Pompamı Ne Kadar Kuru Çalıştırabilirim?
Endüstriyel manyetik sürücülü (mag sürücülü) pompalara aşina olan herkese pompanın kuru çalıştırılması sorulmuştur. Ne de olsa evdeki bulaşık makinesi ve çamaşır makinesi bunu her zaman yapıyor. Buna izin veren yatak malzemeleri var, değil mi? Elbette, nitelikli bir "evet", ancak kuru çalışmaya daha yakından bakmanın zamanı geldi.
GÖRÜNTÜ 1: Kırık silisyum karbür yatak bileşeni (Görsel, Magnatex Pumps, Inc.'in izniyle)
Kelimenin tam anlamıyla dışında kuru çalışma, yanlış bir isimdir. Endüstriyel pompalar mekanik olarak sızdırmaz veya sızdırmazdır ve endüstrinin "kuru çalıştırma işlemi" olarak adlandırdığı durumun sonuçlarından zarar görebilir. Bu makale, salmastrasız iki tip rotodinamik santrifüj pompadan biri olan silisyum karbür (SiC) yatak bileşenlerine sahip mag tahrikli pompa konfigürasyonuna odaklanacaktır.
Mag tahrikli pompalarda, düzgün çalışma için sıvının bulunmasını gerektiren, ürünle yağlanan yataklar bulunur. Bu hidrodinamik (düz) yataklar, iki yüzey arasında göreli hareket olduğunda bir kama haline gelen yatak bileşenlerini ayıran bir sıvı bariyerine bağlıdır. Bu sıvı bariyeri bozulduğunda, iki yüzey temas edecek ve bileşen hasarına yol açabilecektir. Bu etki kümülatif olabilir ve sınırlara ulaşıldığında bileşen arızasına neden olabilir.
Pompa emiş gücünü kaybettiğinde derhal kapatılmalıdır. SiC bileşenlerinin hasar görmesi saniyeler içinde gerçekleşebilir. Pompa emişini kaybettiğinde olduğu gibi, motor yükünün aniden değiştiğini algılamak için bir güç monitörü kullanmak, ana pompa bileşenlerini koruyacaktır. Emişte yeterli sıvı olmadan devam eden çalışma, SiC bileşenlerinde hızla ciddi hasara yol açabilir.
Uzun ömür için pompanın yalnızca mevcut sıvı olması, eğrinin pompa akış aralığı içinde çalışması ve pompa tasarım limitleri içinde olması gerekir. Pompayı kısmen kapalı (yaklaşık dörtte bir açık) tahliye vanasına karşı çalıştırmanın en iyisi olduğuna lütfen dikkat edin. Emme valfi çalışırken her zaman açık olmalı ve sadece bakım nedeniyle pompanın izole edilmesi gerektiğinde kapatılmalıdır.
SiC Rulman Bileşenleri ve Sistem Çökme Koşulları
SiC yatak malzemesi, yatak bileşeni yüzeyleri arasında yetersiz yağlama sıvısı olduğunda meydana gelen ve bileşenler arasında temasa yol açan mekanik şoku tolere etmez. Sistemin çalışması sırasında bu tür koşulları üretebilecek birkaç durum vardır.
vanalar kapalıyken pompanın çalıştırılması
pompa emişinde yetersiz basınç (yetersiz net pozitif emme yüksekliği mevcut [NPSHa]) kavitasyona neden oluyor
son derece düşük akış koşullarında uzun süreli çalışma
tahliyede düşük basınç direnci ile yüksek akış koşullarında uzun süreli çalışma — "eğrinin dışında" veya maksimum akış aralığının ötesinde çalışma
sistem akışının bir akış hızından diğerine aşırı çevrimi
pompalanan sıvının (yağlama akışı) yatak bileşeni yüzeylerinde buharlaşmasına neden olan aşırı sıcaklık veya pompalanan sıvıyı pompadan geçerken sıvı halde tutmak için yeterli dahili sistem basıncının olmaması
dönüşü kontrol etmek için kısaca dahil olmak üzere pompada sıvı olmadan motora enerji verilmesi
emme gözünde tıkalı pervane kanadı girişi
Özel olarak işlenmiş sinterlenmiş SiC, sistemin bozulması durumunda gelişmiş kuru çalışma özellikleri sağlamak için çeşitli tedarikçilerden temin edilebilir. Bazı üreticiler SiC substratına yapışan kaplamalar kullanırken, diğerleri kaplamayı mekanik olarak temel malzemeye entegre eden infüzyon yöntemleri kullanır. Bunların hepsi sektörde elmas benzeri kaplamalar (DLC) olarak adlandırılıyor. Bu işlemler, standart sinterlenmiş SiC'ye kıyasla yüzey sürtünme katsayısını önemli ölçüde azaltır. Sistem bozulması ve diğer kuru çalışma koşulları sırasında daha az sürtünme, daha az ısı üreterek, mekanik temas veya termal şok nedeniyle rulman bileşenlerinin kırılma olasılığını azaltır.
