Centrbēdzes sūkņa sausā darbība: cēloņi, riski un korektīvie pasākumi

Centrbēdzes sūkņi ir paredzēti darbam ar šķidrumu sūkņa kamerā. Sūknētā vide ne tikai nodrošina hidrauliskās enerģijas pārnesi, bet arī spēlē svarīgu lomu dzesēšanā, eļļošanā un iekšējo komponentu stabilas darbības uzturēšanā.

Sausā skriešanarodas, ja centrbēdzes sūknis darbojas bez pietiekama šķidruma daudzuma sūkņa kamerā. Tas var notikt, ja sūknis zaudē sūkšanas padevi, darbojas bez pienācīgas uzpildes vai darbojas nepietiekamas plūsmas apstākļos.

Lai gan sausa darbība var šķist vienkārša darbības problēma, tā īsā laikā var izraisīt nopietnus sūkņa komponentu bojājumus, īpaši mehāniskās blīves, gultņus, vārpstas un dilstošās sastāvdaļas.

Lai uzlabotu sūkņa uzticamību un samazinātu neparedzētas dīkstāves, ir svarīgi izprast sausās darbības cēloņus un profilakses metodes.

 

 

1. Kas ir sausa darbība centrbēdzes sūknī?

Normālos darbības apstākļos šķidrums pilnībā aizpilda centrbēdzes sūkņa iekšējās plūsmas ejas.

Sūknētais šķidrums veic vairākas svarīgas funkcijas:

• Dzesēšanas mehāniskās blīves un rotējošās sastāvdaļas
• Nodrošina nodiluma virsmu eļļošanu
• Berzes samazināšana starp kustīgajām daļām
• Hidrauliskā līdzsvara uzturēšana
• Iekšējo atstarpju stabilizēšana

Kad šķidruma padeve tiek pārtraukta, gaiss aizvieto šķidrumu sūkņa kamerā. Rotējošās sastāvdaļas turpina darboties bez pietiekamas dzesēšanas un eļļošanas.

Tā rezultātā strauji palielinās berzes siltums, iekšējās sastāvdaļas var pārkarst un sūknis var tikt neatgriezeniski bojāts.

Sauso darbību nedrīkst jaukt ar speciāli izstrādātu paš-sūkņu vai sūkņu ar īpašām sausās darbības iespējām parastiem palaišanas apstākļiem. Parastiem centrbēdzes sūkņiem nepārtraukta sausā darbība parasti nav atļauta.

 

2. Kāpēc centrbēdzes sūkņu darbība ir bīstama?

2.1. Mehāniskā blīvējuma kļūme

Mehāniskais blīvējums parasti ir pirmais komponents, ko ietekmē sausa darbība.

Normālas darbības laikā starp blīvējuma virsmām ir plāna šķidruma plēve. Šī plēve nodrošina eļļošanu un noņem berzes radīto siltumu.

Kad sūknis darbojas sausā stāvoklī:

Blīvējuma virsmas zaudē eļļošanu

Berzes temperatūra strauji paaugstinās

Blīvgredzeni var saplaisāt, deformēties vai nolietoties

Pēc restartēšanas var rasties noplūde

Daudzos gadījumos mehāniskā blīvējuma nomaiņa pati par sevi neatrisina problēmu, ja netiek novērsts sausas darbības pamatcēlonis.

2.2 Gultņa un vārpstas bojājumi

Daudzas centrbēdzes sūkņa sastāvdaļas ir atkarīgas no sūknējamā šķidruma vai eļļošanas sistēmas, lai uzturētu stabilus darbības apstākļus.

Sausā skriešana var izraisīt:

Pārmērīga berze

Nenormāla vibrācija

Gultņu pārkaršana

Vārpstas uzmavu nodilums

Rotora nestabilitāte

Augstspiediena-daudzpakāpju sūkņiem neparasta rotora kustība, ko izraisa nepietiekama eļļošana, var ietekmēt arī balansējošās sastāvdaļas un palielināt mehānisko spriegumu.

2.3. Pārkaršana un termiski bojājumi

Bez šķidruma cirkulācijas sūkņa iekšienē radīto siltumu nevar efektīvi noņemt.

Tā rezultātā var rasties:

Vietējā pārkaršana

Sastāvdaļu deformācija

Polimēru vai elastomēru detaļu bojājumi

Samazināts attālums starp rotējošām sastāvdaļām

Smagos gadījumos pārkaršana var izraisīt saķeršanos starp rotējošām un nekustīgām daļām.

2.4 Samazināta hidrauliskā veiktspēja

Kad gaiss aizvieto šķidrumu sūkņa kamerā:

Darbrats nevar efektīvi nodot enerģiju

Plūsma un spiediens samazinās

Sūkņa darbība kļūst nestabila

Var palielināties troksnis un vibrācija

Šķiet, ka sūknis darbojas normāli, taču tas vairs nepilda paredzēto funkciju.

 

3. Biežākie centrbēdzes sūkņa sausās darbības cēloņi

Sauso darbību parasti izraisa sistēmas apstākļi, uzstādīšanas problēmas vai nepareiza darbība, nevis pats sūknis.

3.1. Nepietiekama šķidruma padeve

Visbiežākais iemesls ir nepietiekams šķidruma daudzums sūkņa iesūknēšanas punktā.

Piemēri:

Zems tvertnes vai rezervuāra līmenis

Tukšs sūkšanas avots

Nepareizs sūkšanas caurules izvietojums

Pārmērīgs sūkšanas pieprasījums

Kad šķidruma līmenis nokrītas zem vajadzīgā stāvokļa, iesūkšanas līnijā ieplūst gaiss un sūknis pazūd.

