כיצד להגיב לדליפת אטם מכני במשאבה צנטריפוגלית

כדי להבין דליפה במשאבה צנטריפוגלית, חשוב להבין תחילה את הפעולה הבסיסית של משאבה צנטריפוגלית. כאשר הזרימה נכנסת דרך לולאת האימפלר של המשאבה ועולה דרך כנפי האימפלר, הנוזל נמצא בלחץ נמוך יותר ובמהירות נמוכה. כאשר הזרימה עוברת דרך הוולוטה, הלחץ עולה והמהירות עולה. הזרימה יוצאת לאחר מכן דרך הפליטה, ובנקודה זו הלחץ גבוה אך המהירות מואטת. הזרימה הנכנסת למשאבה צריכה לצאת מהמשאבה. המשאבה מקנה גובה (או לחץ), מה שאומר שהיא מגבירה את האנרגיה של נוזל המשאבה.

כשלים מסוימים ברכיבים של משאבה צנטריפוגלית, כגון מצמדים, מפרקים הידראוליים, סטטיים ומיסבים, יגרמו לכשל של המערכת כולה, אך כ-69 אחוזים מכלל כשלי המשאבה נובעים מתקלה בהתקן האיטום.

הצורך באטמים מכניים

אטם מכניהוא מכשיר המשמש לבקרת דליפה בין ציר מסתובב לכלי מלא בנוזל או גז. תפקידו העיקרי הוא לשלוט בדליפה. כל האטמים דולפים - הם חייבים לדלוף על מנת לשמור על שכבת נוזל על פני כל משטח האטם המכני. הדליפה היוצאת מהצד האטמוספרי היא נמוכה למדי; הדליפה בפחמימן, למשל, נמדדת על ידי מד VOC בחלקים/מיליון.

לפני שפותחו אטמים מכניים, מהנדסים בדרך כלל אטמו משאבה באמצעות אטימה מכנית. אטימה מכנית, חומר סיבי שבדרך כלל ספוג בחומר סיכה כמו גרפיט, נחתכה לחלקים ונדחסה לתוך מה שנקרא "תיבת סתימה". לאחר מכן נוספה בלוטת אטימה לחלק האחורי כדי לארוז את הכל. מכיוון שהאטימה נמצאת במגע ישיר עם הציר, היא דורשת סיכה, אך עדיין גוזלת כוחות סוס.

בדרך כלל, "טבעת פנס" מאפשרת להפעיל מי שטיפה על האריזה. מים אלה, הנחוצים לשימון וקירור הציר, ידלפו לתהליך או לאטמוספרה. בהתאם ליישום שלך, ייתכן שתצטרך:

• יש להרחיק את מי השטיפה מהתהליך כדי למנוע זיהום.
• למנוע הצטברות של מי שטיפה על הרצפה (ריסוס יתר), שהיא גם דאגה של OSHA וגם דאגה של ניהול משק הבית.
• יש להגן על תיבת המיסבים מפני מי שטיפה, אשר עלולים לזהם את השמן ובסופו של דבר להוביל לכשל המיסב.

כמו בכל משאבה, כדאי לבדוק את המשאבה שלכם כדי לגלות את העלויות השנתיות הנדרשות להפעלתה. משאבת אטימה עשויה להיות משתלמת להתקנה ולתחזוקה, אך אם תחשבו כמה גלונים של מים היא צורכת לדקה או לשנה, ייתכן שתופתעו מהעלות. משאבת אטם מכני עשויה לחסוך לכם הרבה עלויות שנתיות.

בהינתן הגיאומטריה הכללית של אטם מכני, בכל מקום בו יש אטם או טבעת O, נוצרת נקודת דליפה פוטנציאלית:

• טבעת O דינמית (או אטם) שחוקה, שחוקה או מחוספסת כאשר האטם המכני זז.
• לכלוך או זיהום בין האטמים המכניים.
• פעולה מחוץ לתכנון בתוך האטמים המכניים.

חמשת סוגי כשלים במכשירי איטום

אם משאבה צנטריפוגלית מציגה דליפה בלתי מבוקרת, עליך לבדוק היטב את כל הגורמים האפשריים כדי לקבוע אם אתה זקוק לתיקונים או להתקנה חדשה.

1. כשלים תפעוליים

הזנחת נקודת היעילות הטובה ביותר: האם אתם מפעילים את המשאבה בנקודת היעילות הטובה ביותר (BEP) על עקומת ביצועים? כל משאבה מתוכננת עם נקודת יעילות ספציפית. כאשר אתם מפעילים את המשאבה מחוץ לאזור זה, אתם יוצרים בעיות בזרימה שגורמות לכשל במערכת.

