Kāpēc centrbēdzes sūknis maina virzienu? Un kādu kaitējumu šī apgrieztā griešanās nodara centrbēdzes sūkņa iekārtai?

Centrbēdzes sūkņa apgriešana attiecas uz situāciju, kad pēc tam, kad centrbēdzes sūknis zaudē savu galveno dzinējspēku, vide cauruļvadā plūst pretējā virzienā statiskā spiediena starpības dēļ starp izplūdes cauruļvadu un iesūkšanas cauruļvadu, kas savukārt liek sūkņa rotoru griezties pretējā virzienā. Būtībā rotāciju izraisa apgrieztais dzinējspēks, ko rada vides pretplūsma uz sūkņa rotora, kas ir centrbēdzes sūkņa neparasts darbības stāvoklis.

 

 

• Kāpēc centrbēdzes sūknis darbojas atpakaļgaitā?

 

Apgrieztā jaudas fāzes secība

Tāpat kā elektriskais ventilators, kas pēkšņi griežas atpakaļ, arī centrbēdzes sūknis var mainīties nepareizas jaudas fāžu secības dēļ. Ja trīsfāzu barošanas avota vadu secība neatbilst sūkņa konstrukcijas prasībām, motora griešanās virziens tiks mainīts. Tas bieži notiek:

Jauna sūkņa sākotnējās nodošanas ekspluatācijā laikā

Veicot pārslēgšanu pēc apkopes

Pagaidu elektropārvades līniju modifikāciju laikā

Vienkārša pārbaudes metode: īsi iedarbiniet sūkni un nekavējoties apturiet to, novērojot, vai lāpstiņriteņa griešanās virziens sakrīt ar virzienu, kas norādīts uz sūkņa korpusa.

 

Šķidruma atpakaļplūsma izslēgšanas laikā

Noteiktos īpašos darbības apstākļos sūkņa izslēgšana var izraisīt "ūdens āmura efektu":

Augsta-līmeņa šķidruma atpakaļplūsma: ja izplūdes cauruļvadā ir augsta-līmeņa šķidruma uzglabāšana

Nav uzstādīts pretvārsts: vai arī pretvārsts ir bojāts un nav laikus nomainīts

Pēkšņa sistēmas spiediena maiņa: spiediena svārstības, ko izraisa blakus esošo iekārtu pēkšņa izslēgšana

Šo apvērsumu bieži pavada acīmredzams ūdens āmura troksnis un vibrācija, kas laika gaitā paātrinās mehāniskā blīvējuma nodilumu.

 

Instalācijas dizaina defekti
Dažas viegli nepamanāmas uzstādīšanas detaļas var izraisīt arī iespējamās apgrieztās rotācijas problēmas:

Ieplūdes/izplūdes caurules otrādi: tipiska kļūda, ko pieļauj iesācēji.

Savienojuma novirze: novirze, kas pārsniedz 0,1 mm, var ietekmēt griešanās virzienu.

Nedrošs pamats: vibrācijas dēļ spailes var atslābt.

Vadības sistēmas defekti: Nepareizi invertora parametru iestatījumi.

Ieteicams pēc katras apkopes uz sūkņa korpusa ar marķieri atzīmēt pareizo griešanās virzienu, lai atvieglotu ikdienas pārbaudi.

 

• Galvenie apdraudējumi, ko rada centrbēdzes sūkņa apgriešana pret aprīkojumu

Centrbēdzes sūkņi ir konstruēti, strukturēti, un to sastāvdaļas ir izvēlētas, pamatojoties uz "vienvirziena rotācijas un plūsmas uz priekšu" pamatprincipu. Apgrieztā rotācija radīs neatgriezeniskus iekārtas bojājumus no vairākiem izmēriem, tostarp mehāniskās struktūras, blīvējuma sistēmas un darbības veiktspējas. Īpaši apdraudējumi ietver:

 

