Pro ponorná vertikální turbínová čerpadla v provozu doporučujeme používat místní tlakovou instrumentaci jako pomůcku při prediktivní údržbě a odstraňování problémů.

Provozní bod čerpadla

Čerpadla jsou navržena tak, aby dosahovala a pracovala při specifikovaném projektovaném průtoku a diferenčním tlaku/výtlaku. Provoz v rozsahu 10 až 15 % bodu nejlepší účinnosti (BEP) minimalizuje vibrace spojené s nevyváženými vnitřními silami. Všimněte si, že procentuální odchylka od BEP se měří jako průtok BEP. Čím dále je čerpadlo provozováno od BEP, tím je méně spolehlivé.

Křivka čerpadla je provoz zařízení, když není žádný problém, a provozní bod dobře fungujícího čerpadla lze předpovědět na základě sacího tlaku a výtlačného tlaku nebo průtoku. Pokud zařízení selže, musí být známy všechny tři výše uvedené parametry, aby bylo možné určit, jaký je problém s čerpadlem. Bez měření výše uvedených hodnot je však obtížné určit, zda je problém s ponorkou vertikální turbínové čerpadlo. Proto je důležité nainstalovat průtokoměr a sací a výtlačný tlakoměr.

Jakmile jsou známy průtok a diferenční tlak/výtlak, vyneste je do grafu. Vynesený bod bude s největší pravděpodobností blízko křivky čerpadla. Pokud ano, můžete okamžitě určit, jak daleko od BEP je zařízení v provozu. Pokud je tento bod pod křivkou čerpadla, lze určit, že čerpadlo nefunguje tak, jak bylo navrženo, a může mít nějakou formu vnitřního poškození.

Pokud čerpadlo neustále běží nalevo od svého BEP, může být považováno za předimenzované a možná řešení zahrnují řezání oběžného kola.

Pokud ponorné vertikální turbínové čerpadlo běžně běží napravo od svého BEP, může být považováno za poddimenzované. Mezi možná řešení patří zvětšení průměru oběžného kola, zvýšení rychlosti čerpadla, škrcení výtlačného ventilu nebo výměna čerpadla za čerpadlo navržené pro vyšší průtok. Provozování čerpadla v blízkosti jeho BEP je jedním z nejlepších způsobů, jak zajistit vysokou spolehlivost.

Čistá pozitivní sací hlava

Čistá pozitivní sací hlava (NPSH) je měřítkem tendence tekutiny zůstat kapalná. Když je NPSH nula, kapalina má tlak par nebo bod varu. Křivka NPSHr (Net Positive Suck Head Required) pro odstředivé čerpadlo definuje sací výšku potřebnou k zabránění odpařování kapaliny při průchodu nízkotlakým bodem v sacím otvoru oběžného kola.

Dostupná čistá pozitivní sací výška (NPSHHa) musí být větší nebo rovna NPSHr, aby se zabránilo kavitaci – jevu, kdy se bubliny tvoří v nízkotlaké zóně u sacího otvoru oběžného kola a poté prudce kolabují ve vysokotlaké zóně, což způsobuje odlupování materiálu a vibrace čerpadla, které mohou vést k selhání ložisek a mechanické ucpávky v malé části jejich typického životního cyklu. Při vysokých průtokech se hodnoty NPSHr na křivce čerpadla ponorné vertikální turbíny exponenciálně zvyšují.

Sací tlakoměr je nejpraktičtější a nejpřesnější způsob měření NPSHa. Existuje mnoho různých důvodů pro nízké NPSHa. Nejčastější příčinou je však ucpané sací potrubí, částečně uzavřený sací ventil a ucpaný sací filtr. Také spuštění čerpadla napravo od jeho BEP zvýší NPSHr čerpadla. Může být instalován manometr sacího tlaku, který uživateli pomůže identifikovat problém.

Sací filtry

Mnoho čerpadel používá sací filtry, aby se zabránilo vniknutí cizích látek a poškození oběžného kola a spirály. Problém je, že se časem ucpávají. Když se ucpou, pokles tlaku na filtru se zvýší, což sníží NPSHa. Před filtrem lze nastavit druhý manometr sacího tlaku pro porovnání s manometrem sacího tlaku čerpadla, aby se zjistilo, zda není filtr ucpaný. Pokud obě měřidla neukazují stejné hodnoty, je jasné, že došlo k ucpání filtru.

Monitorování tlaku podpory těsnění

I když mechanické ucpávky nejsou vždy hlavní příčinou, jsou široce považovány za nejčastější místo selhání ponorných vertikálních turbínových čerpadel. Pro udržení správného mazání, teploty, tlaku a/nebo chemické kompatibility se používají programy pro podporu potrubí API těsnění. Udržování potrubního programu je zásadní pro maximalizaci spolehlivosti. Proto je třeba věnovat velkou pozornost přístrojovému vybavení systému podpory těsnění. Externí proplachování, chlazení párou, těsnící nádoby, cirkulační systémy a plynové panely by měly být všechny vybaveny tlakoměry.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Průzkumy ukazují, že méně než 30 % odstředivých čerpadel je vybaveno tlakoměry na sání. Žádné množství přístrojového vybavení však nemůže zabránit selhání zařízení, pokud data nejsou správně sledována a používána. Ať už se jedná o nový projekt nebo projekt modernizace, měla by být zvážena instalace vhodného přístrojového vybavení na místě, aby se zajistilo, že uživatelé budou moci provádět řádné odstraňování problémů a prediktivní údržbu kritického zařízení.