ксилемные водяные насосы

Основы Независимо от типа и области применения насоса существуют основные этапы запуска. В этой статье, помимо рассмотрения общих процедур запуска, мы также рассмотрим некоторые часто упускаемые из виду детали (распространённые ошибки), которые могут привести к аварийной ситуации с обслуживающим персоналом и оборудованием. Примечание: все насосы, упомянутые в этой статье, являются центробежными. Я был свидетелем некоторых дорогостоящих ошибок при запуске, которых можно было бы легко избежать, если бы оператор прочитал и соблюдал несколько ключевых моментов Руководства по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию оборудования (EOMM). Давайте начнем с нескольких основных правильных шагов, независимо от типа насоса, модели или области применения.1) Внимательно изучите процедуры/руководства ММОМ и местного объекта.2) Перед запуском каждый центробежный насос должен быть залит, прокачан и заполнен жидкостью. Насосы, предназначенные для запуска, должны быть правильно залиты и прокачан.3) Всасывающий клапан насоса должен быть полностью открыт.4) Нагнетательный клапан насоса может быть закрыт, частично открыт или полностью открыт в зависимости от нескольких факторов, обсуждаемых в части 2 этой статьи.5) Подшипники насоса и привода должны быть смазаны соответствующим количеством и/или иметь смазку. При использовании масляного тумана или смазки под давлением убедитесь, что внешняя система смазки активирована.6) Сальниковые и/или механические уплотнения должны быть правильно отрегулированы и/или установлены.7) Привод должен быть точно совмещен с насосом.8) Весь монтаж и компоновка насоса и системы завершены (клапаны установлены).9) Оператор имеет право запускать насос (процедуры блокировки/маркировки выполнены).10) Запустите насос, а затем откройте выпускной клапан (в необходимое рабочее положение).11) Наблюдайте за соответствующими приборами — манометр выходного давления поднимается до правильного давления, а расходомер показывает правильный расход. Пока всё кажется простым, но позвольте дать совет. Вы изначально предполагаете, что приобрели насос с плавным ходом, который обеспечивает необходимую подачу и напор в точке максимальной эффективности (BEP) и может быть запущен без проблем после простой подготовки? Если да, то вы пропустили несколько этапов в описанном выше процессе запуска. Мы часто оказываемся у колонки, не готовые к первому запуску, в окружении нетерпеливого и неопытного руководителя, который уговаривает нас «запустить». Проблема в том, что перед этим драматичным моментом запуска нужно выполнить и/или проверить длинный список пунктов. Насосы стоят дорого, и легко спустить всю эту сумму, а то и больше, за секунду, пока нажимаешь кнопку запуска. В этой статье мы ограничимся обсуждением того, что необходимо и/или рекомендуется сделать перед запуском. Чем сложнее насос и система, тем больше этапов и проверок требуется. Я не буду рассматривать более сложные установки и процедуры, поскольку операторы, как правило, имеют высокую квалификацию и опыт. Решение и действия по правильному выбору насоса начинаются задолго до того, что мы называем критическим моментом запуска (или того, что мы могли бы назвать «действиями, которые необходимо выполнить до или во время установки»). Подготовительные работы, которые должны быть выполнены заранее, включают проектирование фундамента, заливку бетона, снятие натяжения труб, обеспечение достаточных запасов NPSH, определение размеров труб и конфигурации системы, выбор материалов, гидростатические испытания системы, контрольно-измерительные приборы, расчеты погружения, а также конфигурацию и требования к вспомогательной системе. Насосы ANSI Насосы, соответствующие стандартам Американского национального института стандартов (ANSI), являются одними из самых распространённых типов насосов в мире. В этой статье будут рассмотрены некоторые важные аспекты этого типа насосов. Насосы ANSI оснащены регулируемыми зазорами рабочего колеса. Существуют два принципиально разных типа, но оба требуют регулировки зазора перед запуском. Торцевое уплотнение также требует регулировки и настройки. Важно: Уплотнение необходимо устанавливать после регулировки зазора рабочего колеса; в противном случае настройки/регулировки будут нарушены. Направление вращения насосов ANSI имеет решающее значение, поскольку при вращении в неправильном направлении рабочее колесо немедленно «расширится» (отсоединится от вала) и попадёт в корпус насоса, что приведёт к дорогостоящему повреждению корпуса, рабочего колеса, вала, подшипников и торцевого уплотнения. Поэтому такие насосы часто поставляются без