כיצד להגיב לדליפת אטם מכני במשאבה צנטריפוגלית

על מנת להבין את דליפת המשאבה הצנטריפוגלית, חשוב להבין תחילה את הפעולה הבסיסית של משאבה צנטריפוגלית. כאשר הזרימה נכנסת דרך עין האימפלר של המשאבה ובמעלה שבשבות האימפלר, הנוזל נמצא בלחץ נמוך יותר ובמהירות נמוכה. כאשר הזרימה עוברת דרך הנדף, הלחץ עולה והמהירות עולה. לאחר מכן הזרימה יוצאת דרך הפריקה, בשלב זה הלחץ גבוה אך המהירות מואטת. הזרם שנכנס למשאבה צריך לצאת מהמשאבה. המשאבה מעניקה ראש (או לחץ), מה שאומר שהיא מגבירה את האנרגיה של נוזל המשאבה.

כשלים מסוימים ברכיבים של משאבה צנטריפוגלית, כגון צימוד, מפרקים הידראוליים, סטטיים ומסבים, יגרמו לכשל של המערכת כולה, אך כשישים ותשעה אחוזים מכלל התקלות במשאבה נובעות מתקלות בהתקן האיטום.

הצורך באטמים מכניים

אטם מכני הוא מכשיר המשמש לשליטה בדליפה בין פיר מסתובב לכלי מלא בנוזל או בגז. האחריות העיקרית שלו היא לשלוט בנזילה. כל האטמים דולפים - הם חייבים על מנת לשמור על סרט נוזלי על כל פני האטם המכני. הדליפה שיוצאת מהצד האטמוספרי נמוכה למדי; הדליפה בפחמימן, למשל, נמדדת על ידי מד VOC בחלקים/מיליון.

לפני שפותחו אטמים מכניים, מהנדסים אטמו בדרך כלל משאבה עם אריזה מכנית. אריזה מכנית, חומר סיבי ספוג בדרך כלל בחומר סיכה כגון גרפיט, נחתכה לחלקים ונדחסה במה שכונה "קופסת מילוי". לאחר מכן נוספה בלוטת אריזה ל-

האחורי כדי לארוז הכל. מכיוון שהאריזה נמצאת במגע ישיר עם הפיר, היא דורשת שימון, אך עדיין תשדוד כוחות סוס.
בדרך כלל "טבעת עששית" מאפשרת ליישם מי שטיפה על האריזה. המים, הנחוצים לשימון ולקירור הפיר, ידלפו לתהליך או לאטמוספירה. בהתאם ליישום שלך, ייתכן שיהיה עליך:
· להרחיק את מי השטיפה מהתהליך כדי למנוע זיהום.
· למנוע ממי ההדחה להצטבר על הרצפה (ריסוס יתר), המהווה גם דאגה של OSHA וגם דאגה לתחזוקת הבית.
· להגן על תיבת המיסבים ממי שטיפה, שעלולים לזהם את השמן ולבסוף להוביל לכשל במסבים.
כמו בכל משאבה, תרצה לבדוק את המשאבה שלך כדי לגלות את העלויות השנתיות שהיא דורשת כדי לפעול. משאבת אריזה עשויה להיות משתלמת להתקנה ולתחזוקה, אבל אם תחשבו כמה ליטרים של מים היא צורכת בדקה או בשנה, אולי תופתעו מהעלות. משאבת איטום מכאני עשויה לחסוך לך הרבה עלויות שנתיות.
בהתחשב בגיאומטריה הכללית של אטם מכני, בכל מקום שבו יש אטם או טבעת O, נוצרת נקודת דליפה פוטנציאלית:
· טבעת דינמית (או אטם) דינמית שחוקה, בלויה או פגומה בזמן שהאטם המכני נע.
· לכלוך או זיהום בין האטמים המכניים.
· פעולה מחוץ לתכנון בתוך האטמים המכניים.

חמשת סוגי התקלות במכשירי איטום

אם המשאבה הצנטריפוגלית מציגה דליפה בלתי מבוקרת, עליך לבדוק היטב את כל הסיבות הפוטנציאליות כדי לקבוע אם אתה זקוק לתיקון או להתקנה חדשה.

