Prezračevanje zraka pred zagonom centrifugalne črpalke v bistvu odstrani zrak, ujet v ohišju črpalke in sesalni cevi, da ustvari učinkovit vakuum v središču rotorja in prepreči poškodbe črpalke, ki jih povzroči vezava zraka. Z vidika zagona na kraju samem ter delovanja in vzdrževanja ta dokument razlaga vzroke za vezavo zraka, standardne postopke za polnjenje in odzračevanje ter točke za odpravljanje težav.
Pri črpalkah večina servisnih poročil, ki opisujejo "brez izpusta vode po teku, brnenje motorja z ničelnim pretokom", ne izvira iz okvare črpalke, temveč zaradi nepopolne odstranitve zraka iz ohišja črpalke in sesalne cevi pred zagonom. Ta operacija, ki jo zlahka spregledamo, neposredno sproži vezavo zraka. Namesto da začnemo z definicijami iz učbenikov, ta članek pojasnjuje, zakaj je prezračevanje potrebno, kako ga izvesti in kaj storiti, če se težave po prezračevanju nadaljujejo, vse z vidika zagona ter delovanja in vzdrževanja.
A centrifugalna črpalkaiztisne tekočino z vrtenjem rotorja, kar ustvarja območje nizkega tlaka v središču rotorja. Atmosferski tlak ali tlak v cevovodnem omrežju nato potisne tekočino v črpalko. Ta logika sesanja in praznjenja deluje samo pod enim predpogojem: komora črpalke mora biti popolnoma napolnjena z nestisljivo tekočino.
Ko se zrak zmeša v ohišje črpalke, nastanejo težave. Gostota zraka je približno 1/800 gostote vode. Ko ga vrti rotor, ustvarja zanemarljivo centrifugalno silo, ki ne more ustvariti zadostnega vakuuma v središču rotorja, da bi povlekel tekočino navzgor. Še huje, zrak je stisljiv: zaseda prostor v komori kot goba, vendar ne more opravljati tesnilne funkcije tekočine. Brez delujočega vakuuma tekočine ni mogoče vsesati. To je vezava zraka – črpalka deluje, vendar ne uspe sesati tekočine. Zaradi tega skoraj vsi priročniki za centrifugalne črpalke vsebujejo opomnik: suhi tek brez tekočine je strogo prepovedan.
Številni operaterji domnevajo, da vezava zraka povzroči samo začasno izgubo dobave vode in jo je mogoče popraviti s ponovnim zagonom in polnjenjem. V dejanskih pogojih delovanja pa vezava zraka sproži verigo reakcij:
1. Ničelen pretok, brez izhodnega tlaka in delovanje motorja v prostem teku, kar neposredno prekine pretok procesne tekočine za proizvodnjo.
2. Učinki udarca: zračni žepki znotraj črpalke se nenehno vznemirjajo, stisnejo in sprostijo s strani propelerja, kar povzroči opazne vibracije in neobičajen hrup.
3. Pregorelost tesnila: mehanska tesnila se za hlajenje in mazanje zanašajo na transportni medij. Suho trenje brez tekočine povzroči pregrevanje in okvaro karboniziranega tesnila v nekaj minutah.
4. Postopna obraba: dolgotrajno vezanje zraka pospeši obrabo tekačev in ležajev, skrajša celotno življenjsko dobo črpalke in potrati električno energijo. Skratka, nekaj minut suhega delovanja zaradi vezave zraka lahko privede do dragih popravil, oprema pa nikoli ne bi smela biti izpostavljena takim tveganjem.
Pri pravilno zasnovani centrifugalni črpalki sta polnjenje in odzračevanje komplementarni operaciji. Polnjenje napolni komoro črpalke in sesalno cev s tekočino; prezračevanje odvaja zrak, ujet na visokih točkah znotraj komore med polnjenjem s tekočino. Nobenega koraka ni mogoče preskočiti. Polnjenje brez prezračevanja pusti zračne žepe, ki blokirajo pretočne prehode na visokih točkah.
Na podlagi Teffikove tovarne in izkušenj z zagonom na kraju samem je treba poudariti tri ključne točke. Najprej se pred polnjenjem s tekočino prepričajte, da so ventili sesalnega voda popolnoma odprti in da so izstopni ventili zaprti, da se izognete lažnemu polnemu polnjenju. Drugič, merilo sprejemljivosti za prezračevalne odprtine je enakomerno odvajanje tekočine brez mehurčkov in ne zgolj odtok vode. Tretjič, na dvignjenih delih dolgih sesalnih cevovodov je treba namestiti ločene odzračevalne točke, saj zrak vedno migrira v visoke položaje.
