-kratnik nenormalnega pretoka.
a、 Če so bili v proizvodnem procesu določeni najmanjši, običajni in največji pretoki, je treba upoštevati največji pretok.
b、 Če je v proizvodnem procesu zagotovljena le normalna hitrost pretoka, je treba upoštevati določeno rezervo.
Pri črpalkah z velikim pretokom in nizko glavo z ns>100 je treba upoštevati rezervo pretoka 5%. Za črpalke z majhnim pretokom in veliko glavo z ns<50 je treba upoštevati rezervo pretoka 10%. Pri črpalkah z ns ≤ 50 je treba upoštevati tudi rezervo pretoka 5%. Za črpalke s slabo kakovostjo in slabimi obratovalnimi pogoji je treba upoštevati rezervo pretoka 10%.
c、 Če je v osnovnih podatkih naveden samo masni pretok, ga je treba pretvoriti v volumski pretok.
3、 Previs, potreben za demontažo sistema, je še en pomemben podatek o zmogljivosti pri izbiri črpalke za cevovode, v nekaterih primerih pa je treba za izbiro povečati previs za 5-10% rezerve.
POGOSTA VPRAŠANJA:
V: Kako dolgo lahko magnetno gnana centrifugalna črpalka deluje na suhem?
O:Vsakdo, ki pozna industrijske črpalke z magnetnim pogonom, se sprašuje o suhem delovanju črpalke. Navsezadnje to ves čas počnejo domači pomivalni in pralni stroji. Nekateri ležajni materiali to zmorejo, kajne? To je seveda kvalificiran "da", vendar je čas, da si suho delovanje ogledate podrobneje.
"Suha vožnja" je napačno poimenovanje, razen v dobesednem pomenu. Industrijske črpalke so mehansko zatesnjene ali nezatesnjene in so lahko podvržene tako imenovanemu "suhemu teku". Ta članek se osredotoča na konfiguracijo črpalke z magnetnim pogonom in sklopom ležaja iz silicijevega karbida (SiC), ki je ena od dveh vrst centrifugalnih črpalk z rotacijskim pogonom, ki niso zatesnjene.
Magnetno gnane črpalke imajo ležaje, mazane z izdelkom, ki za pravilno delovanje potrebujejo tekočino. Ti hidrodinamični (drsni) ležaji temeljijo na tekočinski pregradi, ki ločuje ležajni sklop, ki ob relativnem gibanju med obema površinama postane klinast. Ko je ta tekočinska pregrada prelomljena, prideta obe površini v stik in lahko povzročita poškodbo sestavnega dela. Ta učinek je lahko kumulativen, kar privede do odpovedi komponente, ko je dosežena meja.
Če se površina SiC med delovanjem dotakne, lahko komponenta v kratkem času poči (odvisno od več dejavnikov). To ne pomeni, da črpalka takoj preneha delovati. Prelomljeni blok SiC lahko še vedno dovolj dobro podpira gred, da se rotor črpalke lahko vrti. Zlomljen blok SiC lahko odkrijete po povečanih vibracijah in povečani moči. Če bomo nadaljevali z delovanjem, se bo delovanje črpalke samo še poslabšalo.
Ko črpalka izgubi sesanje, jo je treba takoj ustaviti. Do poškodbe komponente iz silicijevega karbida lahko pride v nekaj sekundah. To ugotovimo z uporabo nadzornika moči, ki zazna, ko se obremenitev motorja nenadoma spremeni, da se zaščitijo glavne komponente črpalke. Nadaljnje delovanje brez zadostne količine tekočine na sesalnem vhodu lahko hitro privede do resne poškodbe komponente iz silicijevega karbida.
Da bi podaljšali življenjsko dobo, mora imeti črpalka na voljo le tekočino, delovati v okviru pretočne krivulje črpalke in biti znotraj konstrukcijskih omejitev črpalke. Upoštevajte, da je najbolje zagnati črpalko, ko je izstopni ventil črpalke delno odprt (odprt približno za četrtino); vstopni ventil mora biti med delovanjem črpalke vedno popolnoma odprt in ga je treba zapreti le, kadar je treba črpalko izločiti zaradi vzdrževanja.
Ležajni material SiC ne prenese mehanskega udarca, in če je mazanje med površinami sestavnih delov ležaja nezadostno, pride do mehanskega udarca, ki povzroči stik med sestavnimi deli. Med delovanjem sistema obstaja več pogojev, ki bodo povzročili takšno situacijo.
V nadaljevanju so opisane sistemske nepravilnosti, pri katerih se poškoduje pregrada mazalnega filma ležaja:
1) Črpalka deluje z zaprtim ventilom
2) Nezadosten sesalni tlak črpalke [nezadostna razpoložljiva neto pozitivna sesalna višina (NPSHa)] vodi v kavitacijo
3) Delujte dolgo časa v pogojih zelo nizkega pretoka
4) Dolgotrajno delovanje v pogojih visokega pretoka - "izven krivulje" ali zunaj območja največjega pretoka
5) Pretirano kroženje sistemskega prometa iz enega toka v drugega
6) Zaradi previsoke temperature črpalna tekočina (mazalni tok) izhlapeva na površini sestavnega dela ležaja - ali pa ni dovolj notranjega sistemskega tlaka za vzdrževanje tekočega stanja, medtem ko črpalna tekočina prehaja skozi črpalko.