Mehāniski konstrukcijas bojājumi, saīsinot iekārtu kalpošanas laiku

1. Rotora sistēmas bojājumi: centrbēdzes sūkņa lāpstiņritenis, bukse, sakabe un citas rotora sastāvdaļas ir paredzētas vienvirziena spēka pielikšanai. Rotējot atpakaļgaitā, šķidruma trieciena spēka virziens uz lāpstiņriteni ir pilnīgi pretējs nekā normālos darba apstākļos. Tas izraisa rotora nelīdzsvarotību, radot spēcīgas vibrācijas un trieciena slodzi, kas savukārt izraisa lāpstiņriteņa nodilumu, lāpstiņas plaisāšanu un bukses atslābināšanu. Smagos gadījumos tas var izraisīt sūkņa vārpstas saliekšanos un lūzumu. Vienlaikus apgrieztā rotācija izjauc rotora dinamiskā līdzsvara precizitāti, pastiprina vibrācijas amplitūdu, vēl vairāk pastiprina mehānisko nodilumu un izraisa priekšlaicīgu svarīgu rotējošo komponentu, piemēram, gultņu un bukses, atteici.
2. Stacionāro komponentu nodilums un iesprūšana: centrbēdzes sūkņa stacionāro komponentu plūsmas kanāli, piemēram, sūkņa korpuss, vadošās lāpstiņas un nodiluma gredzeni, ir paredzēti materiāla plūsmai uz priekšu. Plūstot atpakaļ, mediju plūsmas virziens ir pretrunā ar plūsmas kanālu projektēto virzienu, radot spēcīgus virpuļus un turbulenci. Tas izraisa pastiprinātu plūsmas kanālu iekšējo sienu eroziju un ievērojamu nodiluma pieaugumu. Vienlaikus apgrieztā-plūsmas vide no cauruļvada iznes piemaisījumus, izraisot sedimentāciju plūsmas kanālos. Tā rezultātā rodas berze un iestrēgšana starp stacionārajām sastāvdaļām un rotora komponentiem, kas var izraisīt sūkņa aizķeršanos un nespēju normāli iedarbināties. Turklāt atstarpe starp lāpstiņriteni un sūkņa korpusu ir paredzēta rotācijai uz priekšu; apgrieztā virzienā klīrenss kļūst neparasti liels, pastiprinot datu nesēja noplūdi un vēl vairāk paātrinot komponentu nodilumu.

 

Blīvēšanas sistēmas kļūme, kas rada draudus drošībai un videi

Centrbēdzes sūkņu mehāniskās blīves un blīves ir paredzētas rotora rotācijai uz priekšu. Blīvēšanas virsmu eļļošana un dzesēšana ir atkarīga no uz priekšu-plūstošās vides. Kad notiek apgrieztā rotācija, vides apgrieztā plūsma izjauc blīvējuma virsmas eļļošanas vidi, izraisot krasu blīvējuma virsmas temperatūras paaugstināšanos, kā rezultātā rodas sausa berze un degšana. Vienlaikus apgrieztās rotācijas radītā vibrācija var izraisīt blīvējumu atslābināšanu un deformāciju, ievērojami samazinot blīvējuma veiktspēju un galu galā izraisot materiāla noplūdi. Ja transportējamā vide ir uzliesmojoša, sprādzienbīstama, toksiska, kaitīga vai kodīga, noplūde var izraisīt nopietnus drošības un vides negadījumus, piemēram, ugunsgrēkus, sprādzienus, personāla saindēšanos vai vides piesārņojumu. Pat ar tīru ūdeni noplūde izraisīs sistēmas spiediena kritumu, kas ietekmēs visas šķidruma transportēšanas sistēmas normālu darbību, vienlaikus palielinot ūdens atkritumu un iekārtu uzturēšanas izmaksas. Turklāt daži vienvirziena mehāniskie blīvējumi un bīdāmie gultņi nevar pielāgoties apgrieztās griešanās apstākļiem, tieši izraisot konstrukcijas bojājumus un blīvējuma un atbalsta funkciju zudumu.

