Kapalı Motorlu Pompaları Anlamak
Elbette pompaların neden arızalandığına dair ciltlerce kitap yazıldı. Ayrıca, pompa yangınları bu tür arızalardan kaynaklandığında, genellikle bir mekanik salmastranın söz konusu olduğunu iddia etmek abartı olmaz (Şekil 1).
Mekanik salmastralar genellikle önceki yatak sıkıntısının bir sonucu olarak başarısız olur. Bazı durumlarda, salmastra üreticileri, dönen salmastra parçalarının çevresi ile sabit salmastra parçalarının çapı (deliği) arasında yakın boşluklara sahip ürünler tedarik etmektedir. Kullanıcıların API (Amerikan Petrol Endüstrisi) Standartlarına uyması için hidrokarbon ürünleri için mühür belirtmeleri gerektiğine inanıyoruz. Ayrıca, kullanıcının spesifikasyonundan veya ilgili yönergelerden (API-682 gibi) sapmaların alıcının dikkatine sunulması gerektiğine inanıyoruz.
Bununla birlikte, conta arızalarını önlemenin başka yolları da vardır. Bunlardan biri, uygulanabilir olduğunda, kapalı motorlu santrifüj pompaları belirtmek olacaktır. "Hermetik sızdırmaz" pompalar olarak da adlandırılırlar ve mekanik salmastra içermezler.
Konserve motorlu pompaların tarihçesi Şekil 2'de bir kapalı motorlu pompa kesiti gösterilmektedir. Bu santrifüj pompaların gelişimi, nükleer enerji üretim teknolojisinin yaygınlaşmasıyla yakından ilişkilidir. 1950'lerin başlarından itibaren, güvenlik hususları, hermetik olarak kapatılmış çalışma döngülerinin geliştirilmesine yol açtı. O zaman kutulu motorun tasarım ilkesi— 1914'ten beri bilinen— pratik uygulama bulundu.
Kısa süre sonra kimya endüstrisinin bu pompaların avantajlarını tanıması izledi. Gerçekten de, ek talep, kapalı motorlu pompaların üretimi için yaygın bir ekonomik temel oluşturdu.
1960'lara gelindiğinde, kapalı motorlu pompalar standardizasyon noktasına geldi. Hem sanayileşmiş hem de gelişmekte olan ülkelerde artan nüfus ve yükselen yaşam standartları, çevreyi korumanın zorlu ve giderek acil hale gelen sorunlarını çözmek için yenilikçi teknolojiler gerektirdi. Giderek artan bir şekilde, korumalı motor pompaları cevabın bir parçası haline geldi.
Son otuz yılda mekanik salmastra alanında çok ilerleme kaydedildiğini kabul ediyoruz. Yine de, 1970'lerin ortalarından başlayarak, çevresel hususlar, endüstri konsolidasyonu ve süreçlerin otomasyonu giderek daha önemli hale geldi. Bu bağlamda-çok çeşitli sıvı hareketi görevlerinde- daha geleneksel sızdırmazlık türlerinin ya yetersiz güvenlik sağladığı ya da artık tolere edilemeyecek kirlilik ve kayıp endişeleri yarattığı.
Bazı durumlarda mühür destek ve izleme sistemlerinin maliyeti potansiyel başarı ile orantısızdır. "Açık" veya geleneksel olarak sızdırmaz santrifüj pompalar kullanılarak basitçe gerçekleştirilemeyen servislerin varlığına dikkat çekmek adil olur. Santrifüj pompalar kullanılarak sıvıların kesinlikle hermetik olarak taşınması, yalnızca pompa rotoruna uygulanan torkun harici olarak üretilmesi durumunda mümkündür. Bu gereksinimi karşılamak için, elektromıknatıslar veya sabit mıknatıslar kullanan rijit bir harici stator sistemine ihtiyaç vardır. Bazı endüstrilerde, geleneksel olarak sızdırmaz pompalar insan hayatını ve fiziksel varlıkları tehlikeye atabilir. Bu nedenle, geleneksel olarak sızdırmaz pompalar her zaman "mevcut en iyi teknoloji" değildir. Buna göre, en son teknolojinin bu korumayı mümkün kıldığı her yerde, kullanılan araçlar elde edilen sonuçlarla uyumlu olmalıdır.