установленной муфты. Перед установкой муфты необходимо проверить направление вращения привода. К сожалению, этот этап часто пропускают при пусконаладочных работах, что является распространённой проблемой. Грунтовка Перед запуском насос необходимо заполнить, что часто неправильно понимают или упускают из виду. самовсасывающие насосы Перед первым запуском необходимо выполнить заливку. Заполнение означает, что из всасывающей линии и насоса удален весь воздух и неконденсирующиеся газы, и в системе присутствует только (перекачиваемая) жидкость. Если насос находится в погружной системе, заливка относительно проста. В погружной системе источник жидкости расположен выше осевой линии рабочего колеса насоса. Для удаления воздуха и неконденсирующихся газов необходимо обеспечить их выпуск наружу системы. Большинство систем оснащены вентиляционной линией с клапаном или съёмной заглушкой для облегчения выпуска воздуха. Советы по вентиляции Работающий насос невозможно должным образом проветрить. Более тяжёлая жидкость будет вытеснена, в то время как более лёгкий воздух/газ остаётся внутри насоса, часто задерживаясь во впускном отверстии рабочего колеса и/или в сальниковой камере. Неправильная вентиляция объясняет визжащий звук, слышимый при запуске, который исчезает через минуту, прежде чем торцевое уплотнение начнёт протекать из-за сухого трения. Большинство уплотнительных камер/сальниковых камер следует проветривать отдельно перед запуском. Насосы с горловинными втулками (ограничивающими) в сальниковой камере представляют особые проблемы с вентиляцией. Некоторые специализированные системы промывки уплотнений и принадлежности позволяют автоматически проветривать такую ​​конструкцию. Не думайте, что ваша система имеет особую конструкцию. Вертикальные насосы Имеются свои особые требования к вентиляции. Поскольку сальник расположен высоко, в таких случаях требуются дополнительные меры предосторожности (обычно с вентиляцией по Плану 13). Насосы с осевым напорным патрубком, как правило, подходят для автоматического отвода воздуха, но не обязательно для отвода воздуха из сальника или уплотнительной камеры. Насосы с осевым разъемом корпуса или насосы с тангенциальным напорным патрубком потребуют дополнительных средств отвода воздуха из корпуса насоса (обычно путем установки вентиляционного патрубка в верхней точке корпуса насоса). Независимо от типа насоса, воздуху всё равно нужно куда-то выходить, поэтому убедитесь, что ему есть куда отводиться. Всасывающее отверстие насоса не погружено в воду. Если источник жидкости находится ниже оси рабочего колеса, необходимо удалить воздух из насоса и заполнить его каким-либо другим способом. Существует три основных способа:1) Используйте обратный клапан (приёмный клапан) на всасывающей стороне патрубка насоса. Жидкость можно подавать во всасывающую линию, и приёмный клапан будет удерживать её в линии до запуска насоса.2) Создайте вакуум на линии всасывания с помощью внешнего устройства. Это может быть вакуумный насос, эжектор или вспомогательный насос (обычно объёмный).3) Используйте заливочный бак или заливочную камеру. Дополнительные советы Донные клапаны, как правило, ненадёжны и печально известны тем, что в худшем случае выходят из строя или застревают как в полностью открытом, так и в полностью закрытом положении. Когда клапан выходит из строя в частично открытом положении, вы можете даже не заметить, что он не работает. Воздуху во всасывающей линии всё равно нужно куда-то деваться (иначе он будет заблокирован), и насос не сможет его сжать. Вам понадобится какая-нибудь вентиляционная линия или автоматический вентиляционный клапан. Если ниже по потоку установлен обратный клапан, насос не сможет создать достаточное давление для его открытия. Самовсасывающие насосы, или насосы, заливаемые из других источников, требуют смазки торцевого уплотнения во время запуска и заливки. Во многих самовсасывающих устройствах эта проблема решается за счёт использования маслонаполненной уплотнительной камеры. Конечно, в этой камере насоса не обязательно должно быть масло; его необходимо добавить перед запуском. Другим насосам потребуется внешний источник смазки и/или отдельная система промывки уплотнений. Самовсасывающий насос в рабочем режиме не будет вытекать жидкостью из всасывающей линии или уплотнительной камеры, поскольку эти области обычно находятся под определенным вакуумом, но вы понимаете, что внутрь может просачиваться воздух. Другие соображения Ниже приведен краткий перечень других проверок и процедур, которые часто упускаются из виду при запуске насоса (в произвольном порядке). Безопасность всегда превыше