Pompalama ekipmanı ve ürünle yağlanan yataklar söz konusu olduğunda, hiç kimse pompanın içinden sıvı geçmeden çalıştırılmasını önermez. Ünite emiş gücünü kaybettiğinde kalan bir miktar artık sıvı vardır, ancak bu sıvı, çalışmaya devam edildiğinde yatak bileşenlerinin kenarlarından hızla dışarı atılacaktır. Pompanın boyutuna bağlı olarak sıvının buharlaşması hızlı bir şekilde gerçekleşebilir.
Kesin kuru çalışma süreleri, pompa boyutunun ve söz konusu hizmet koşullarının özel olarak test edilmesini gerektirir. 2 beygir gücünün (hp) altındaki küçük pompalar için yapılan testler, kuru çalışma süresinin dakikalar olduğunu ve DLC kaplı yataklara sahip en küçük pompalar için bir saatten fazla uzatılabileceğini göstermiştir. Pompaya güç girişi ne kadar büyük olursa, yatak sisteminde hasar oluşmadan önceki süre o kadar kısa olur. 50'den fazla hp aralığındaki daha büyük pompalar için, DLC kaplamaları yine de yardımcı olurken, hasar oluşmadan önceki süre oldukça kısadır. DLC kaplı yataklar veya ünitede sıvı olmayan bir pompanın dönüşünü kontrol etmek için motora enerji verilmesi, büyük olasılıkla bir miktar yatak hasarına yol açacaktır. Kuru çalışmadan kaynaklanan hasar, başlangıçta çatlamış veya yontulmuş SiC bileşenleri olarak görünecektir. Sıvı kaybolduğunda ve dönen seramik bileşenler sabit bileşenlerle temas ettiğinde, SiC parçalanarak küçük parçalara ayrılabilir. Çalışmaya devam edilmesi, tamamı maliyetli parçalar olan mil, arka muhafaza, muhafaza kapağı ve çark gibi daha fazla pompa bileşenine zarar verir. Pompanın bu tür hasar görmesi önlenebilir.
Yine, pompanın bir güç monitörü tarafından korunması ve düşük güç açma noktasının, emişin kaybolduğunun ilk göstergesini temsil eden bir seviyeye ayarlanması önerilir. Düşük açma noktası zaman gecikmesini 2 ila 3 saniyeden daha kısa bir süreye ayarlamak, emmeyi kaybetmeden büyük bir buhar/hava kabarcığı pompanın içinden geçtiğinde pompanın devreye girmesini önleyebilir. Ürünün emiş hattını boşaltmak için daha uzun çalıştırılmaya çalışılması, emiş hattında kalabilecek az miktardaki üründen daha maliyetli pompanın zarar görmesine neden olacaktır. Düzgün ayarlanmış bir güç monitörü, birkaç kurumsal hesapta pompa sahibi için para tasarrufu sağlayacaktır.
Diğer salmastrasız santrifüj tipi kutulu motor pompaları, tipik olarak daha kaygan ancak aşınmaya yatkın karbon dahil olmak üzere daha yumuşak yatak malzemeleri kullanır. Bunlar, bileşen hasarını önlemek için bir rulman izleme sistemi gerektirir.
Mekanik olarak sızdırmaz pompalarda, salmastra yüzeyleri benzer bir hidrodinamik film üzerinde çalışır ve aynı tipte yağlama gerektirir. Uzun süre zarar görmeden kuru çalışmazlar.
Mag sürücü pompalarına gelebilecek çoğu hasar önlenebilir. Başlıktaki soruya verilebilecek en iyi cevap, pompayı kuru çalıştırmayın.