Πώς να βελτιστοποιήσετε τη λειτουργία της αντλίας οριζόντιας διαχωριστικής θήκης (Μέρος Α)
Η οριζόντιες αντλίες με χωριστή θήκη είναι μια δημοφιλής επιλογή σε πολλά φυτά επειδή είναι απλά, αξιόπιστα και ελαφριά και συμπαγή στο σχεδιασμό. Τις τελευταίες δεκαετίες, η χρήση του χωρισμένη θήκη Οι αντλίες έχουν αυξηθεί σε πολλές εφαρμογές, όπως εφαρμογές διεργασιών, για τέσσερις λόγους:
1. Πρόοδος στην τεχνολογία σφράγισης φυγοκεντρικών αντλιών
2. Σύγχρονη γνώση και μοντελοποίηση μηχανικής ρευστών και δυναμικής περιστροφής
3. Προηγμένες μέθοδοι κατασκευής για την παραγωγή ακριβών περιστρεφόμενων εξαρτημάτων και πολύπλοκων συγκροτημάτων με λογικό κόστος
4. Η δυνατότητα απλοποίησης του ελέγχου μέσω της χρήσης σύγχρονης τεχνολογίας ελέγχου, ιδιαίτερα των σύγχρονων μεταβλητών στροφών (VSD)
Όσον αφορά την αξιοπιστία, η καμπύλη της αντλίας αξίζει μεγαλύτερη προσοχή ανεξάρτητα από τη φύση της εφαρμογής. Κατά τη διαδικασία επιλογής, η γραφική παράσταση της καμπύλης του σημείου λειτουργίας της εφαρμογής μπορεί να σημαίνει τη διαφορά μεταξύ εξοικονόμησης χρημάτων και απώλειας χρημάτων.
Το καλύτερο σημείο απόδοσης
Το σημείο βέλτιστης απόδοσης (BEP) είναι το σημείο στο οποίο το αντλία οριζόντιας χωρισμένης θήκης είναι πιο σταθερό. Εάν η αντλία λειτουργεί μακριά από το σημείο BEP, όχι μόνο θα οδηγήσει σε αύξηση των μη ισορροπημένων φορτίων - τα φορτία συνήθως κορυφώνονται στο νεκρό σημείο της αντλίας, αλλά επίσης (για μεγάλες περιόδους λειτουργίας) μειώνουν την αξιοπιστία της αντλίας και του διάρκεια ζωής των συστατικών του.
Ο σχεδιασμός της αντλίας καθορίζει συνήθως το βέλτιστο εύρος λειτουργίας της, αλλά η αντλία πρέπει γενικά να λειτουργεί εντός 80% έως 109% του BEP. Αυτό το εύρος είναι ιδανικό αλλά όχι πρακτικό και οι περισσότεροι χειριστές θα πρέπει να καθορίσουν το βέλτιστο εύρος λειτουργίας πριν επιλέξουν μια αντλία.
Η απαιτούμενη καθαρή θετική πίεση κεφαλής αναρρόφησης (NPSHR) συνήθως περιορίζει το εύρος λειτουργίας της αντλίας σε όρους BEP. Όταν λειτουργεί πολύ πάνω από τη ροή BEP, η πτώση πίεσης στη δίοδο αναρρόφησης και στις σωληνώσεις θα πέσει σημαντικά κάτω από το NPSHR. Αυτή η πτώση πίεσης μπορεί να προκαλέσει σπηλαίωση και ζημιά στα μέρη της αντλίας.
Καθώς τα εξαρτήματα της αντλίας φθείρονται και γερνούν, αναπτύσσονται νέα διάκενα. Το αντλούμενο υγρό αρχίζει να ανακυκλώνεται πιο συχνά (εσωτερική αντίστροφη ροή - σημείωση σαλόνι αντλίας) από ό,τι όταν η αντλία ήταν καινούργια. Η ανακυκλοφορία μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις στην απόδοση της αντλίας.
Οι χειριστές θα πρέπει να ελέγχουν την καμπύλη απόδοσης της αντλίας για ολόκληρο το προφίλ λειτουργίας. Οι αντλίες που λειτουργούν σε κλειστό βρόχο ή υπηρεσία ανάκτησης (με συστήματα παράκαμψης – σημείωση κομμωτηρίου αντλίας) θα πρέπει να λειτουργούν κοντά στο BEP ή σε απόσταση περίπου 5% έως 10% στα αριστερά του BEP. Από την εμπειρία μου, τα συστήματα κλειστού βρόχου δίνουν λιγότερη προσοχή στην καμπύλη απόδοσης της αντλίας.
