Jakie są wspólne przyczyny tłumienia wydajności pompy wału

Pompy wotów długich są szeroko stosowane w systemach wodnych chłodzących elektrownie, projekty drenażowe miejskie, petrochemiczne procesy wody krążące i na dużą skalę. Podczas długoterminowej operacji częstym problemem dla użytkowników jest degradacja wydajności. Zmniejszona wydajność nie tylko zwiększa zużycie energii, ale także skraca żywotność sprzętu, a nawet może wpływać na ogólną stabilność systemu. Liczne czynniki przyczyniają się do degradacji wydajności pompy długiego wału, z powszechnymi przyczynami, w tym zużycie składników hydraulicznych, skalowanie i uszkodzenie wirnika, zużycie łożyska, niewspółosiowość, kawitacja i warunki pracy odbiegające od punktu projektowego.

Zużycie składników hydraulicznych

Główne składniki hydrauliczne pompy wotu długiego obejmują wirnik, łopatki przewodnie i obudowę pompy. Podczas długoterminowego działania cząstki stałe, muł i mikroskopowe zanieczyszczenia w przepływie wody mogą powodować erozję i zużycie tych składników.

Gdy noszona jest powierzchnia ostrza wirnika, jego geometria zmienia się, powodując krzywiznę ostrza i kąt hydrauliczny odbiegać od wartości projektowych, co powoduje zmniejszenie wydajności konwersji energii. Szorowanie i zużycie łopatek prowadzących może powodować prądy wirowe i zwiększyć straty hydrauliczne, co dodatkowo zmniejsza ogólną wydajność pompy.

Zużycie jest szczególnie poważne w stacjach spożycia wody rzecznej lub morskiej. W okresie długoterminowym chropowatość powierzchni wewnętrznej pompy wzrasta, co prowadzi do zwiększonych strat hydraulicznych i znacznego spadku wydajności.

Skalowanie wirnika i uszkodzenie

Skalowanie wirnika jest głównym czynnikiem zmniejszonej wydajności pomp długiego wału. W warunkach o wysokiej twardości wody węglany w wodzie łatwo tworzą osady skali na wirniku i kierują powierzchniami łopatkami w czasie.
Skala zmienia gładkość ścieżki przepływu, utrudniając gładki przepływ wody i zwiększając straty tarcia hydraulicznego. W ciężkich przypadkach osady skali mogą zmniejszyć przekrój ścieżki przepływu, zmniejszając przepływ pompy i głowicę.

Ponadto w niektórych mediach korozyjnych wżery, pękanie lub perforacja korozji może rozwinąć się na powierzchni wirnika. Uszkodzenie to zakłóca strukturę hydrauliczną wirnika, powodując turbulencje i straty pasożytnicze, co prowadzi do zmniejszenia wydajności.

Zużycie łożyska

Pompy wotów długie mają długą strukturę kreskowania i zazwyczaj wymagają wielu łożysk. W okresie długoterminowym łożyska są podatne na zużycie z powodu nierównowagi hydraulicznej, wibracji i tarcia. Gdy łożyska się zużywają, wał pompy staje się mniej stabilny, powodując kołyszanie się i niewspółosiowość. Zwiększa to lukę między wirnikiem i łopatkami prowadzącymi, co prowadzi do większej utraty energii. Niestabilność wału powoduje również dodatkowe straty tarcia, co dodatkowo zmniejsza wydajność pompy.

Szczególnie w przypadku łożysk lub gumowych łożysk lub gumowe, niewystarczające chłodzenie lub smarowanie może prowadzić do suchego tarcia lub erozji na powierzchni łożyska, zużycia przyspieszającego, a tym samym utraty wydajności.

Niewspółosiowość

Pompy długodystansowe wymagają wysokiej precyzji instalacji, a niewspółosiowość między silnikiem a wałem pompy może bezpośrednio wpływać na wydajność operacyjną.

Podczas instalacji lub długoterminowej eksploatacji współosiowość wałków pompy i silników może odbiegać z powodu takich czynników, jak rozstrzyganie podkładu, rozszerzanie cieplne i skurcz lub wstrząs mechaniczny. Ta niewspółosiowość powoduje niezrównoważoną operację sprzęgania, zwiększa utratę energii układu wału i przyspiesza łożysko i zużycie uszczelnienia.

Niewspółosiowość not only increases mechanical energy loss but can also cause the impeller to operate outside optimal hydraulic conditions, leading to a gradual decrease in pump efficiency.

Kawitacja

Pompy wotów długich są podatne na kawitację, jeśli warunki ssące nie spełniają wymagań projektowych. Kawitacja powoduje, że pęcherzyki tworzą i zapadają się na powierzchni ostrza wirnika, generując uderzenie i hałas, który stopniowo uszkadza powierzchnię ostrza.

Uszkodzenie podobne do plastra miodu lub wżery na powierzchni ostrza zwiększają chropowatość powierzchni ścieżki przepływu, zwiększając odporność na przepływ płynu i prowadząc do zmniejszenia wydajności hydraulicznej.

Ponadto wibracje i hałas generowane przez kawitację mogą wpływać na stabilną działanie pompy, zwiększyć zużycie energii i znacznie zmniejszyć wydajność.

Warunki pracy odchodzące od punktu projektowego

Pompy wału długiego są zwykle zoptymalizowane pod kątem określonych prędkości przepływu i głowy podczas fazy projektowej. Gdy warunki pracy odbiegają od punktu projektowego przez długi okres, wydajność może znacznie zmniejszyć.

Podczas pracy przy niskich prędkościach przepływu przepływ wody wytwarza silny przepływ wsteczny i wiru w pompie, zwiększając straty hydrauliczne. Podczas pracy przy wysokich prędkościach przepływu kąt wylotowy wirnika i kąt wlotu łopatki prowadzącej nie pasują, co powoduje dodatkowe straty hydrauliczne.

Długoterminowa operacja odchylanie się od punktu projektowego nie tylko zmniejsza wydajność, ale także zwiększa zużycie wirnika, łopatki i łożyska, przyspieszając proces degradacji wydajności pompy.

Awaria pieczęci

Pompy wotów długich często używają uszczelnienia lub uszczelnień mechanicznych. Gdy uszczelka się nie powiedzie, wyciek płynu może powodować utratę mocy wału. Uszczelka pakująca musi utrzymywać rozsądną siłę kompresji podczas długoterminowego działania. Zbyt luźne spowoduje wyciek, podczas gdy zbyt ciasne zwiększy utratę tarcia, z których oba doprowadzą do zmniejszenia wydajności. Po noszeniu lub słabo smarowanym uszczelnieniu, para tarcia poważnie się rozgrzewa, co również doprowadzi do utraty wydajności.