Bu nedenle, hava ve su kirliliğine katkıda bulunabilecek "açık tasarımlı" pompaların (salmastra veya mekanik salmastralı olanlar) sınırlamalarını göz önünde bulundurarak, en son teknolojiye sahip hermetik tahrik hakkında tam olarak bilgi sahibi olmaya çalışmalıyız. santrifüj pompalar için teknikler. Gerçekler bizi şaşırtabilir.
Tasarım ve işlevsel açıklama Çevreye son derece duyarlı makineler olarak, kutulu motorlu “hermetik” pompalar artık Avrupa ve Japonya'da çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri'nde ilerleme kaydederken, rekabet edebilirlik arayışımızda kaybettiğimiz zemini geri kazanmamız gerekiyor. Bununla birlikte, tehlikeli, zehirli, kirletici, pahalı, yakıcı, potansiyel olarak patlayıcı, yüksek sıcaklıklı veya düşük sıcaklıktaki sıvıları taşımanın gerekli olduğu her yerde, kapalı motorlu pompalar çok yakından incelenmeyi hak eder.
Hazır motor, santrifüj pompaların iyi anlaşılan hidroliğini eşit derecede iyi kanıtlanmış üç fazlı asenkron motorla birleştirir. Hidrolik bölüm doğrudan tahrik motoruna bağlıdır. Rotor ve stator arasındaki manyetik olarak köprülenmiş boşluğa boru benzeri bir manşon veya "kutu" yerleştirilir. "Kutu", rotor odasını basınçlı sıvı pompalama ortamından kesinlikle ve hermetik olarak ayırır. Başka bir deyişle, "kutu", sıvı kaplı pompa rotoru ile ıslanmayan stator odası arasındaki sınırdır (Şekil 2). Böylece "kutu" motoru iki fonksiyonel alana ayırır; pompa tertibatının hermetik sızdırmazlık elemanını temsil eder. Temelde, şaftın dönmesi için gereken tork, manyetik olmayan bir malzemeden oluşan teneke kutu aracılığıyla elektromanyetik yollarla aktarılır. Bu tür bir tahrik, sıvı içeren (genellikle basınçlı) mahfaza boyunca bir şaft açıklığı gerektirmez; bu nedenle dinamik contalara veya mekanik contalara gerek yoktur. Gerekli statik contalar genellikle problemsizdir ancak özel durumlarda kaynaklı bağlantılar ile değiştirilebilir.
Bu nedenle kapalı motorlu pompalar tamamen hermetik pompa üniteleridir. Pompa bölümü, tek veya çok kademeli tasarımda olabilir. Pompa çarkı (veya çok kademeli pompalardaki çarklar), ortak bir pompa ve motor milinin radyal ucuna monte edilir. Bu pompaların performans parametreleri artık ana uygulama alanlarının şartlarına uygundur.kimya ve rafineri endüstrileri. Şu anda (2008), üst güç sınırı 600 kW civarındadır. Çok sayıda standart santrifüj pompanın (DIN 24256 veya sırasıyla, kimya endüstrisinde kullanılan ISO 2858) boyut ve performansla ilgili zarflarına mümkün olduğunca yaklaşmak için, bugün hizmette olan binlerce kapalı tip motorlu pompa şu özelliklere sahiptir: bu pompa serisinin standart hidroliği. DIN ve ISO hermetik ve "geleneksel" santrifüj pompaların aynı dış boyutları, geleneksel pompalardan hermetik pompalara hızlı geçiş sağlar. Söylemeye gerek yok, bu, herhangi bir modern tesisin yedek parça stok gereksinimlerinin azaltılmasına olanak tanır.
