Santrifüj Pompalarda Aşınma
Santrifüj pompalar bazen pompalanan ürünün askıda katı maddeler içerdiği ortamlarda kullanılır. Bazı pompalar katı taşıma veya bulamaç uygulamaları için özel olarak tasarlanmış olsa da, normal santrifüj pompalar katıların etkisinden kaynaklanan performans düşüşünü önleyecek özellikler içermez.
Geleneksel bir santrifüj pompanın aşındırıcı ve aşındırıcı aşınmaya maruz kaldığına dair birkaç önemli işaret vardır. İşte bu gerçekleştiğinde dikkate alınması ve uygulanması gereken değerlendirme ve azaltma stratejileri.
Parçacıklar, çark kanallarından geçerken makinenin sıvıya hız ekleme şeklinden dolayı bir santrifüj pompada bir problemdir. Genel olarak, çarkın ucundaki hız ne kadar yüksek olursa, sıvı içinde asılı kalan herhangi bir parçacığa o kadar fazla enerji verilir. Bu enerji daha sonra etkilediği her şeye zarar verebilir.
Resim 1. Parçacık hızı, çarkın uç hızı ile doğrudan ilişkilidir. (Görüntüler Hydro, Inc.'in izniyle)Genel anlamda, erozyonla malzeme kaybı, küpü alınan parçacığın hızı ile belirlenir (Denklem 1).
denklem 1:
Erozyon = XC3
C parçacığın hızıdır
X, sıvıya dayalı bir katsayıdır
pompalanmak
Parçacığın hızı, çarkın uç hızı ile doğrudan ilişkilidir (Resim 1). Bir makinenin uç hızının düşürülmesi, parçacık hızı ve dolayısıyla aşındırıcı enerji üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Uç Hızı= πD2n/60
Bu, özellikle, pompa salyangozu dudaklarına yüksek hızda darbe ile çarktan çıkan parçacıkları etkileyerek aşındırıcı hasara neden olur.
Yüksek enerjili bir parçacık çarktan kıvrık dudağa geçerken, çok özel bir hasar paterni meydana gelir. Hasar genellikle mahfaza kıvrım dudağının ve mahfazanın yan duvarının kesiştiği yerde yoğunlaşır. Kıvrımlı dudağın merkezine çarpan parçacıklar, ortalama akım çizgisi akışına sürüklenir ve dudakla temas ettikleri süre sınırlıdır (Şekil 2).
Resim 2. Kıvrımlı dudaktaki aşınmanın resmi
Yan duvara yakın kıvrımlı dudağı etkileyen parçacıklar, dudak ve yan duvar arasında var olan çift sınır tabaka arayüzünden etkilenir. Bu parçacıklar, ortalama akım çizgisi akışına hızlı bir şekilde geçmez ve dönmeye başlar (Resim 3).
Resim 3. Duvara yakın ve orta akış akışını gösteren parçacık hareketinin temsili
Diğer alanlar da aşınmaya karşı hassastır ve genellikle aşınma halkası halkasının ince açıklığı ile ilişkilidir. Aşınma halkası açıklığını artıran ve pompa performansını bozan iki tür aşındırıcı/aşındırıcı aşınma vardır.
Resim 4 (solda). Parçacıklar, diferansiyel basınç tarafından tahrik edilen aşınma halkası boşluğundan geçer ve bunların şekli ve yönü, boşlukları artıran aşınma halkası yüzeylerine etki eder. Resim 5 (sağda). Aşınma halkası boşlukları maksimum parçacık boyutundan daha küçükse, boşluktan malzeme çıkarılır.Aşınma halkaları ayrıca, kıvrımlı mahfaza yan duvarlarında meydana gelen başka bir yaygın aşınma biçiminde önemli bir rol oynar. Aşınma halkalarının birincil işlevlerinden biri, bir santrifüj pompa içindeki farklı basınç rejimleri arasında kısıtlayıcı bir halka sağlamaktır. Bu fonksiyon nedeniyle, aşınma halkasının bir tarafı diğerinden daha yüksek basınçta çalışır. Halka halkası boyunca diferansiyel basınç, sıvıyı aşınma halkası boşluğu boyunca hareket ettirir.
Bu etki, makinenin rotor dinamiğini iyileştiren sertleştirme özelliklerine sahiptir. Aşındırıcı bir ortamda bu, belirli bir aşınma hasarı modeline neden olabilir. Aşınma halkası halkasından çıkan sıvı, daha yüksek enerjili parçacıklar taşıyan düşük basınç geçidine püskürtülürken, onunla birlikte parçacıklar gövde yan duvarını etkiler ve basınç sınırına girer. Bu Taylor girdap hasarı olarak bilinir.
Aşınmayı Sınırlandırmak İçin Taktikler
Pompalanan sıvı içinde parçacıkların bulunabileceği hizmetlerde uç hızlarının sınırlandırılması hasarı sınırlar. Uç hızı sınırlandırılamıyorsa, pervane dış çapı ile kıvrık dudak arasında yüksek uç açıklığına sahip bir makine seçin. Bu, zamana/mesafeye/hıza herhangi bir parçacık üzerinde etki etme şansı verir, böylece gövdeye çarpmadan önce hızlarını azaltır.
Kıvrımlı dudakları değiştirin. Kıvrımlı dudakları at nalı şeklinde profilleyerek, dudak ve kasa yan duvarı arasındaki kesişme noktasında görülen aşınmayı sınırlamak mümkündür. Dudak üzerindeki büyük, pürüzsüz yarıçap, parçacıkları tutan ve geçen akış nedeniyle dönmelerine neden olan çift sınır tabakasının sonucunun, parçacıklar yarıçapın geometrisi tarafından ortalama akış akışına zorlandığından en aza indirildiği anlamına gelir ve köşe kavşaklarında sıkışmaz (Resim 6).
Resim 6. Hasarı hafifletmek için kıvrımlı dudak modifikasyonu
Kaplamalar, aşındırıcı aşınmayla mücadelede yardımcı olabilir, ancak gözlemlenen hasarın değerlendirilmesine dayalı olarak doğru alanlarda doğru tipte kaplamanın uygulanmasını sağlamak için yetenekli bir göz gerekir. Bu makalede bahsedilen diğer tekniklerle birlikte uygulandığında, yüksek yapışma mukavemeti ve yüksek sertliğe sahip kaplama, hasarı sınırlamada başarılı olabilir.
Santrifüj pompa sıvılarında bulunan partiküller hasara ve performans düşüşüne neden olabilir. Bazı hasarlar hala kaçınılmazdır, ancak sert kaplamalarla birlikte geometride yapılan değişikliklerin kullanılması pompa ömrünü ve güvenilirliğini artırır.