Doğru Pompa İyonu: Pompalarınızı Aşırı Boyutlandırmaktan Kaçının
Bakım, güvenilirlik ve verimlilik açısından ciddi sonuçları olan doğru pompa seçimi her zamankinden daha önemlidir. Seçim süreci ortalama kullanıcılar için zor olmaya devam ediyor ve işi saygın bir mühendislik firmasına ihale etmek bile başarıyı garanti etmiyor. Bu sütunda, santrifüj pompa tasarımını, seçim sürecindeki yaygın tuzakları ve yanlış seçimin sonuçlarını ele alacağız.
Santrifüj pompa teknolojisi, devrim niteliğinde bir değişiklik olmaksızın yüzyıllardır varlığını sürdürmektedir. Muhafazaları ve çarkları oluşturmak için yeni alaşımlar ve kaplamalar var ve verimlilikler arttı. Bur temel tasarım büyük ölçüde değişmeden kalır. Diğer 21. yüzyıl teknolojilerinden farklı olarak, 100 yıl önceki santrifüj pompa, modern tasarımlarla neredeyse aynıdır. Mevcut rekabetçi pazar, üreticileri fazla malzemeyi ortadan kaldırarak maliyetleri düşürmeye zorlarken, eski tasarımlar daha sağlamdır.
Saygın bir üreticiye ait bir pompa, pompadan bağımsız olarak bir sistemde düşük performans gösterebilir.'özel kalite. Titanyumdan yapılmış ve 30 yıllık bir kullanım ömrü için tasarlanmış bir pompa pahalı olsa da başka bir endüstriyel uygulama için yetersiz performans gösterebilir. Bu nedenle, doğru pompayı doğru uygulamaya uydurmak çok önemlidir. Başarısızlığın neden oluşabileceğini anlamak için'santrifüj pompaların temel çalışma noktalarını araştırır.
Pompa Tasarımı
Pompa mili döndükçe, proses sıvısına enerji ekleyen çarkı kasanın içinde döndürür. Bu, çarkın her şeyi yerinde tutan ve sıvının dışarı sızmasını önleyen bir aşınma halkası, contalar ve yataklar ile bir konsol görevi görmesini sağlar. Dönen çark, gelen sıvıyı değiştirir'pompa üzerinde yoğun radyal yüklere neden olabilecek yön. Rulmanlar sadece yuvarlanma sürtünmesini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda pompa milini destekler ve bu radyal yükleri emer. Bu, Resim 1'deki bir santrifüj pompanın ayrıntılı görünümünde görülebilir.
Resim 1. Bir santrifüj pompanın ayrıntılı görünümü (Görüntüler yazarın izniyle)
Tüm pompaların, en iyi verimlilik noktası (BEP) olarak adlandırılan, verimliliğin en üst düzeye çıkarıldığı bir tasarım noktası vardır. Burası pompanın en düzgün çalıştığı ve radyal kuvvetlerin en aza indirildiği yerdir. BEP'den ne kadar uzak olursa, pompa üzerindeki radyal yükler o kadar yüksek olur. Pompa, doğal frekansına ulaşıldığı ve aşırı titreşimin meydana gelebileceği BEP'nin üzerinde genellikle yüzde 25 civarında bir kritik hıza sahip olacaktır. Pompa, önce aşınma halkasından, ardından contalardan ve son olarak da yataklardan geçerek esasen kendini sallayacaktır. Pompa titreyeceğinden ve herhangi bir planlı bakımdan çok önce sıvı sızdırmaya başlayabileceğinden, bunu tespit etmek genellikle kolaydır.
Pompa Güvenilirliği
Pompa eğrileri, pompa ömrü, pompa güvenilirliği ve pompanın kendi eğrisinde çalıştığı yer arasındaki güçlü ilişkiyi gösterir.
Bireysel pompaların performansı, pompa tasarımı ve çalışma koşullarının birleşimidir. pompa'performans verileri kullanıcıya pompa eğrileri biçiminde sağlanır ve birincil işlevi belirli bir pompa için akış hızı ve toplam basma yüksekliği arasındaki ilişkiyi iletmek veya tanımlamaktır. Üretici tarafından sağlanırlar ve standart testlerin ve test koşullarının sonuçlarına göre belirli bir pompa tipi, boyutu ve hızının çalışma özelliklerini gösterirler. Sağlıklı bir pompa, basma yüksekliği ve akış arasındaki tanımlanmış ilişkiyi her zaman korur.
Pompa eğrisi şunlar için gereklidir:
· Uygun pompa seçimi. Bir pompa eğrisi kullanmak, seçilen pompanın sistem gereksinimleriyle eşleşmesini sağlayacaktır.
· Pompanın sağlığının izlenmesi. Pompa yayınlanan eğride çalışmıyorsa bir sorun vardır.
