Центрифугална пумпа ради на суво: узроци, ризици и мере за поправљање

Центрифугалне пумпе су дизајниране да раде са течношћу унутар коморе пумпе. Дизани медијум не само да обезбеђује хидраулички пренос енергије, већ такође игра важну улогу у хлађењу, подмазивању и одржавању стабилног рада унутрашњих компоненти.

Трчање на сувонастаје када центрифугална пумпа ради без довољно течности унутар коморе пумпе. Ово се може десити када пумпа изгуби довод усисавања, ради без одговарајућег пуњења или ради у условима недовољног протока.

Иако се може чинити да је рад на суво једноставан проблем у раду, може изазвати озбиљна оштећења критичних компоненти пумпе у кратком периоду, посебно механичких заптивача, лежајева, вратила и хабајућих компоненти.

Разумевање узрока и метода превенције рада на суво је од суштинског значаја за побољшање поузданости пумпе и смањење неочекиваних застоја.

 

 

1. Шта је рад на суво у центрифугалној пумпи?

У нормалним условима рада, течност у потпуности испуњава унутрашње проточне пролазе центрифугалне пумпе.

Дизана течност обавља неколико важних функција:

• Хлађење механичких заптивача и ротирајућих компоненти
• Обезбеђивање подмазивања хабајућих површина
• Смањење трења између покретних делова
• Одржавање хидрауличке равнотеже
• Стабилизација унутрашњих зазора

Када је довод течности прекинут, ваздух замењује течност унутар коморе пумпе. Ротирајуће компоненте настављају да раде без довољног хлађења и подмазивања.

Као резултат тога, топлота трења се брзо повећава, унутрашње компоненте могу да се прегреју, а пумпа може да претрпи трајна оштећења.

Рад на суво не треба мешати са нормалним условима покретања специјално дизајнираних самоусисних{0}}пумпи или пумпи са специфичним-могућностима рада на суво. За конвенционалне центрифугалне пумпе, континуирани рад на суво углавном није дозвољен.

 

2. Зашто је рад на суво опасно за центрифугалне пумпе?

2.1 Квар механичког заптивача

Механичка заптивка је обично прва компонента на коју утиче рад на суво.

Током нормалног рада, између површина заптивке постоји танак филм течности. Овај филм обезбеђује подмазивање и уклања топлоту насталу трењем.

Када пумпа ради на суво:

Површине заптивача губе подмазивање

Температура трења брзо расте

Заптивни прстенови могу попуцати, деформисати се или истрошити

Након поновног покретања може доћи до цурења

У многим случајевима, само замена механичке заптивке не решава проблем ако се не отклони основни узрок рада на суво.

2.2 Оштећење лежаја и осовине

Многе компоненте центрифугалне пумпе ослањају се на пумпану течност или систем за подмазивање да би одржале стабилне услове рада.

Трчање на суво може изазвати:

Прекомерно трење

Абнормалне вибрације

Прегревање лежаја

Хабање рукава вратила

Нестабилност ротора

За вишестепене пумпе високог{0}}притиска, абнормално кретање ротора узроковано недовољним подмазивањем такође може да утиче на компоненте за балансирање и да повећа механички стрес.

2.3 Прегревање и топлотна оштећења

Без циркулације течности, топлота која се ствара унутар пумпе не може се ефикасно уклонити.

Ово може довести до:

Локално прегревање

Деформација компоненти

Оштећење делова од полимера или еластомера

Смањени размак између ротирајућих компоненти

У тешким случајевима, прегревање може довести до заглављивања између ротирајућих и непокретних делова.

2.4 Смањене хидрауличне перформансе

Када ваздух замени течност унутар коморе пумпе:

Радно коло не може ефикасно да преноси енергију

Смањење протока и притиска

Рад пумпе постаје нестабилан

Бука и вибрације се могу повећати

Можда изгледа да пумпа ради нормално, али више не обавља своју предвиђену функцију.

 

3. Уобичајени узроци рада центрифугалне пумпе на суво

Рад на суво је обично узрокован условима система, проблемима са инсталацијом или неправилним радом, а не самом пумпом.

3.1 Недовољна залиха течности

Најчешћи узрок је недовољно течности на усису пумпе.

Примери укључују:

Низак ниво резервоара или резервоара

Испразните усисни извор

Неправилан распоред усисне цеви

Превелика потреба за усисом

Када ниво течности падне испод захтеваног стања, ваздух улази у усисни вод и пумпа губи пуњење.