Στην πραγματικότητα, ορισμένοι χειριστές δεν ελέγχουν τα εναλλακτικά σημεία λειτουργίας ή το εύρος ροής ανάκτησης στην καμπύλη της αντλίας. Οι ροές της υπηρεσίας ανακύκλωσης μπορεί να ποικίλλουν πολύ, γι' αυτό οι χειριστές πρέπει να βρουν και να αξιολογήσουν όλα τα πιθανά σημεία λειτουργίας στην καμπύλη της αντλίας.
Ακραία Λειτουργικά Σημεία
Στην υπηρεσία μεταφοράς χύδην, ο οριζόντιος διαχωρισμός αντλία θήκης μεταφέρει υγρό από δοχείο ή δεξαμενή με διαφορετικά επίπεδα υγρού στις θύρες αναρρόφησης και εκκένωσης. Η αντλία αντλεί υγρό στη θύρα αναρρόφησης και γεμίζει το δοχείο ή τη δεξαμενή στη θύρα εκκένωσης. Ορισμένες υπηρεσίες μεταφοράς χύδην απαιτούν τη χρήση βαλβίδων ελέγχου, οι οποίες μπορούν να αλλάξουν σημαντικά τη διαφορική πίεση.
Η κεφαλή της αντλίας αλλάζει συνεχώς, αλλά ο ρυθμός αλλαγής μπορεί να είναι υψηλός ή χαμηλός.
Υπάρχουν δύο ακραία σημεία λειτουργίας στην υπηρεσία μεταφοράς χύδην, το ένα στην υψηλότερη κεφαλή και το άλλο στη χαμηλότερη κεφαλή. Ορισμένοι χειριστές αντιστοιχούν κατά λάθος το BEP της αντλίας με το σημείο λειτουργίας στην υψηλότερη κεφαλή και ξεχνούν τις άλλες απαιτήσεις κεφαλής.
Η επιλεγμένη αντλία θα λειτουργεί στα δεξιά του BEP, παρέχοντας αναξιόπιστη και λιγότερο αποδοτική απόδοση. Επιπλέον, επειδή η αντλία έχει μέγεθος ώστε να λειτουργεί στην υψηλότερη κεφαλή κοντά στο BEP, το μέγεθος της αντλίας είναι μεγαλύτερο από αυτό που πραγματικά χρειάζεται.
Η λανθασμένη επιλογή αντλίας στο χαμηλότερο σημείο λειτουργίας της κεφαλής θα έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας, χαμηλότερη απόδοση, περισσότερους κραδασμούς, μικρότερη διάρκεια στεγανοποίησης και ρουλεμάν και χαμηλότερη αξιοπιστία. Όλοι αυτοί οι παράγοντες μπορούν να αυξήσουν σημαντικά το αρχικό και λειτουργικό κόστος, συμπεριλαμβανομένων των συχνότερων απρογραμμάτιστων διακοπών.
Βρίσκοντας το μεσαίο σημείο
Η καλύτερη επιλογή αντλίας οριζόντιας χωρισμένης θήκης για υπηρεσία μεταφοράς χύδην εξαρτάται από τον εντοπισμό του σημείου λειτουργίας στην υψηλότερη κεφαλή στα αριστερά του BEP ή στη χαμηλότερη κεφαλή στα δεξιά του BEP.
Η καμπύλη αντλίας που προκύπτει θα πρέπει να περιλαμβάνει σημεία λειτουργίας που λαμβάνουν υπόψη άλλους παράγοντες όπως το NPSHR. Η αντλία πρέπει να λειτουργεί κοντά στο BEP, το οποίο είναι το μεσαίο σημείο μεταξύ της υψηλότερης και της χαμηλότερης κεφαλής, τις περισσότερες φορές.
Γενικά, όλα τα σημεία λειτουργίας πρέπει να προσδιορίζονται και να αξιολογείται η λειτουργία της αντλίας για όλα τα πιθανά σημεία λειτουργίας.
Ένας σημαντικός παράγοντας είναι οι συνθήκες λειτουργίας της αντλίας και όταν η απόδοση της αντλίας είναι ελαφρώς μειωμένη, υπολογίζεται το σημείο λειτουργίας της αντλίας στην καμπύλη της αντλίας. Για ορισμένες εφαρμογές αντλιών, όπως η υπηρεσία μεταφοράς χύδην, υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ του υψηλότερου και του χαμηλότερου σημείου κεφαλής και ενός φυγοκεντρικού pu μεταβλητής ταχύτητας