· Tüm boru sisteminin çalışmasında sorun giderme. Pompa sisteme enerji sağlar ve giren enerjiyi bilmek, sorunları belirlemek için kritik bir ipucudur. Bir pompa eğrisi olmadan, sistemde bir soruna neyin neden olduğunu ve sorunu düzeltmek için ne yapılması gerektiğini belirlemek son derece zordur.
Doğruluk için, her pompa için bir pompa eğrisine sahip olmak çok önemlidir.
Resim 2, yeşil renkte verimlilikle siyah renkte stilize bir pompa eğrisini göstermektedir. BEP'de çalışmak için, sistem ya pompanın çıkışındaki basıncı kontrol etmeli ya da pompa çalışma noktasını (kırmızı okla gösterilen) korumak için sistemdeki akışı kontrol etmelidir.
Resim 2. Pompa eğrileri ve güvenilirlik
Örneğin, sistem deşarjdaki basıncın BEP'deki basıncı aşmasına neden olursa, çalışma noktası eğrinin yukarısında sola doğru hareket edecek ve akış azalacaktır. Sistem pompadaki basınca neden oluyorsa's deşarj düşecek, çalışma noktası aşağı ve sağa hareket edecektir. BEP'nin soluna veya sağına hareket etmek, çark üzerindeki kuvvetlerin artmasına neden olur ve bu kuvvetler, pompanın ömrü ve güvenilirliği üzerinde önemli derecede olumsuz etkiye sahip olan streslere neden olur.
Pompanın beklenen ömrünü, pompanın çalıştığı yerin bir fonksiyonu olarak üst üste koyarsak,"engelleyici Eğrisi,"bu, BEP akış hızının bir fonksiyonu olarak arızalar arasındaki ortalama süreyi (MTBF) gösterir. Bu eğri, Barringer & Associates tarafından santrifüj pompalardaki conta arızalarına ilişkin bir çalışmada oluşturulmuştur.
Resim 2'yi kullanarak, pompa BEP'sine ne kadar yakın çalıştırılırsa, MTBF o kadar büyük olur. Pompanın çalışma debisi BEP'in soluna veya sağına doğru hareket ettikçe arızalar daha sık meydana gelir.
Pompa gösterildiği gibi BEP'nin yüzde 20 altında veya yüzde 10 üzerinde çalışırken MTBF yarıya iner. BEP'nin solunda çalıştırıldığında, yüksek sıcaklık artışı, düşük akış kavitasyonu, yatak sorunları, azalan çark ömrü, emme ve tahliye devridaimi gibi sorunlar, conta arızasına ve pompanın çalışmama süresine yol açar. BEP'nin sağında rulman ve keçe ömrü etkilenir ve kavitasyon sorunları oluşur.
Temel çıkarımlar, sistemin pompayı eğrisinde nasıl etkilediğini ve pompa BEP'nin yakınında çalıştığında pompanın güvenilirliğini ve ömrünü nasıl artırdığını anlamaktır.
Pompa Kavitasyon
Kavitasyon büyük bir endişe kaynağıdır; pompaları çok çabuk bozabilir. Düşük bir emme basıncı varsa veya pompa eğrisinin uzak ucunda çalışıyorsa, sıvıyı o kadar hızlı çeker ki sıvı basıncı buhar basıncının altına düşer ve kaynamasına neden olabilir.
Örneğin, deniz seviyesinde su 212 Fahrenheit (F) derecede kaynar. Basıncın çok daha düşük olduğu Everest Dağı'nın tepesinde su 160 F'de kaynar. Bir pompada basınç, suyun o kadar düşebileceği kadar düşebilir."kaynar"60 F'de veya ortam sıcaklığı ne olursa olsun.
Bir pompada havanın çeliği soyması zor görünebilir. Aslında, zararı verebilecek olan milyonlarca buhar kabarcığı oluşumu ve patlamasıdır. Bu etki, pompa çalışmaya başladığında belirgindir ve baz akışkan ne olursa olsun pompalanan çakıl gibi ses çıkarabilir. Bu nedenle, büyük boy bir pompaya fazladan para harcamak, bakım ve onarımlarda daha fazla paraya mal olabilir.
Dizayn süreci
Bireysel borulama süreci genellikle bilinmediğinden, mühendisler pompaları aşırı büyütme eğilimindedir. Bir yüklenicinin boruları nasıl yönlendireceğini tam olarak bilmiyorlar ve bu nedenle hesaplamalara bir güvenlik faktörü dahil ediyorlar. Bu güvenlik faktörü genellikle en kötü tasarım senaryosunun üzerine çıkar.