 

Darbības veiktspējas pasliktināšanās, kas izraisa sistēmas atteices ķēdes reakciju

1. Pēkšņs sūkņa efektivitātes kritums: pie atpakaļgaitas ātruma centrbēdzes sūknis pilnībā nespēj veikt transportēšanu uz priekšu. Vides apgrieztā plūsma izraisa sūkņa augstuma un plūsmas ātruma pilnīgu atteici, neļaujot sistēmai normāli piegādāt šķidrumu un izraisot pārtraukumus turpmākajos ražošanas procesos. Vienlaikus apgrieztā rotācija ievērojami palielina iekšējos enerģijas zudumus un neparasti palielina vārpstas jaudu, izraisot enerģijas izšķērdēšanu. Turklāt sūkņa korpusa temperatūra strauji paaugstinās, potenciāli izraisot vides iztvaikošanu un kavitāciju, vēl vairāk sabojājot sūkņa plūsmas komponentus.
2. Sistēmas spiediena turbulence: barotnes atpakaļplūsma var izraisīt pēkšņu spiediena kritumu izplūdes cauruļvadā un nenormālu iesūkšanas cauruļvada spiediena pieaugumu, izjaucot visas šķidruma transportēšanas sistēmas spiediena līdzsvaru un izraisot tādu kļūmju ķēdes reakciju kā cauruļvada vibrācija, atloka noplūde un vārstu bojājumi. Ja sistēmā paralēli darbojas citi centrbēdzes sūkņi, pretplūsmas radītais apgrieztais spiediens var ietekmēt šo citu sūkņu normālu darbību, izraisot vairāku ierīču neparastus darbības apstākļus vienlaikus, tādējādi paplašinot atteices apjomu.

 

Ļoti augsts restartēšanas risks, kas var sabojāt piedziņas bloku

Kad centrbēdzes sūknis darbojas ar atpakaļgaitas ātrumu, ja operators to nepamana un akli iedarbina galveno dzinēju (piemēram, motoru), motors būs spiests iedarbināt, kamēr sūkņa rotors griežas pretējā virzienā. Šajā laikā motoram ir jāpārvar apgrieztais inerces griezes moments un šķidruma pretestība, izraisot strauju starta strāvas paaugstināšanos, ievērojami pārsniedzot motora nominālo strāvu. Tas var viegli novest pie motora izdegšanas un invertora atslēgšanās. Vienlaikus piespiedu palaišana rada milzīgu trieciena slodzi, kas tiek pārnesta uz tādām detaļām kā sakabe un sūkņa vārpsta, izraisot sakabes lūzumu, sūkņa vārpstas sagriešanos un pat motora gultņu bojājumus, kā rezultātā tiek sekundāri bojāti aprīkojums, palielinot uzturēšanas izmaksas un dīkstāves. Turklāt, iedarbinot asinhrono motoru reversā sūkņa režīmā, paildzināsies-palaišanas laiks un neparasti augsta motora temperatūra, vēl vairāk pastiprinot motora bojājumu risku.

 

Papildu riski īpašos darbības apstākļos

Kad atpakaļplūstošā vide tuvojas vārīšanās temperatūrai, tā var iztvaikot sūkņa korpusā vai izplūdes{0}}puses droseles ierīcē, izraisot kavitāciju sūkņa korpusā un saasinot komponentu bojājumus. Ja transportējamā vide ir gāzu -šķidruma maisījums, barotnes blīvuma attiecība ievērojami mainīsies pie atpakaļplūsmas ātruma, un atpakaļplūsmas ātruma attiecība pret parasto ātrumu var pieaugt līdz bīstamam līmenim (proporcionāli šķidruma -tvaiku blīvuma koeficienta kvadrātsaknei), vēl vairāk pastiprinot aprīkojuma bojājumu risku.

