Biežākie centrbēdzes sūkņa lāpstiņriteņa kļūmju cēloņi un risinājumi

Centrbēdzes sūkņi kā galvenais aprīkojums šķidruma transportēšanai tiek plaši izmantoti naftas ķīmijas, ūdens taupīšanas un pašvaldību, elektroenerģijas un farmācijas nozarēs. Darbrats tiek uzskatīts par centrbēdzes sūkņa "sirdi", un tā darbības statuss tieši ietekmē sūkņa efektivitāti, veiktspēju un vispārējo uzticamību. Pamatojoties uz inženiertehnisko praksi, šajā rakstā ir sistemātiski apskatīti vairāki tipiski centrbēdzes sūkņa lāpstiņriteņu atteices režīmi, tostarp kavitācija, nodilums, korozija, svešķermeņu bloķēšana un noguruma lūzums, un tie analizēti ar praktisku gadījumu izpēti. Visbeidzot, ir ierosināti atbilstoši profilakses un pretpasākumi, lai sniegtu noderīgu atsauci inženiertehniskajiem darbiniekiem.

 

 

• Biežākie centrbēdzes sūkņa lāpstiņriteņa defekti

 

Kavitācijas bojājumi

Mehānisms: ja vietējais spiediens pie sūkņa ieplūdes ir zemāks par šķidruma piesātinātā tvaika spiedienu šajā temperatūrā, šķidrums iztvaiko, veidojot burbuļus. Šie burbuļi, ko šķidrums pārnes uz augsta spiediena zonu, ātri sabrūk, radot momentānu, ārkārtīgi spēcīgu lokālu trieciena spēku (līdz simtiem MPa). Šis nepārtrauktais mikroskopiskais trieciens izraisa noguruma dēļ lāpstiņriteņa materiāla virsmu, kas galu galā veido šūnveida{3}}caurules un poras.

Raksturojums: Kavitācijas sākumposmā sūkņa darbība pasliktinās (samazinās plūsmas ātrums un spiediens), ko pavada pamanāmas skaņas un vibrācijas. Laukums pie priekšējās pārsega plāksnes pie lāpstiņriteņa lāpstiņas ieplūdes malas ir galvenā kavitācijas bojājuma vieta.

 

Nodilums un korozija

Nodilums: ja sūknēšanas vidē ir cietas daļiņas (piemēram, dūņas, vircas, katalizatora pulveris utt.), šīs daļiņas nepārtraukti griež un berž lāpstiņriteņa virsmu, izraisot nepārtrauktus materiāla zudumus. Nobrāzuma pakāpe ir atkarīga no cietības, koncentrācijas, daļiņu ģeometrijas un šķidruma ātruma.

Korozija: tas attiecas uz elektroķīmisko vai ķīmisko reakciju starp barotni un lāpstiņriteņa materiālu, kas izraisa materiāla bojāšanos un šķīšanu. Nobrāzumam un korozijai iedarbojoties kopā, tie rada sinerģisku efektu, būtiski paātrinot materiāla bojāšanās procesu; kopējais kaitējuma līmenis ir daudz lielāks nekā to individuālo seku summa.

Raksturlielumi:

Nodilums: lāpstiņriteņa virsma mēdz būt gluda, plūsmas kanāla sieniņu biezums samazinās, un asmeņu gali pakāpeniski kļūst smaili.

Korozija: izpaužas kā vienota vispārēja retināšana vai lokalizētas bedrītes un čūlas{0}}līdzīgas bedrītes.

 

Ārvalstu objektu bloķēšana un sapīšanās

Mehānisms: ja pirms-sūkņa filtrs sabojājas vai pašā sūknētajā vidē ir šķiedras vai gari, plāni gruveši, šie svešķermeņi var iekļūt sūkņa kamerā un iestrēgt lāpstiņriteņa ieplūdē vai plūsmas kanālos starp lāpstiņām, izraisot aizsprostojumu.

Raksturlielumi: ievērojami palielināta sūkņa vibrācija, straujš plūsmas ātruma kritums vai pat plūsmas pārtraukums. Neparasti liela motora strāva, kas smagos gadījumos var izraisīt motora pārslodzes atslēgšanos vai sūkņa vārpstas lūzumu.

 

Noguruma lūzums

Mehānisms: Darbības laikā lāpstiņritenis tiek pakļauts rotācijas centrbēdzes spēkam un mainīgam spriegumam, ko izraisa nevienmērīgs plūsmas lauks. Sprieguma koncentrācijas punktos (piemēram, izliekuma rādiusā pie asmeņa saknes savienojuma ar apvalku vai lējuma defektos) ilgstošas ​​mainīgas slodzes var izraisīt mikroplaisas. Šīs plaisas pakāpeniski izplatās, galu galā izraisot lāpstiņas lūzumu vai pilnīgu lāpstiņriteņa plīsumu.