3.2 Nepareiza uzpildīšana pirms palaišanas

Lielākā daļa parasto centrbēdzes sūkņu nevar paši izņemt gaisu no korpusa.

Pirms palaišanas sūkņa korpusam un sūkšanas līnijai jābūt pareizi piepildītai ar šķidrumu.

Ja sūknis netiek uzpildīts, tas var izraisīt:

Nav šķidruma piegādes

Gaisa darbība

Mehāniskā blīvējuma bojājumi

Nestabila veiktspēja

3.3 Bloķēts vai ierobežots sūkšanas cauruļvads

Ierobežota sūkšanas sistēma var neļaut pietiekami daudz šķidruma sasniegt sūkni.

Iespējamie cēloņi ir:

Bloķēti filtri

Slēgti sūkšanas vārsti

Svešmateriāli cauruļvados

Pārmērīgi sūkšanas zudumi

Nepietiekama iesūkšanas plūsma var radīt apstākļus, kas līdzīgi kā sausai darbībai.

3.4. Gaisa noplūde sūkšanas sistēmā

Nelielas noplūdes sūkšanas pusē var ļaut gaisam iekļūt sūknī.

Kopējās atrašanās vietas ietver:

Cauruļu savienojumi

Atloki

Vārstu blīvēšanas zonas

Mehāniskie savienojumi

Sūknī ieplūstošais gaiss samazina hidraulisko stabilitāti un var pārtraukt šķidruma cirkulāciju.

3.5 Nepareiza sūkņa izvēle vai darbības apstākļi

Sūkņa darbība ārpus tā paredzētā diapazona var palielināt nestabilu sūkšanas apstākļu risku.

Faktori ietver:

Nepareiza sūkņa izmēra izvēle

Nepietiekams NPSH daudzums

Pārmērīgs sūkšanas ātrums

Darbība tālu no labākās efektivitātes punkta

Pareizi izvēlētam sūknim jāatbilst faktiskajai plūsmai, spiedienam, šķidruma īpašībām un uzstādīšanas apstākļiem.

 

4. Atšķirība starp sauso skrējienu, kavitāciju un atslāņošanos

Šīs trīs problēmas dažkārt tiek sajauktas, taču tām ir dažādi cēloņi.

Sausā skriešana

Sūkņa kamerā nav pietiekami daudz šķidruma.

Galvenā problēma:

Bez eļļošanas un dzesēšanas → pārkaršana un mehāniski bojājumi

Kavitācija

Sūkņa iekšpusē ir šķidrums, bet vietējais spiediens pazeminās zem tvaika spiediena un veidojas tvaika burbuļi.

Tipiski rezultāti:

Darbrata virsmas bojājumi

Troksnis

Vibrācija

Samazināta veiktspēja

Deadheading

Sūknis darbojas ar šķidrumu, bet izplūdes plūsma ir bloķēta.

Šķidrums paliek ieslodzīts korpusa iekšpusē, izraisot:

Temperatūras paaugstināšanās

Hidrauliskā nestabilitāte

Iespējami sūkņa bojājumi

Pareiza diagnoze ir svarīga, jo katram stāvoklim ir nepieciešami dažādi risinājumi.

 

5. Kā novērst centrbēdzes sūkņa darbību

5.1. Pareizas palaišanas procedūras

Pirms darba sākšanas:

Apstipriniet pietiekamu šķidruma līmeni

Pilnībā atveriet sūkšanas vārstu

Ja nepieciešams, piepildiet un iztukšojiet sūkni

Pārbaudiet, vai cauruļvadi nav aizsprostoti

Nekad neiedarbiniet parasto centrbēdzes sūkni, ja nav apstiprināta šķidruma pieejamība.

5.2. Instalējiet aizsardzības ierīces

Kritiskiem lietojumiem var izmantot papildu aizsardzības sistēmas:

Zema šķidruma līmeņa slēdži

Plūsmas uzraudzības ierīces

Spiediena sensori

Motora strāvas uzraudzība

Automātiska izslēgšanas aizsardzība

Šīs sistēmas var apturēt sūkni, ja tiek konstatēti neparasti darbības apstākļi.

5.3. Uzturiet atbilstošus sūkšanas apstākļus

Uzticamā sūkšanas sistēmā jāiekļauj:

Pareizs cauruļu izmērs

Pareizs caurules atbalsts

Minimālais gaisa noplūdes risks

Atbilstoša NPSH rezerve

Piemēroti šķidruma līmeņa apstākļi

Sūkšanas sistēmas konstrukcijai ir tieša ietekme uz sūkņa uzticamību.

5.4 Regulārā pārbaude un apkope

Regulārajā uzraudzībā jāiekļauj:

Plūsmas ātrums

Izlādes spiediens

Vibrācija

Gultņu temperatūra

Mehāniskā blīvējuma stāvoklis

Nenormāls troksnis

Agrīna patoloģisku apstākļu atklāšana var novērst lielas kļūmes.

 

Sausā darbība ir viens no visizplatītākajiem un novēršamākajiem centrbēdzes sūkņa atteices cēloņiem.

Lai gan motors var turpināt darboties, šķidruma trūkums sūknī var ātri sabojāt mehāniskās blīves, gultņus, vārpstas un citas precīzas sastāvdaļas.

Galvenais, lai novērstu sauso darbību, ir ne tikai bojāto daļu remonts, bet arī galvenā cēloņa noteikšana:

Vai šķidruma padeve ir pietiekama?

Vai sūknis ir pareizi uzpildīts?

Vai sūkšanas sistēma ir pareizi izveidota?

Vai ir uzstādītas aizsargierīces?

Ar pareizu izvēli, uzstādīšanu, darbību un uzraudzību centrbēdzes sūkņi var sasniegt stabilu veiktspēju un daudz ilgāku kalpošanas laiku.