1. כשלים תפעוליים

הזנחת נקודת היעילות הטובה ביותר: האם אתה מפעיל את המשאבה בנקודת היעילות הטובה ביותר (BEP) על עקומת ביצועים? כל משאבה מעוצבת עם א

נקודת יעילות ספציפית. כאשר אתה מפעיל את המשאבה מחוץ לאזור זה, אתה יוצר בעיות בזרימה שגורמות לכשל של המערכת.
ראש יניקה נטו לא מספיק (NPSH): אם אין לך מספיק ראש יניקה למשאבה שלך, המכלול המסתובב עלול להפוך לא יציב, לגרום לקוויטציה ולגרום לכשל באיטום.
הפעלה ללא ראש: אם תגדיר את שסתום הבקרה נמוך מדי כדי לחנוק את המשאבה, אתה יכול לחנוק את הזרימה. זרימה חנוקה גורמת למחזור בתוך המשאבה, אשר מייצרת חום ומקדמת כשל באיטום.
ריצה יבשה ואוורור לא תקין של איטום: משאבה אנכית היא הרגישה ביותר מכיוון שהאטם המכני ממוקם למעלה. אם יש לך אוורור לא תקין, אוויר עלול להילכד מסביב לאטם ולא יוכל לפנות את קופסת החבילה. האטם המכני ייכשל בקרוב אם המשאבה תמשיך לפעול במצב זה.
שולי אדים נמוכים: אלו הם נוזלים מהבהבים; פחמימנים חמים יהבהבו לאחר חשיפה לתנאי אטמוספירה. כאשר סרט הנוזל עובר על פני האטם המכני, הוא יכול להבהב בצד האטמוספרי ולגרום לכשל. כשל זה קורה לעתים קרובות עם מערכות הזנת דוודים - מים חמים ב-250-280ºF מהבהבים עם ירידת הלחץ על פני האטם.

2. כשלים מכניים

חוסר יישור פירים, חוסר איזון צימוד וחוסר איזון של האימפלר יכולים כולם לתרום לכשלים באטם מכאני. בנוסף, לאחר התקנת המשאבה, אם הוברגים אליה צינורות לא מיושרים, תגרום לעומס רב על המשאבה. אתה גם צריך להימנע מבסיס גרוע: האם הבסיס מאובטח? האם הוא מפורק כמו שצריך? יש לך כף רגל רכה? האם הוא מוברג נכון? ואחרון, בדוק את המיסבים. אם הסובלנות של המסבים תתבלה, הצירים יזוזו ויגרמו לרעידות במשאבה.

3. כשלים ברכיבי איטום

האם יש לך זוג טריבולוגי (חקר החיכוך) טוב? האם בחרת את שילובי הפנים הנכונים? מה לגבי איכות חומר הפנים של האיטום? האם החומרים שלך מתאימים ליישום הספציפי שלך? האם בחרת את האטמים המשניים המתאימים, כגון אטמים וטבעות O, המוכנות להתקפות כימיות וחום? הקפיצים שלך לא צריכים להיות סתומים או המפוח שלך לאכלוד. לבסוף, שימו לב לעיוותים בפנים כתוצאה מלחץ או חום, שכן אטם מכני בלחץ גדול יתכופף, והפרופיל המעוות עלול לגרום לדליפה.

4. כשלים בתכנון המערכת

אתה צריך סידור שטיפה תקין של איטום, יחד עם קירור מספק. למערכות כפולות יש נוזלי מחסום; סיר איטום העזר צריך להיות במיקום הנכון, עם המכשור והצנרת הנכונים. אתה צריך לקחת בחשבון את אורך הצינור הישר בשאיבה - כמה מערכות משאבה ישנות יותר שהגיעו לעתים קרובות כמו החלקה ארוזה כוללות מרפק של 90º בשאיבה ממש לפני שהזרימה נכנסת לעין האימפלר. המרפק גורם לזרימה סוערת היוצרת חוסר יציבות במכלול המסתובב. כל צנרת היניקה/הפריקה והעוקפת צריכות להיות מתוכננות כמו שצריך, במיוחד אם חלק מהצינורות תוקנו בשלב מסוים במהלך השנים.

5. כל השאר

גורמים שונים אחרים מהווים רק כ-8 אחוזים מכלל הכישלונות. לדוגמה, לעיתים נדרשות מערכות עזר כדי לספק סביבת הפעלה מקובלת לאיטום מכני. לצורך התייחסות למערכות כפולות, אתה צריך נוזל עזר שישמש מחסום המונע זיהום או נוזל תהליך מלשפך לסביבה. עם זאת, עבור רוב המשתמשים, התייחסות לאחת מארבע הקטגוריות הראשונות תחזיק את הפתרון שהם צריכים.

מַסְקָנָה

אטמים מכניים הם גורם מרכזי באמינות הציוד המסתובב. הם אחראים לדליפות ולכשלים של המערכת, אבל הם גם מצביעים על בעיות שיגרמו בסופו של דבר לנזק חמור בהמשך הדרך. אמינות החותם מושפעת מאוד מעיצוב החותם ומסביבת ההפעלה.
מאת פרנק רוטלו, מהנדס מכונות של Cummins-Wagner Co., Inc.