ראש יניקה חיובי נטו (NPSH) לא מספיק: אם ראש יניקה נטו אינו מספיק למשאבה, המכלול המסתובב עלול להפוך לבלתי יציב, לגרום לקוויטציה ולכשל באיטום.

הפעלה ללא כוונת רווח:אם תגדיר את שסתום הבקרה נמוך מדי כדי לחנוק את המשאבה, אתה עלול לחנוק את הזרימה. זרימה חנוקה גורמת למחזור הדם בתוך המשאבה, מה שמייצר חום וגורם לכשל האטם.

הפעלה יבשה ואוורור לא תקין של האטם: משאבה אנכית היא הפגיעה ביותר מכיוון שהאטם המכני ממוקם למעלה. אם האוורור לא תקין, אוויר יכול להילכד סביב האטם ולא יוכל לפנות את קופסת הסתימה. האטם המכני יכשל בקרוב אם המשאבה תמשיך לפעול במצב זה.

שולי אדים נמוכים:אלו נוזלים מהבהבים; פחמימנים חמים יתבהבו לאחר חשיפה לתנאים אטמוספריים. כאשר שכבת הנוזל עוברת על פני האטם המכני, היא יכולה להתבהב בצד האטמוספרי ולגרום לכשל. כשל זה קורה לעתים קרובות במערכות הזנה לדודים - מים חמים בטמפרטורה של 112-142 מעלות צלזיוס (250-280ºF) מתבהרים עם ירידת הלחץ על פני פני האטם.

2. כשלים מכניים

חוסר יישור של הציר, חוסר איזון במצמד וחוסר איזון בדחף, כולם יכולים לתרום לכשלים באטמים מכניים. בנוסף, לאחר התקנת המשאבה, אם יש לכם צינורות לא מיושרים המוברגים אליה, אתם מפעילים לחץ רב על המשאבה. עליכם גם להימנע מבסיס גרוע: האם הבסיס מאובטח? האם הוא מחובר כראוי? האם יש לכם בסיס רך? האם הוא מהודק כראוי? ולבסוף, בדקו את המיסבים. אם הסיבולת של המיסבים נשחקת, הצירים יזוזו ויגרמו לרעידות במשאבה.

3. כשלים ברכיבי האטם

האם יש לכם זוג טריבולוגי (חקר החיכוך) טוב? האם בחרת את שילובי החיפויים הנכונים? מה לגבי איכות חומר משטח האטם? האם החומרים שלכם מתאימים ליישום הספציפי שלכם? האם בחרת את האטמים המשניים המתאימים, כגון אטמים וטבעות O, המוכנים להתקפות כימיות וחום? הקפיצים שלכם לא צריכים להיות סתומים או שהמפוח שלכם חלוד. לבסוף, שימו לב לעיוותים במשטח כתוצאה מלחץ או מחום, מכיוון שאטם מכני תחת לחץ גדול למעשה יתכופף, והפרופיל העקום עלול לגרום לדליפה.

4. כשלים בתכנון המערכת

אתם זקוקים לסידור שטיפה תקין של האטמים, יחד עם קירור מספק. מערכות כפולות כוללות נוזלי מחסום; מיכל האטם העזר צריך להיות במיקום הנכון, עם המכשור והצנרת הנכונים. עליכם לקחת בחשבון את אורך הצינור הישר בנקודת היניקה - חלק ממערכות המשאבה הישנות יותר, שלעתים קרובות הגיעו כמחליק ארוז, כוללות מרפק של 90 מעלות בנקודת היניקה ממש לפני שהזרימה נכנסת לעין האימפלר. המרפק גורם לזרימה סוערת היוצרת חוסר יציבות במכלול המסתובב. יש לתכנן נכון את כל צנרת היניקה/פליטה והמעקף, במיוחד אם חלק מהצינורות תוקנו בשלב כלשהו במהלך השנים.

5. כל השאר

גורמים שונים אחרים מהווים רק כ-8 אחוזים מכלל הכשלים. לדוגמה, מערכות עזר נדרשות לעיתים כדי לספק סביבת הפעלה מקובלת לאטם מכני. בהתייחס למערכות כפולות, אתם זקוקים לנוזל עזר שיפעל כמחסום המונע זיהום או דליפת נוזל תהליך לסביבה. עם זאת, עבור רוב המשתמשים, התייחסות לאחת מארבע הקטגוריות הראשונות תספק את הפתרון הדרוש להם.

מַסְקָנָה

אטמים מכניים הם גורם מרכזי באמינות ציוד מסתובב. הם אחראים לדליפות וכשלים במערכת, אך הם גם מצביעים על בעיות שעלולות בסופו של דבר לגרום נזק חמור בהמשך הדרך. אמינות האטמים מושפעת במידה רבה מתכנון האטמים ומסביבת ההפעלה.