Bununla birlikte, önemli ek avantajlar da vardır. Bu avantajların yanı sıra hermetik olarak kapatılmış API uyumlu pompaların etkileyici verimliliği ve MTBF istatistikleri, IndustryUptime'dan George Dierssen ile birlikte yazılan aşağıdaki Kenar Çubuğu bölümünde tartışılmaktadır.
Ekipman güvenilirliği danışmanları olarak, kapalı motorlu pompaların geleneksel API-610 pompalarına göre en az beş (ve daha büyük olasılıkla 10) tanımlanabilir faydasını açıkça görebiliriz. Bu avantajlar, nihai olarak güvenli, güvenilir, az bakım gerektiren, düşük kurulum maliyetli ve ayrıca çevreye uyumlu hizmet anlamına gelen bir veya daha fazla kategoriye aittir. Bazı faydaları sıralamak gerekirse:
Pozitif ikincil koruma, atmosfere kontrolsüz sızıntı yok (arızalı yataklarda bile)
mekanik salmastra yok
Hizalama yok (kurulum ve bakım faaliyetleri için geçerlidir)
Yağlama yok (yağ yok)
Temel veya harç yok
Şu anda, San Francisco Körfez Bölgesi'ndeki beş rafinerinin her biri, son derece tatmin edici bir şekilde çalışan bir veya daha fazla kapalı motor pompasına sahiptir. Pompa popülasyonunun sıfıra yakın ila belki de %2'sini temsil ederken, artık hazır motorlu pompaların (CMP'ler) tipik bir rafineri sahasındaki pompaların muhtemelen %50'si için geçerli olduğuna inanıyoruz. Elbette, çoğu durumda mühendislik kontrolleri ile üstesinden gelinebilecek kısıtlamalar (örn. termal şok, kuru çalışma, bulamaçlar, vb.) vardır. Bununla birlikte, CMP'lerin birçok HP (hidrokarbon işleme) hizmeti için ideal seçim olduğu görülmektedir. Bu, özellikle günümüz tesislerinin tesis çalışma süresi ve işletim güvenliği ile ilgili yüksek beklentileri olduğu için böyledir. Bu beklentiler sağlam bir standarda yansıtılsa da—API-685— ABD tesislerinde CMP'lerin yetersiz temsili kafa karıştırıcıdır.
Alışılmadık bir matematik dışında, ortak yazarlardan biri (bu Kenar Çubuğu bölümünün), CMP'ler için onarımlar arasındaki ortalama ortalama sürenin (MTBR)—iki ayrı büyük üretici tarafından üretilen binlerce ürünün her birini hesaba katarak— 7,5 yıldır. Bu, genel olarak endüstri verilerini iyileştirme konusunda merak etmemize neden oluyor. Anladığımıza göre, Japon fabrikalarının %80-90'ı CMP'ler kullanıyor (görünüşe göre bir üretici ayda 1700 pompa gönderiyor!) ve Avrupa'daki fabrikaların %60-70'i manyetik tahrikli pompalar veya CMP'ler kullanıyor. Böylece soruyu takip ettik. Değerlendirmemiz ve saygın bir CMP üreticisinden gelen önemli girdiler, birkaç önemli noktada özetlenebilir.
Başarılı bir Avrupalı üretici, 700 hp ve üzeri CMP güç girişlerinde deneyime sahiptir. Bunlar, soğutuculu veya soğutucusuz, ayrı yatak yağlama döngülü veya döngüsüz, bir veya iki (veya daha fazla!) kademeli vb. birçok farklı konfigürasyonda sunulur. Yer kısıtlamaları bunlardan yalnızca birini göstermemize izin verecektir (Şekil 3) . Ek olarak, oldukça yüksek sıvı basınçları artık CMP'ler tarafından yaygın olarak elde edilmektedir. Bağımsız olmasına rağmen, bir Alman üretici pervane hidroliği için İsviçre pompa teknolojisini kullanıyor. Ayrı (temiz) akımlar, bu şirketin CMP'lerine tipik olarak takılan kovanlı yatakları yağlar.