всего и должна быть главным принципом. Помните, что вы можете работать с горячей, содержащей кислоту и автоматически запускающейся системой под давлением. Вы также работаете рядом с вращающимся оборудованием, которое без колебаний отреагирует на несоблюдение правил эксплуатации. Независимо от того, где вы запускаете оборудование, с вероятностью 99% у владельца есть определенные обязательные процедуры, которые необходимо соблюдать. Однако самая распространённая ошибка, которую я наблюдаю, — это выбрасывание руководства оператора, что приводит к длинному списку неправильных действий при эксплуатации, включая действия, которые должны выполняться на месте, но не выполняются. Пользователи должны понимать, что ни один промышленный насос не работает по принципу «подключи и работай». Простая проверка — провернуть насос вручную (также известно как «проворачивание»). Насос должен вращаться свободно, без заеданий и трения. Для более мощных насосов может потребоваться дополнительный крутящий момент из-за инерции, и для его преодоления можно использовать соответствующие инструменты (будьте внимательны к тому, как и где вы используете инструмент, чтобы не повредить вал насоса). Проворачивание коленвала следует выполнять после смазки или запуска, но до установки уплотнения. (Если система промывки уплотнений активна или камера уплотнения заполнена промывочной жидкостью и имеет достаточную вентиляцию, то проворачивание коленвала можно выполнять после установки уплотнения. Обычно достаточно трёх-пяти оборотов.) Кроме того, проворачивание коленвала гораздо проще перед сборкой муфты. Это означает, что система должна быть заблокирована и помечена (например, для предотвращения случайного запуска). Никогда не включайте центробежный насос, не проверив предварительно направление вращения на неподключенном приводе! Неправильное вращение — пожалуй, вторая по распространённости ошибка, которую я вижу. В новых системах часто остаётся значительное количество грязи и мусора в трубопроводах. Перед запуском насоса целесообразно установить временный (пусконаладочный) фильтр на всасывающей линии. Фильтр должен иметь достаточную площадь сечения потока, чтобы обеспечить необходимый расход без существенного влияния на запас по кавитационному запасу (NPSH). Фильтр должен быть оснащён системой измерения собственного перепада давления; в противном случае вы не сможете определить, засорился ли он. Насосные системы с длинными пустыми напорными линиями будут испытывать проблемы при первоначальном запуске. Когда трубопровод заполнен жидкостью, насос испытывает небольшое сопротивление, поэтому он работает в «конце» (т.е. на выходе) кривой. Временное искусственное сопротивление можно создать, частично перекрыв выпускной клапан. Риск гидравлического удара и связанных с ним повреждений также увеличивается при заполнении трубопроводной системы. Перед запуском насоса необходимо знать ожидаемые расход и давление (которые будут отображаться на приборе). Также заранее узнайте ожидаемые показания силы тока, частоты (если используется частотно-регулируемый привод (ЧРП)) и мощности. Если на объекте нет этих приборов, я предпочитаю привозить с собой собственный стробоскопический тахометр, датчик вибрации и инфракрасный цифровой термометр (примечание: обычно требуются разрешения, и на многих объектах использование личного оборудования запрещено). Перед запуском насоса убедитесь в работоспособности системы поддержки торцевого уплотнения. Это особенно важно при использовании схем промывки уплотнений API 21, 23, 32, 41, 52, 53, 54 и 62. Для насосов с набивкой в ​​сальниковой камере проверьте наличие промывочной линии и, если да, то подключён ли он к источнику чистой жидкости. Также проверьте, что в сальниковой камере достаточное давление (расход). Рекомендуется начать промывку уплотнения до открытия впускного и выпускного клапанов насоса. Проконсультируйтесь с поставщиком насоса и/или набивки, чтобы уточнить правильную скорость утечки через набивку, которая может меняться в зависимости от температуры жидкости и других физических свойств, частоты вращения вала и размера. Если вы не можете найти надёжный ответ для вашего случая, используйте стандарт 10 капель в минуту на дюйм (на 25 мм) диаметра вала. В период первоначальной обкатки я обычно выбираю более высокую скорость утечки (от 30 до 55 капель в минуту), независимо от диаметра. Отрегулируйте сальник небольшими шагами — поворачивайте каждую гайку сальника на один равный шаг за раз — в несколько этапов, что займёт от 15 до 30 минут. Терпение — ключ к правильной регулировке сальника. Используйте все свои чувства при запуске насоса и его