3.2 Неправилно пуњење пре покретања

Већина конвенционалних центрифугалних пумпи не може сама да уклони ваздух из кућишта.

Пре пуштања у рад, кућиште пумпе и усисни вод морају бити правилно напуњени течношћу.

Неуспешно пуњење пумпе може довести до:

Нема испоруке течности

Ваздушни рад

Оштећење механичког заптивача

Нестабилне перформансе

3.3 Блокиран или ограничен усисни цевовод

Ограничени усисни систем може спречити да довољно течности доспе до пумпе.

Могући узроци укључују:

Блокирани филтери

Затворени усисни вентили

Страни материјали у цевоводима

Превелики губици усисавања

Недовољан усисни проток може створити услове сличне раду на суво.

3.4 Цурење ваздуха у усисном систему

Мала цурења на усисној страни могу дозволити да ваздух уђе у пумпу.

Уобичајене локације укључују:

Прикључци цеви

Прирубнице

Површине за паковање вентила

Механички зглобови

Ваздух који улази у пумпу смањује хидрауличку стабилност и може прекинути циркулацију течности.

3.5 Неправилан избор пумпе или услови рада

Рад пумпе ван њеног пројектованог опсега може повећати ризик од нестабилних услова усисавања.

Фактори укључују:

Нетачан избор величине пумпе

Недовољно доступног НПСХ

Прекомерна брзина усисавања

Рад далеко од најбоље тачке ефикасности

Правилно одабрана пумпа треба да одговара стварном протоку, висини, својствима течности и условима инсталације.

 

4. Разлика између трчања на суво, кавитације и мртве главе

Ова три проблема се понекад мешају, али имају различите узроке.

Трчање на суво

У комори пумпе недостаје довољно течности.

Главни проблем:

Без подмазивања и хлађења → прегревање и механичка оштећења

Кавитација

Унутар пумпе постоји течност, али локални притисак пада испод притиска паре и стварају се мехурићи паре.

Типични резултати:

Оштећење површине радног кола

Бука

Вибрације

Смањене перформансе

Деадхеадинг

Пумпа ради са течношћу унутра, али је проток пражњења блокиран.

Течност остаје заробљена унутар кућишта, узрокујући:

Повећање температуре

Хидраулична нестабилност

Могуће оштећење пумпе

Тачна дијагноза је важна јер свако стање захтева различита решења.

 

5. Како спречити да центрифугална пумпа ради на суво

5.1 Исправне процедуре покретања

Пре почетка:

Потврдите довољан ниво течности

Потпуно отворите усисни вентил

Напуните и одзрачите пумпу ако је потребно

Проверите да ли су цевоводи неометани

Никада немојте покретати конвенционалну центрифугалну пумпу без потврде доступности течности.

5.2 Инсталирајте заштитне уређаје

За критичне примене могу се користити додатни системи заштите:

Прекидачи ниског нивоа течности

Уређаји за праћење протока

Сензори притиска

Праћење струје мотора

Заштита од аутоматског искључивања

Ови системи могу да зауставе пумпу када се открију ненормални услови рада.

5.3 Одржавајте исправне услове усисавања

Поуздан систем усисавања треба да укључује:

Исправна величина цеви

Одговарајућа подршка цеви

Минимални ризик од цурења ваздуха

Адекватна НПСХ маргина

Погодни услови нивоа течности

Дизајн усисног система има директан утицај на поузданост пумпе.

5.4 Редовни прегледи и одржавање

Рутинско праћење треба да укључује:

Брзина протока

Притисак пражњења

Вибрације

Температура лежаја

Стање механичког заптивача

Абнормална бука

Рано откривање абнормалних стања може спречити велике кварове.

 

Рад на суво је један од најчешћих узрока квара центрифугалне пумпе који се могу спречити.

Иако мотор може наставити да ради, одсуство течности унутар пумпе може брзо да оштети механичке заптивке, лежајеве, вратила и друге прецизне компоненте.

Кључ за спречавање рада на суво није само поправка оштећених делова већ и идентификовање основног узрока:

Да ли је залиха течности довољна?

Да ли је пумпа правилно напуњена?

Да ли је усисни систем правилно пројектован?

Да ли су инсталирани заштитни уређаји?

Уз правилан избор, инсталацију, рад и надзор, центрифугалне пумпе могу постићи стабилне перформансе и много дужи радни век.