Mühendislik firmaları, proses gereksinimlerini karşılayamıyorsa, küçük boyutlu bir pompa için suçlanmak istemedikleri gerçeğiyle teşvik edilmektedir. Bir firmaya verilen öfkeyi ve hasarı hayal edin'Müşterilerinin duştan, ısıtma, havalandırma ve iklimlendirmeden (HVAC) soğutmadan veya kanalizasyondan akıştan yeterli su basıncı almaması durumunda ün.
Güvenlik faktörleri için genel bir kural, yüzde 10'dur. Genç mühendis, beklenen borulama, proses ve kontrol elemanlarına bağlı olarak genellikle belirli bir miktarda gerekli enerjiyi üstlenecek ve ardından bu sayıya yüzde 10 ekleyecektir.
Kıdemli bir mühendis işi gözden geçirebilir ve ek olarak yüzde 10 ekleyebilir. Son kullanıcılar, istenen yüksek rakamlar göz önüne alındığında, üretim kapasitesi için gerçekçi olmayan beklentilere sahip olabileceğinden veya yolun aşağısındaki potansiyel bir genişleme için altyapının yerinde olmasını isteyebileceğinden, işler daha karmaşık hale gelmeye devam ediyor. Pompa nihayet sipariş edildiğinde, üretici'temsilcisi, bu işlemleri ve ardından bazı işlemleri gerçekleştirecek kadar büyük bir pompa seçmenize yardımcı olacaktır.
Bu güvenlik faktörleri, gerçek süreci gerekenden farklı bir şey bırakarak birbirleriyle birleşir.
Son kullanıcı, verimsiz bir pompa ve yüzbinlerce dolarlık ek enerji ve bakım olasılığı ile uğraşabilir. Bu nedenle, çeşitli çalışma noktalarında beklenen akış koşullarını modellemek için yazılımın kullanılması şiddetle tavsiye edilir.
Gerçek Dünya Sonuçları
Hidrolik Enstitüsüne göre's"Pompalama Sistemi Optimizasyonu,"20 proses tesisindeki 1.690 pompanın değerlendirilmesi bazı endişe verici sonuçlar ortaya çıkardı. Ortalama pompalama verimliliğini yüzde 40'ın altında buldular. Bunun da ötesinde, bu çalışmadaki pompaların yüzde 10'undan fazlası yüzde 10'un altında verimliydi.
Önemli bir nedenin yanlış pompa seçimi olduğu bulundu. Genel kural, bir pompa ve motor kombinasyonunun, motorun beygir gücü başına günde yaklaşık 1 dolara mal olacağıdır. Enerji maliyetleri konuma göre değişiklik gösterse de, bu, hangi potansiyel maliyetlerle karşı karşıya olduğunuzu anlamaya başlamak için iyi bir başlangıç noktasıdır.
Verimsiz çalışan daha büyük beygir gücü pompaları için, boşa harcanan sermaye şaşırtıcıdır. Bir endüstrinin dönüşümü şöyle dursun, tek başına enerji maliyetleri nadiren değişime neden olur.
Pompalar kurulduktan ve çalıştırıldıktan sonra, enerji maliyetleri gözden uzak ve akıl dışı kalır. Sanayi tesislerinde daha bir çok maliyet vardır ve pompanın gerçek maliyetinin keşfedilmesi
ekipmanın yüksek ısıtma, soğutma ve çalıştırma maliyetlerinin yanı sıra endüstriyel bir enerji faturasına gömüldüğünde zordur.
Optimize edilmiş bir sistemin yalnızca enerji tasarrufundan başka ek faydaları vardır-yeni başlayanlar için süreç kalitesi ve miktarı. Çoğu durumda, sistemler çalıştıkları ve yöneticiler süreci tehlikeye atmak istemedikleri için kendi haline bırakılmıştır.
Bu, statükodan memnunsanız işe yarar. Bununla birlikte, sistemdeki küçük değişiklikler, baştan sona üretimde büyük artışlara neden olabilir. Uzun yıllar boyunca düşünüldüğünde, bu değişiklikler çarpıcı sonuçlar verir.
Sistem güvenilirliği ve azaltılmış bakım, pompalama sistemi doğru şekilde çalıştığında en büyük tasarruflardan bazılarını sağlar.
Barringer eğrisinden, pompaya yakın çalışmamız gerektiğini görebiliriz.'Verimliliğimizi ve pompanın arızalanması arasındaki ortalama süreyi en üst düzeye çıkarmak için BEP.
Saygın pompa üreticileri, pompalarını doğru yapılırsa 20 yıl veya daha fazla çalışacak şekilde tasarlarlar, ancak son kullanıcılar genellikle sadece beş yıl ile tatmin olur. Maliyetlerin parça ve işçilik olarak izlenmesi de daha kolaydır. Tek başına daha iyi bakım ve güvenilirlikten elde edilen tasarruf fırsatı, pompalarınıza ve sistemlerinize ikinci bir bakışı garanti eder.
https://www.pumpsandsystems.com/