 

• Pasākumi, lai novērstu apvērsumu

 

Aprīkojuma izvēle: īpašu pret{0}}reversās rotācijas komponentu konfigurēšana

1. Mehāniskās atpakaļgaitas aiztures uzstādīšana. Mehāniskās atpakaļgaitas aiztures uzstādīšana uz sūkņa vārpstas vai centrbēdzes sūkņa savienojuma ir vistiešākais un efektīvākais pret{0}}reversās rotācijas līdzeklis. Mehāniskajā atpakaļgaitas aizturē tiek izmantota vienvirziena bloķēšanas struktūra, kas ļauj sūkņa vārpstai griezties tikai uz priekšu. Kad vide plūst atpakaļ, izraisot sūkņa vārpstas griešanos pretējā virzienā, atpakaļgaitas bloķētājs nekavējoties bloķēsies, neļaujot sūkņa vārpstai apgriezties, tādējādi pilnībā izvairoties no atpakaļplūsmas ātruma rašanās. Izvēloties atpakaļgaitas aizturi, atbilstošais modelis jāizvēlas, pamatojoties uz sūkņa nominālo apgriezienu skaitu, vārpstas jaudu un darbības apstākļiem, lai nodrošinātu pietiekamu bloķēšanas griezes momentu un pielāgošanos sūkņa darba temperatūrai un vides īpašībām. Tas ir īpaši piemērots augsta-spiediena, augstas-plūsmas un paralēli-darbināmām centrbēdzes sūkņu sistēmām.
2. Piedziņas bloka izvēle ar pret-reversas rotācijas funkciju: izvēloties motoru, izvēlieties motoru ar pret-reversas rotācijas funkciju (piemēram, pievienojot atpakaļgaitas bremzēšanas ierīci) vai frekvences pārveidotājā iestatiet pret-reversās rotācijas aizsardzības programmu. Ja tiek konstatēta sūkņa vārpstas apgrieztā griešanās, nekavējoties tiek pārtraukta motora jauda vai tiek aktivizēta bremžu ierīce, lai ātri novērstu sūkņa vārpstas virzību atpakaļgaitā, izvairoties no atpakaļplūsmas ātruma palielināšanās.

 

Cauruļvadu dizains: uzstādiet uzticamus pretplūsmas novēršanas vārstus

1. Uzstādiet automātiskos pretplūsmas novēršanas vārstus: uzstādiet svārstas-tipa vai lēni{1}}aizverošus automātiskos pretplūsmas novēršanas vārstus netālu no sūkņa korpusa izplūdes cauruļvadā. Šis ir inženierzinātnēs visplašāk izmantotais pretplūsmas novēršanas pasākums. Normālas darbības laikā vide atver vārsta disku virzienā uz priekšu; kad sūknis apstājas vai zaudē savu piedziņas spēku, vide plūst pretējā virzienā, nospiežot vārsta disku, lai tas ātri aizvērtos, nogriežot atpakaļplūsmas kanālu un neļaujot sūkņa vārpstai griezties atpakaļgaitā. Atlasē jākoncentrējas uz aizvēršanas ātrumu un blīvēšanas veiktspēju. Lēni-aizvēršanās pretvārsti var palēnināt vārsta diska aizvēršanās ātrumu, lai izvairītos no ūdens āmura trieciena; augsta-spiediena, augstas{8} plūsmas sistēmām ir nepieciešami pretvārsti ar augstu spiediena pretestību un uzticamu aizvēršanu, lai novērstu vārsta atteici.
2. Optimizējiet cauruļvadu izkārtojumu un vārstu konfigurāciju: izvairieties no izkārtojumiem, kuros izplūdes cauruļvads ir tieši savienots ar augsta līmeņa šķidruma uzglabāšanas iekārtu{0}}. Ja tas ir neizbēgami, izplūdes cauruļvadam ir jāpievieno slēgvārsts (piemēram, aizbīdnis vai lodveida vārsts), lai to izmantotu kopā ar pretvārstu. Kad centrbēdzes sūknis ir apstājies, vispirms aizveriet-slēgvārstu un pēc tam izslēdziet motoru, lai nodrošinātu dubultu aizsardzību pret pretplūsmu. Paralēlās darbības sistēmās katram sūkņa izplūdes cauruļvadam ir jābūt atsevišķam pretvārstam un slēgvārstam, lai pēc viena sūkņa apstāšanās novērstu pretplūsmu un citu sūkņu griešanos pretējā virzienā. Neizmantojiet lēni-aizverošus slēgierīces-, lai nomainītu pretvārstus, lai novērstu vides atteci caur sūkņa korpusu.