ABD'de endüstri, sıvı makinelerine uygun olmayan boru tesisatı takma şeklindeki kötü uygulamadan hâlâ vazgeçmekte güçlük çekiyor. Başlangıçta bir CMP'nin bir API-610 santrifüj pompadan biraz daha savunmasız olabileceği düşünülürken, bu artık CMP'lerin büyük çoğunluğu için geçerli değildir. Bir uzman tarafından bilinen her örnekte, korumalı motor pompaları (CMP'ler), eşdeğer API-610 pompalarından önemli ölçüde daha yüksek izin verilen nozül yükleri için tasarlanmıştır. Avrupalı CMP üreticisi, izin verilen maksimum API-610 yüklerinin üç ila dört katı kadar izin verilen nozül yükleri sunabilecek bir konumdadır (CMP'lerde hizalama sorunları olmadığını unutmayın). Flanş cıvatalaması genellikle burada sınırlayıcı faktördür.
Onlarca yıl önce (ve 1000 hp'ye yaklaşan boyutlarda), pompa temeli üzerinde yüzen tabanlarla donatılmış dikey proses pompalarının, sınıfının en iyisi tesislerde norm haline geldiğini hatırlıyoruz. Benzer şekilde, Avrupalı üretici CMP taban plakalarının (aslında taban plakalarının) sabitlenmemesini, boru tesisatıyla birlikte yüzmesine izin verilmesini önerir. Yüzer tabanlar, borulama maliyetlerinde önemli tasarruf sağlar. Birkaç yeni yüksek basınçlı projede, boru tesisatı tasarrufları pompaların maliyetine eşitti! Yine de bugüne kadar bazı alıcılar taban plakalarının döşenmesinde ısrar ediyor.
Yıllar önce, bazı HPI (hidrokarbon işleme endüstrisi) lokasyonları işçi sendikası endişeleriyle karşı karşıya kalmıştı - o sırada sorun CMP'nin elektrikli bir cihaz mı yoksa pompa mı olduğuydu. CMP uzmanı, bu bir sorun olsa da şu anki tavsiyesinin, gerekli onarımlar için CMP birimlerini Louisiana'daki son derece deneyimli bir onarım tesisine iade etmek olduğunu belirtti. Birçok fabrikada kalifiye saha bakım ve makine atölyesi personelinin sınırlı mevcudiyeti göz önüne alındığında, bu yaklaşımın mantıklı olduğuna inanıyoruz.
Ayrıca, mühendislerin genellikle yalnızca geleneksel pompa pazarlamacılarını dinlediklerini gözlemledik: “Eski patronumun yaptığının aynısını yaparsam hata yapamam. Her zaman güvenli oynadı ve şimdi Mühendislikten Sorumlu Başkan Yardımcısı!" Tanınmış bir kutulu motor pompası üreticisinin ulusal satış müdürü aynı fikirdeydi ve "yeni teknoloji" olarak algılanan şeyi deneme konusunda hâlâ büyük bir isteksizlik olduğunu söyledi - tabii ki, CMP'ler olgun bir teknoloji olarak kabul edilse de.
Belki de ve çoğu zaman oldukça yanlış bir şekilde, CMP'lerin geleneksel pompalardan daha fazla enerji tükettiği varsayılmaktadır. Avrupalı bir CMP uzmanı bu yanlış inancı yalanladı. CMP'leri 30 yılı aşkın bir süredir uyguladığında, bu ünitelerden birinin değiştirdiği pompadan daha fazla enerji tükettiğini hiç görmediğini belirtti! Bir zamanlar bunun aşınmış pompaların değiştirilmesinden veya daha iyi seçimlerin (eğri uyumu) bulunmasından kaynaklandığını varsaymış olsa da, şimdi orijinal ünitelerin yayınlanmış verimlilikleri konusunda aşırı iyimser olduğuna ve hiçbir zaman çok fazla kaybı içermediğine inanıyor. kaplinler ve contalar.