7) Zagon motorja, ko v črpalki ni tekočine, vključno s kratkim zagonom pri preverjanju smeri vrtenja.
8) vhod v lopatico rotorja je blokiran
Številni dobavitelji ponujajo posebej obdelan sintran SiC, ki zagotavlja večjo zmogljivost delovanja na suhem v primeru okvare sistema. Nekateri proizvajalci uporabljajo premaz, ki se prilepi na podlago SiC, medtem ko drugi uporabljajo metodo potapljanja, pri kateri je premaz mehansko vgrajen v podlago. Vsi ti postopki so v industriji znani kot diamantom podobni premazi (DLC). Te obdelave znatno zmanjšajo koeficient površinskega trenja v primerjavi s standardnim sintranim SiC. Pri sistemskih anomalijah in drugih suhih obratovalnih pogojih se ustvarjata manjše trenje in manj toplote, kar zmanjšuje možnost poškodb sestavnih delov ležaja zaradi mehanskega stika ali toplotnega šoka.
Glede črpalne opreme in ležajev za mazanje izdelkov nihče ne priporoča, da bi črpalka delovala brez tekočine. Ko ni sesanja enote, bo nekaj tekočine ostalo v delu ležaja, vendar se bodo te tekočine ob nadaljevanju delovanja kmalu iztisnile s strani dela ležaja. Do izhlapevanja tekočine lahko pride zelo hitro, odvisno od velikosti (specifikacije) črpalke.
Za določitev časa delovanja v suhem stanju je potrebno posebno testiranje specifikacij črpalke in s tem povezanih pogojev delovanja. Pri majhnih črpalkah z močjo do 2 KM so preskusi pokazali, da je čas delovanja na suhem nekaj minut; pri najmanjših črpalkah z ležaji s prevleko DLC se lahko čas delovanja na suhem podaljša na več kot eno uro. Večja kot je vhodna moč črpalke, krajši je čas, preden se poškoduje sistem ležajev. Pri velikih črpalkah z močjo nad 50 KM je premaz DLC sicer še vedno koristen, vendar je čas, preden pride do poškodb, še vedno kratek. Če ležajev s prevleko DLC ni ali če v črpalki ni tekočine, lahko elektrifikacija motorja za preverjanje smeri vrtenja črpalke povzroči nekaj poškodb ležajev. Poškodbe pri suhem teku se sprva kažejo kot razpokana ali odlomljena komponenta SiC. Ko tekočina izgine in vrteči se keramični del pride v stik z nepremičnim delom, se SiC zlomi in razbije na majhne koščke. Neprekinjeno delovanje lahko poškoduje več delov črpalke, kot so gred, zadnje ohišje, pokrov ohišja in rotor - vsi ti deli so dragi. Tovrstne poškodbe črpalke je mogoče preprečiti.
Ponovno priporočamo, da je črpalka zaščitena z nadzornikom napajanja in da se kot prvi indikator izgube sesanja nastavi izklopna točka nizke moči. Nastavitev časovnega zamika točke izklopa nizke moči, ki znaša 2 do 3 sekunde, preprečuje, da bi se črpalka izklopila, kadar se skozi črpalko izpuščajo veliki mehurčki pare/zraka in pride do kratkotrajne izgube sesanja. Poskus daljšega delovanja za izpraznitev sesalnega voda proizvoda bo povzročil poškodbe črpalke, ki so dražje od majhne količine proizvoda, ki lahko ostane v sesalnem vodu. Pravilno nastavljen nadzornik moči bo lastnikom črpalk prihranil denar.
Črpalke z magnetnim pogonom z oblogo uporabljajo SiC ali nekovinske materiale za ležaje. Nekateri od slednjih imajo lahko izboljšano mazivnost, vendar jih še vedno omejuje slabše delovanje mazanja.
Zaščitene električne črpalke so druga vrsta nezatesnjenih centrifugalnih črpalk, ki običajno uporabljajo mehkejše materiale ležajev, vključno z ogljikom, ki se bolje maže, vendar se zlahka obrabi. Zaradi tega je potreben sistem za spremljanje ležajev, da bi se izognili poškodbam sestavnih delov.
Pri mehansko zatesnjenih črpalkah deluje tesnilna površina na podobnem hidrodinamičnem filmu in zahteva enako vrsto mazanja. Prav tako brez poškodb ne preživijo dolgih obdobij suhega delovanja.
Večini poškodb na črpalkah z magnetnim pogonom se lahko izognete. Najboljši odgovor na to vprašanje je, da črpalke ne smete pustiti teči na suhem.