вспомогательного оборудования. Проверьте наличие искр, дыма и трения, например, из-за неправильно установленных изоляторов подшипников или маслоотражателей. Прислушайтесь к хлопкам пузырьков в рабочем колесе или к скрипу механического уплотнения, отчаянно нуждающегося в смазке. Чувствуете запах? Набивка не должна дымиться. Не ослаблено ли оборудование из-за дисбаланса или кавитации? Чувствуете ли вы вибрацию пола и/или трубопровода? Всегда минимизируйте время работы насоса в зоне минимального расхода или вблизи неё (левая сторона кривой). Не менее важно избегать работы насоса на крайней правой стороне кривой (вблизи точки выбега). При перекачке высокотемпературных сред во избежание теплового удара выполните процедуру прогрева (прогрева насоса) перед запуском. Для больших насосов могут быть установлены минимально и максимально допустимые значения повышения температуры и скорости охлаждения. Для многих многоступенчатых насосов требуется процедура прогрева, которая также включает медленное вращение пускового механизма в течение заданного времени или при заданной разнице температур. Во время запуска внимательно следите за температурой металла подшипника (или маслом). Не измеряйте температуру рукой, это неточный метод. Что ещё важнее, большинство людей почувствуют, что корпус подшипника горячий и нагреется до 49°C (120°F). Температура металла подшипника или масла, приближающаяся к 80°C-82°C (175°F-180°F), встречается нередко. Ключевым параметром для наблюдения является скорость изменения температуры. Быстрый рост температуры является тревожным сигналом. В этом случае рекомендуется выключить агрегат и выяснить причину. Место измерения температуры также имеет значение. Платиновый термометр сопротивления, вставленный в подшипник или на наружное кольцо подшипника, обеспечивает более точные и своевременные показания, чем температура в масляном поддоне подшипника или в возвратной линии. Во время ввода в эксплуатацию двигатель может запускаться часто. Учитывайте допустимое количество пусков двигателя в единицу времени. Как правило, более мощные двигатели с меньшим количеством полюсов допускают меньшее количество пусков. Состояние выпускного клапана насоса Меня часто спрашивают: должен ли выпускной клапан быть открыт или закрыт при запуске насоса? Мой ответ: это зависит от обстоятельств, но впускной клапан насоса всегда должен быть открыт. Далее рассмотрим рабочее колесо. Необходимо учесть множество факторов, но главный вопрос, на который мы ответим сегодня, заключается в следующем: какова геометрия рабочего колеса? На основе этой геометрии мы определим диапазон удельной скорости (Ns), как показано на рисунке 1. Чтобы понять понятие удельной скорости, давайте сосредоточимся на траектории движения жидкости, а именно на том, как она входит в рабочее колесо и выходит из него. Ns прогнозирует форму кривых напора, мощности и КПД. Рисунок 1: Удельные значения скорости для различных типов рабочих колес Низкая удельная скорость Если жидкость поступает в рабочее колесо параллельно осевой линии вала и выходит из него под углом 90 градусов (перпендикулярно) к осевой линии вала, рабочее колесо находится в диапазоне низких удельных скоростей. Средняя удельная скорость Если жидкость поступает в рабочее колесо параллельно оси вала и выходит из него под углом, близким к 45 градусам, рабочее колесо находится в диапазоне средних удельных частот вращения. Такие рабочие колеса называются рабочими колесами смешанного потока или рабочими колесами с лопастями Фрэнсиса. Высокая удельная скорость Если жидкость входит в рабочее колесо параллельно оси вала и выходит из него параллельно оси вала, это рабочее колесо с высокой удельной скоростью. Этот тип рабочего колеса осевого потока похож на гребной винт корабля или самолета. Форма кривой зависимости удельной скорости от мощности насоса Не знаете точную скорость вращения вашего импеллера? Обратитесь к производителю оборудования.Для насосов с низкой удельной скоростью при открытии выпускного клапана насоса и увеличении расхода требуемая тормозная мощность (BHP) увеличивается. Как можно интуитивно предположить, эта зависимость прямая. Для насосов со средней удельной скоростью кривая BHP и её максимальная точка смещаются влево на номинальную величину. Раньше вы могли не замечать этого изменения. Осевые насосы имеют высокую удельную скорость, и BHP достигает своего максимума при более низких расходах, фактически снижаясь с увеличением расхода. Возможно, это противоречит вашим ожиданиям? Обратите внимание, что наклон кривой мощности меняется при изменении конструкции рабочего колеса с низкой на высокую удельную скорость.