 

Darbības procedūras: standartizējiet darbības procedūras un samaziniet cilvēku kļūdu risku.

1. Stingri ievērojiet izslēgšanas darbības: Apturot centrbēdzes sūkni, vispirms aizveriet izplūdes slēgvārstu-, pēc tam apturiet motoru, lai pilnībā pārtrauktu atpakaļplūsmas kanālu un novērstu, ka pretplūsma izraisa sūkņa vārpstas apgriešanos. Centrbēdzes sūkņiem, kas darbojas paralēli, pēc apstāšanās secīgi aizveriet katra sūkņa izplūdes slēgvārstu un motoru, lai novērstu vides atteci no citiem sūkņiem uz apturētu sūkņa korpusu un izraisītu apgrieztu griešanos.
2. Iekārtas akla restartēšana ir stingri aizliegta: Pirms centrbēdzes sūkņa iedarbināšanas pārbaudiet sūkņa vārpstas griešanās virzienu, lai pārliecinātos, ka pirms motora iedarbināšanas nenotiek apgrieztā griešanās. Ja tiek konstatēta apgrieztā griešanās, pirms sūkņa iedarbināšanas izpētiet atpakaļplūsmas cēloni, pilnībā nogrieziet atpakaļgaitas ceļu un apturiet sūkņa vārpstas apgriešanos. Piespiedu iedarbināšana var sabojāt aprīkojumu.
3. Pastiprināt darbības pārbaudes: ikdienas darbības laikā koncentrējieties uz tādiem parametriem kā sūkņa griešanās virziens, vibrācija, spiediens un temperatūra. Nekavējoties atklājiet jebkādas neparastas pretplūsmas vai sūkņa vārpstas maiņas pazīmes un veiciet preventīvus pasākumus, lai novērstu darbības traucējumu saasināšanos.

 

Apkope un vadība: Regulāra pārbaude un apkope, lai nodrošinātu aprīkojuma uzticamību.

1. Regulāri pārbaudiet pret-atgriezeniskās daļas komponentus: regulāri pārbaudiet un apkopiet pret-atgriezeniskās daļas komponentus, piemēram, mehāniskos pretplūsmas bloķētājus un pretvārstus. Pārbaudiet pretplūsmas bloķētāja bloķēšanas veiktspēju, pretvārsta diska aizvēršanas hermētiskumu un elastību, nekavējoties notīriet netīrumus no pretvārsta diska un nomainiet nolietotās vai novecojušās blīves un detaļas, lai novērstu komponentu atteici, kas izraisa atpakaļplūsmu.
2. Regulāri kalibrējiet aizsargierīces: regulāri kalibrējiet invertora pret-apgrieztās rotācijas aizsardzības programmu un motora atpakaļgaitas bremžu ierīci, lai nodrošinātu to jutīgumu un uzticamību, ļaujot savlaicīgi noteikt un novērst sūkņa vārpstas apgriezto griešanos. regulāri pārbaudiet cauruļvadu vārstu blīvējuma veiktspēju un pārslēgšanas elastību, kā arī nekavējoties salabojiet vai nomainiet bojātos vārstus.
3. Iekārtas darbības ierakstu izveide: reģistrējiet centrbēdzes sūkņa darbības parametrus, bojājumu apstākļus un apkopes ierakstus, koncentrējoties uz pret-reversās rotācijas komponentu apkopes statusu. Analizējot darbības datus, prognozējiet pret-reversās rotācijas komponentu novecošanas tendenci un iepriekš veiciet apkopi, lai izvairītos no apgrieztā griešanās ātruma riska no avota.