Bir pompa uzmanı, ünitelerini her zaman örgülü salmastralar veya mekanik salmastralar yerine dudaklı keçelerle test eden bir geleneksel pompa üreticisiyle deneyimini paylaştı. Birkaç yıl önce, bu uzman, teklifleri (alınan teklifleri) kW girdisine göre değerlendireceklerini bildiren bir şirketten haberdar edildi. Sonuç olarak, "garanti edilen" beygir gücü, bazı isteklilerin yayınladığı eğrilere göre neredeyse %10 arttı. Uzman, kullanıcıların belirtilen yetkililere sunulan ekipman için bir giriş kW değeri talep etmelerini tavsiye eder. Önde gelen CPM üreticilerinin, tabii ki hem pompa hem de motor tedarik ettikleri için uymaktan memnuniyet duyacaklarını kaydetti.
Ortalama bir kullanıcı/alıcı, çöpleri yataklar ve yakın açıklık bileşenleri aracılığıyla gönderemediği için hayal kırıklığına uğrar. Tabii ki satıcı, kullanıcıyı ekipmanın sınırlamaları konusunda gerçekten eğitmeli ve proses akışı ve sıvı özellikleri hakkında tekrar tekrar sormalıdır. Geçmişte "katı maddeler" veya "kuru çalışma" nedeniyle suçlanan birçok arıza, aslında sıvının dahili olarak yanıp sönmesi ile başlatılmıştır. Bunun nedeni, ekipman üzerinde iyi bir ısı dengesi programının olmaması veya tedarikçinin tamamen bilgisizliği olabilir. Daha da önemlisi, bir arızanın gerçek kök nedenini belirlemek için üretici tarafından genellikle yetersiz arıza analizi veya takibi yapılmıştır. İlginç bir faktör, maksimum ısı artışıdır; motordaki gizli ısı nedeniyle kapatıldıktan sonra bir CMP'de meydana gelir. Bu endişe her zaman uygun motor boyutlandırması ile giderilebilir, kapatıldıktan sonra motorun havasının alınması veya diğer yöntemler - alıcı ve bilgili bir üreticinin işbirliği yapması koşuluyla. Bazıları için endişe olan şey, diğerleri için sorun değil.
Pek çok soru sormanın ve hem kullanıcının hem de üreticinin sağlam yanıtlar vermesini üreticinin sorumluluğu olarak kabul edin. Pompalanan sıvının maksimum (kısa vadeli) izin verilen sıcaklık artışı ile ilgili soruları takip edin. Bu tür soruların cevaplarını almak kolaydır. Akıllı bir kullanıcı ne pompaladığını biliyorsa ve proses sıvılarını doğru bir şekilde tanımlıyorsa, bir CMP satın almak üzere olduğu gerçeği ikincil öneme sahiptir.
Onlarca yıl önce, Kenneth Fischer'in Texas A&M Üniversitesi'nin Uluslararası Sempozyumlarından birinde Hoechst-Celanese ortak sunumunda CMP'lerin üstünlüğü anlatılmıştı. Bu toplantıların tutanaklarına kolayca erişilebilir ve önceki baskılar birçok kullanıcı endişesine değindi ve bazı başarısızlık istatistikleri vb. sağladı.
Çoğu zaman, alıcı kararları tasarım yükleniciye bırakır ve ardından bu firmaları büyük ölçüde maliyet ve program temelinde satın almaya teşvik eder. Yüklenici daha sonra en düşük teklifi verenden geleneksel bir pompa satın alır. Güvenilirlik odaklı bir kullanıcı, tasarım yüklenicilerinin ve tamamen satın alma odaklı personelin ihtiyaç duyduğu rehberlik ve yönlendirme için devreye girmeli ve sorumluluk almalıdır. Sağlam yaşam döngüsü maliyet çalışmaları, önyargılı veya modası geçmiş görüşlerden daha iyidir.
Ayrıca ve ne yazık ki, geçmişte bazı satıcılar değerlerini aşırı sattıklarında CMP'ler kötü bir isim almış olabilir. Konserve motor pompalarının avantajları tartışılmaz olsa da, yanlış etiketlenemeyecek, yanlış anlaşılamayacak, kötülenemeyecek veya yok edilemeyecek hiçbir şey yoktur. Bu kuralın istisnası yoktur.