Стоимость жизненного цикла герметичных насосов, конструкций с опорной плитой и рабочих колес шламовых насосов
В. Какие факторы следует учитывать при оценке стоимости жизненного цикла герметичных центробежных насосов?
А. Бессальниковые роторные насосы имеют значительную надбавку к себестоимости. В зависимости от типа эта стоимость кратна стоимости аналогичного насоса с обычным торцовым уплотнением. Расходы на насос с магнитным приводом в первую очередь связаны со стоимостью магнитов, необходимых для передачи крутящего момента.
Бессальниковые насосы могут быть выбраны для многих применений на основе анализа стоимости жизненного цикла. Каждое приложение подлежит индивидуальной проверке, но общие области, которые могут быть рассмотрены при анализе стоимости жизненного цикла, включают:
Минус для герметичных насосов
Первоначальная капитальная стоимость
Дополнительный инструментарий, если требуется
Низкая эффективность привода
Переменные элементы затрат на основе пользовательского опыта
Дифференциал затрат на техническое обслуживание (многочисленные исследования показали, что отказ механического уплотнения является основной статьей расходов на техническое обслуживание насоса)
Стоимость производственных потерь, связанных с надежностью системы
Снижение стоимости контрольно-измерительных приборов по сравнению со сложными системами уплотнений
Плюс для герметичных насосов
Освобождение от мониторинга неорганизованных выбросов в соответствии с Законом о чистом воздухе
Стоимость утилизации жидкости в результате нарушения герметичности
Риск, связанный с гибелью персонала или пожаром
Стоимость альтернативных систем уплотнения для соответствия требованиям контроля выбросов в окружающую среду, таких как двойное уплотнение и соответствие требованиям.
Стоимость увеличенных периодов работы между ремонтами установки
Уменьшение пространства по сравнению со сложными системами уплотнений
Стоимость охлаждающей воды
Первоначально может быть трудно оценить экономику, пока не будет собран опыт расходов на эксплуатацию, техническое обслуживание и мониторинг. Записи этих соображений важны для процесса выбора насоса.
В. Каковы некоторые конструкции опорной плиты и соображения для роторно-динамических насосов?
А. Конструкции опорной плиты для роторно-динамических насосов включают, среди прочего, заливной и нецементный типы. Залитая опорная плита предназначена для заливки цементного раствора под основание. Цементный раствор, помещенный внутрь основания, способствует установленной жесткости и демпфированию опорной плиты. См. рисунок 1.3.8.2.1а.
Рисунок 1.3.8.2.1а. Залитая опорная плита, сборная сталь
Поперечины, используемые на основании этого типа, обычно предназначены для фиксации в цементном растворе, чтобы дополнительно противостоять прогибу или вибрации опорной плиты. Как правило, для достижения этой цели выбирается геометрия поперечины L-образного сечения (показано на рисунке 1.3.8.2.1a), T-образного сечения или двутаврового сечения.
Рисунок 1.3.8.2.2. Плита без раствора
Если опорная плита имеет закрытую конструкцию (например, нельзя заливать раствор внутри периметра опорной плиты из-за наличия дренажного поддона или плиты настила), то необходимо предусмотреть отверстия для раствора, чтобы раствор мог быть помещен внутрь основания.
Затирка может быть цементной или эпоксидной. Подготовка поверхности, необходимая для успешного сцепления опорной плиты с раствором, зависит от того, какой раствор будет использоваться. Поэтому продавец и заказчик должны заранее согласовать, какой тип затирки будет использоваться.
Опорная плита на рисунке 1.3.8.2.1a является типичной сборной опорной плитой. Другим примером являются чугунные опорные плиты. Возможность интегрировать элементы, такие как распорки, отверстия для цементного раствора и наклонные поверхности, обеспечивает высокофункциональное и экономичное решение для многих применений.
Опорная плита без раствора размещается непосредственно на фундаменте без использования цементного раствора для заполнения внутренней части основания, чтобы зафиксировать его на фундаменте. Из-за потери жесткости, обычно обеспечиваемой цементным раствором, основания без цементного раствора обычно должны быть конструктивно более жесткими, чем сопоставимые основания с цементным раствором.
Поперечные элементы не должны фиксироваться в цементном растворе и, следовательно, могут быть выбраны на основе обеспечения наилучшего эффекта жесткости. По этой причине в этой конструкции часто используются полые прямоугольные профили. Преимущество этой конструкции по сравнению с залитой конструкцией заключается в упрощении монтажа.
Конструктивная конструкция должна быть жестче, чем эквивалентное основание из цементного раствора. Кроме того, собственные частоты конструкции должны быть отделены от рабочих частот любого оборудования. Это связано с тем, что эффект жесткости и демпфирования затирки недоступен.
Тип без раствора часто используется в морских установках, в которых необходимо избегать массы раствора и бетона. Этот тип может быть предоставлен для всех типов центробежных насосов. (Многоступенчатый насос с осевым разъемом между подшипниками показан на рис. 1.3.8.2.2).
Для получения дополнительной информации о других конструкциях опорных плит, в том числе с предварительным раствором, опорной плитой и отдельно стоящих, см. ANSI/ЗДРАВСТВУЙ 1.3 Ротодинамические (центробежные) насосы для проектирования и применения.
В. Какие виды рабочих колес используются в шламовых насосах?
А. Как полуоткрытые, так и закрытые рабочие колеса используются в шламовых работах. Контроль утечек во всасывание обычно достигается комбинацией очистных или вытесняющих лопастей на рабочем колесе и близкими осевыми зазорами. Поскольку эти осевые зазоры увеличиваются по мере износа, насосы должны быть сконструированы таким образом, чтобы можно было легко регулировать зазоры для поддержания производительности. Малые радиальные зазоры быстро изнашиваются при наличии твердых частиц, и их нельзя легко исправить с помощью внешней регулировки, и их следует использовать только при низких концентрациях мелкозернистых шламов. Осевой зазор между входным диаметром рабочего колеса и вкладышем обычно используется для обеспечения контроля утечек в условиях повышенного износа.
Методы крепления крыльчатки зависят от производителя и требований обслуживания. Успешно используются различные болтовые и резьбовые конструкции. При перекачивании высокоабразивных шламов крыльчатка должна быть защищена от износа для увеличения срока службы. Для этой защиты в условиях повышенного износа обычно используется рабочее колесо с внутренней резьбой.
Требования к балансировке рабочих колес шламовых насосов отличаются от требований для чистых жидкостей. Ожидается, что крыльчатка, сбалансированная для работы с чистой жидкостью, будет оставаться сбалансированной на протяжении большей части срока службы. По мере износа крыльчатки шламового насоса она естественным образом начинает изменять свой баланс из-за эрозии металла на изнашиваемых поверхностях. В результате подшипники и валы шламового насоса должны быть рассчитаны на большую степень дисбаланса рабочего колеса.
Как правило, крыльчатки шламовых насосов сбалансированы по более низкому стандарту (более высокий остаточный дисбаланс), чем крыльчатки для чистой жидкости. Допустимые уровни остаточного дисбаланса определяются изготовителем и основаны на ряде эксплуатационных и проектных факторов.