Raksturlielumi: parasti kopā ar lēnu, bet nepārtrauktu vibrācijas vērtību pieaugumu. Lūzuma virsmā bieži ir raksturīgas konchoidālas vai pludmales{1}}noguruma svītras, kas var kalpot kā svarīgs lūzumu diagnostikas kritērijs.

 

• Risinājumi un preventīvie pasākumi

 

Kavitācijas profilakse

1. Optimizējiet sistēmas dizainu: nodrošiniet, lai NPSHA būtu ievērojami lielāka par NPSHr, parasti ar drošības rezervi 0,5–1,0 metri.
2. Darbība un apkope: izvairieties no ilgstošas ​​sūkņa darbības pārāk zemas plūsmas apstākļos. Regulāri notīriet ieplūdes filtru un uzturiet netraucētas sūkšanas līnijas, lai novērstu kavitāciju, ko izraisa aizsprostojums.
3. Materiāli un remonts: atlasiet materiālus ar izcilu kavitācijas izturību, piemēram, nerūsējošo tēraudu, duplekso tēraudu vai stelīta sakausējuma metinājuma pārklājumu lāpstiņriteņa zonās, kas ir pakļautas kavitācijai. Kavitācijas dēļ jau bojātiem lāpstiņriteņiem remontam var izmantot progresīvus procesus, piemēram, lāzera apšuvumu, lai atjaunotu veiktspēju un pagarinātu kalpošanas laiku.

 

Cīņa pret nodilumu un koroziju

1. Materiāla izvēle: atlasiet augstas veiktspējas{0}}materiālus, kas atbilst sūknētās vides abrazīvajām un korozīvām īpašībām. Piemēram, čuguns ar augstu-hroma saturu ir piemērots ļoti abrazīviem apstākļiem, savukārt Hastelloy un titāns tiek izmantoti ļoti korozīvā vidē.
2. Virsmas apstrāde: nocietiniet vai aizsargājiet lāpstiņriteņa virsmu. Kopējās metodes ietver volframa karbīda pārklājumu, keramikas pārklājumu izsmidzināšanu vai nitrēšanu, lai uzlabotu virsmas cietību un izturību pret koroziju.
3. Dizaina optimizācija: samaziniet šķidruma skrāpēšanas efektu, samazinot lāpstiņriteņa izplūdes ātrumu; noteikt prioritātes slēgtām lāpstiņriteņa konstrukcijām, lai uzlabotu hidraulisko stabilitāti un mehānisko izturību; vienlaikus projektēšanas fāzē atbilstoši palielināt asmeņu un pārklājuma plākšņu biezumu, nodrošinot pietiekamu korozijas pielaidi.

 

Aizsērēšanas un sapīšanās novēršana

1. Uzlabota priekšapstrāde: pirms sūkņa uzstādiet uzticamas filtrēšanas ierīces (piemēram, groza filtrus, rotējošus filtrus utt.) un izveidojiet regulāru tīrīšanas sistēmu, lai samazinātu svešķermeņu iekļūšanu avotā.
2. Optimizēts strukturālais dizains. Lietojumprogrammām, kas saistītas ar šķiedru piemaisījumu saturošu materiālu pārnešanu, dodiet priekšroku lāpstiņriteņu konstrukcijām ar pret-sapinšanos, piemēram, kanālu lāpstiņriteņiem un virpuļriteņiem.

 

Novērst noguruma lūzumu

1. Ražošanas kvalitātes nodrošināšana: stingri kontrolējiet lāpstiņriteņa liešanas un apstrādes procesus un izmantojiet nesagraujošus testēšanas paņēmienus (piemēram, rentgena un ultraskaņas testēšanu), lai nodrošinātu, ka nav iekšēju defektu, piemēram, smilšu caurumi, porainība un plaisas.
2. Vibrācijas avotu samazināšana: lāpstiņritenim ir jāveic precīza dinamiska balansēšana. Vienlaikus nodrošiniet sūkņa un motora izlīdzināšanas precizitāti, lai novērstu papildu periodiskos spriegumus, ko izraisa novirzes.
3. Regulāra pārbaude: izmantojiet stāvokļa uzraudzības tehnoloģijas (piemēram, vibrācijas analīzi un akustiskās emisijas tehnoloģiju), lai reāllaikā uzraudzītu lāpstiņriteņa darbības stāvokli, ļaujot laikus atklāt un savlaicīgi brīdināt par iespējamām noguruma plaisām.

 

Darbrata kļūme ir viens no biežākajiem centrbēdzes sūkņa darbības traucējumiem, ko galvenokārt izraisa lāpstiņas bojājumi, deformācija, vaļīga struktūra un nodilums. Dažādu bojājumu novēršanai var izmantot dažādas remonta metodes. Apkopes laikā ir jāievēro drošības un ekspluatācijas procedūras, lai nodrošinātu remonta efektivitāti un uzticamību.