Как долго я могу эксплуатировать помпу всухую?
Любой, кто знаком с промышленными насосами с магнитным приводом (маг водить машину ), задавался вопросом о работе насоса всухую. В конце концов, посудомоечная и стиральная машины дома делают это постоянно. Есть несущие материалы, которые позволяют это, верно? Конечно, квалифицированное «да», но пришло время поближе познакомиться с работой всухую.
ИЗОБРАЖЕНИЕ 1: Сломанный компонент подшипника из карбида кремния (Изображение предоставлено Магнатекс Насосы , ООО .)
Сухой ход, кроме как в буквальном смысле, является неправильным. Промышленные насосы имеют механические уплотнения или не имеют уплотнений и могут страдать от того, что в отрасли получило название «работа всухую». В этой статье основное внимание будет уделено конфигурации насоса с магнитным приводом с компонентами подшипника из карбида кремния (карбид кремния ), который является одним из двух типов центробежных центробежных насосов без уплотнений.
Насосы Маг Водить машину имеют подшипники, смазываемые продуктом, для правильной работы которых требуется жидкость. Эти гидродинамические подшипники (скольжения) зависят от жидкостного барьера, разделяющего компоненты подшипника, который становится клином при относительном движении между двумя поверхностями. Когда этот барьер для жидкости нарушается, две поверхности соприкасаются, что может привести к повреждению компонентов. Этот эффект может быть кумулятивным, что приводит к отказу компонента при достижении предельных значений.
Когда насос перестает всасывать, его следует немедленно отключить. Повреждение компонентов карбид кремния может произойти за считанные секунды. Использование монитора мощности для обнаружения внезапного изменения нагрузки двигателя, например, когда насос перестает всасывать, защитит основные компоненты насоса. Продолжение работы без достаточного количества жидкости на всасывании может быстро привести к серьезному повреждению компонентов карбид кремния .
Для обеспечения длительного срока службы насосу требуется только доступная жидкость, работа в пределах диапазона расхода насоса на кривой и в пределах расчетных ограничений насоса. Обратите внимание, что лучше всего запускать насос при частично закрытом (открытом примерно на четверть) нагнетательном клапане. Всасывающий клапан всегда должен быть открыт во время работы и закрыт только тогда, когда насос должен быть отключен для технического обслуживания.
Компоненты подшипника карбид кремния и условия нарушения системы
Материал подшипника карбид кремния не выдерживает механических ударов, что происходит, когда между поверхностями компонентов подшипника недостаточно смазочной жидкости, что приводит к контакту между компонентами. Есть несколько ситуаций во время работы системы, которые могут привести к таким условиям.
работа насоса с закрытыми клапанами
недостаточное давление на всасывании насоса (недостаточный чистый положительный напор на всасывании [НПШа ]), вызывающий кавитацию
длительные периоды работы в условиях чрезвычайно низкого расхода
длительные периоды работы в условиях высокого расхода с низким сопротивлением давлению на нагнетании — работа «вне графика» или за пределами максимального диапазона расхода
чрезмерное циклирование потока системы с одного расхода на другой
чрезмерная температура, вызывающая испарение перекачиваемой жидкости (потока смазки) на поверхностях компонентов подшипника, или недостаточное внутреннее давление в системе, чтобы поддерживать перекачиваемую жидкость в жидком состоянии при прохождении через насос.
подача питания на двигатель без жидкости в насосе, в том числе кратковременно для проверки вращения
забито входное отверстие лопасти рабочего колеса на всасывающем патрубке
Специально обработанный спеченный карбид кремния доступен у ряда поставщиков для обеспечения улучшенных характеристик работы всухую в случае неисправности системы. Некоторые производители используют покрытия, которые прилипают к подложке карбид кремния , в то время как другие используют методы инфузии, которые механически интегрируют покрытие в основной материал. Все это в промышленности называют алмазоподобными покрытиями (DLC ). Эти обработки существенно снижают поверхностный коэффициент трения по сравнению со стандартным спеченным карбидом кремния. Меньшее трение при сбое системы и других условиях работы всухую приводит к меньшему выделению тепла, что снижает вероятность поломки компонентов подшипника в результате механического контакта или теплового удара.
В отношении насосного оборудования и подшипников, смазываемых продуктом, никто не рекомендует эксплуатировать насос без прохождения через него жидкости. Некоторое количество остаточной жидкости остается, когда устройство перестает всасывать, но оно быстро выдавливается из боковых частей компонентов подшипника при продолжении работы. Испарение жидкости может происходить быстро, в зависимости от размера насоса.
Окончательное время работы всухую потребует специальных испытаний размера насоса и рассматриваемых условий эксплуатации. Испытания показали, что для небольших насосов мощностью менее 2 лошадиных сил (л.с.) время работы всухую составляет минуты и может быть увеличено до более часа для самых маленьких насосов с подшипниками с покрытием DLC . Чем больше мощность, подводимая к насосу, тем короче период времени, прежде чем произойдет повреждение подшипниковой системы. Для более крупных насосов мощностью более 50 л.с., несмотря на то, что DLC -покрытия все еще помогают, время до возникновения повреждения остается довольно коротким. Включение двигателя для проверки вращения насоса без подшипников с DLC -покрытием или без жидкости в устройстве может привести к некоторому повреждению подшипников. Повреждения, вызванные работой всухую, первоначально проявляются в виде трещин или сколов на компонентах карбид кремния . Когда жидкость исчезает, а вращающиеся керамические компоненты соприкасаются со стационарными компонентами, карбид кремния может расколоться на мелкие кусочки. Продолжительная эксплуатация приводит к повреждению большего количества компонентов насоса, таких как вал, задний корпус, крышка корпуса и рабочее колесо, которые являются дорогостоящими деталями. Этот тип повреждения насоса можно предотвратить.
Опять же, рекомендуется, чтобы насос был защищен монитором мощности и чтобы точка срабатывания по низкой мощности была установлена на уровне, представляющем первый признак того, что всасывание было прекращено. Установка времени задержки нижней точки срабатывания менее чем на 2–3 секунды может предотвратить срабатывание насоса, когда большой пузырек пара/воздуха проходит через насос без потери всасывания. Попытка работать дольше, чтобы опорожнить линию всасывания продукта, приведет к повреждению насоса, которое обойдется дороже, чем небольшое количество продукта, которое может остаться во всасывающей линии. Правильно настроенный монитор мощности сэкономит владельцу помпы деньги на нескольких корпоративных счетах.
Герметичные моторные насосы, другой центробежный тип без уплотнений, обычно используют более мягкие материалы подшипников, включая углерод, которые лучше смазывают, но подвержены износу. Для этого требуется система контроля подшипников, чтобы избежать повреждения компонентов.
В насосах с механическим уплотнением поверхности уплотнения работают на аналогичной гидродинамической пленке и требуют такого же типа смазки. Они также не будут долго работать всухую без повреждений.
Можно избежать большинства повреждений насосов с магнитным приводом. Лучший ответ на заглавный вопрос: не запускайте насос всухую.