Nožni povratni ventili so običajno nameščeni na vstopih v sesalne cevi, da preprečijo, da bi napolnjena tekočina tekla nazaj v spodnji rezervoar pod gravitacijo. Upoštevajte pa, da nožni ventili povzročajo lokalni upor in so nagnjeni k zagozditvam in puščanju zraka, če so dlje časa potopljeni v medij. To so skriti vzroki ponavljajočega se vezanja zraka tudi po temeljnem premazu.
Pri poplavljenih sesalnih napravah, kjer je črpalka pod nivojem tekočine v hranilniku, tekočina napolni črpalko z razliko v nivoju tekočine, zato je ročno polnjenje pred zagonom večinoma nepotrebno. To je najbolj nemoteča ureditev.
Samosesalne črpalke uporabljajo samosesalne naprave (kot so črpalke z vodnimi obroči na izstopni strani ali posebej urejeni cevovodi za samodejno preusmerjanje vode) za poenostavitev delovanja. Kljub temu samosesanje ni enako ničelnemu prezračevanju. Tveganje vezave zraka ostaja, če se v komori naberejo velike količine plina; odzračevalne ventile je treba po potrebi pregledati ročno.
Sledite temu zaporedju za polnjenje črpalke in odzračevanje:
1. Zaprite izhodni ventil črpalke in popolnoma odprite ventile sesalne napeljave.
2. Počasi napolnite ohišje črpalke s procesnim medijem skozi odprtino za polnjenje, da preprečite vnos novih mehurčkov.
3. Odprite odzračevalni čep ali odzračevalni ventil na vrhu ohišja črpalke.
4. Nadaljujte z odzračevanjem, dokler tekočina brez mehurčkov ne začne enakomerno teči iz odzračevalne odprtine.
5. Privijte odzračevalni čep ali zaprite odzračevalni ventil.
6. Zaženite črpalni agregat, počasi odprite izpustni ventil in spremljajte tlak in vibracije.
Opomba: Pri dolgih sesalnih cevovodih se zrak nagiba k kopičenju na najvišjih točkah cevi. Odzračite te dvignjene dele ločeno poleg odzračevanja telesa črpalke; ne odzračujte samo ohišja črpalke.
Če po naslednjih korakih odzračevanja še vedno pride do zadrževanja zraka, so glavni vzroki običajno v puščanju sistema ali namestitvi in ne v nepravilnem odzračevanju. Izvedite preglede po posameznih postavkah, kot sledi:
| Fenomen | Verjeten vzrok | Zdravilo |
|---|---|---|
| Neprekinjen izpust plina brez tekočine na odzračevalni odprtini | Puščanje v sesalnih ceveh, prirobnicah ali tesnilih | Poiščite puščanje odsek za odsekom; pritrdite ali zamenjajte tesnila |
| Komora črpalke se po polnjenju hitro izprazni | Okvara nožnega ventila ali povratni tok sifona cevovoda | Preglejte nožni ventil; namestite vakuumsko hranilno posodo |
| Zračni žepi le na višjih točkah, spodnji deli pa delujejo normalno | Odsotnost zračnikov na visokih točkah za dolge cevovode | Namestite odzračevalne ventile na dvignjene dele cevi |
| Zračna vezava na samosesalnih črpalkah | Prekomerno nakopičen plin ali premalo polnilne vode v komori | Pred zagonom izvedite ročno polnjenje in odzračevanje |
Ta kontrolni seznam objavite na preglednih listih ob zagonu, da odpravite večino napačnih diagnoz.
Polnjenje in odzračevanje sta priporočljiva za večino delovnih pogojev. Po zaustavitvi zrak postopoma pronica v ohišje črpalke skozi tesnila in reže v cevovodih, kar ob ponovnem zagonu povzroča nevarnost vezave zraka. Ročno polnjenje je mogoče v veliki meri izpustiti le pri črpalkah, nameščenih pod nivojem tekočine v rezervoarju, z dobro zaprtimi cevovodi. Tudi takrat pred zagonom potrdite, da ni ujetega zraka.
Ne, ne smejo se zamenjati. Vezava zraka nastane zaradi velikega vnosa plina v črpalko, ki preprečuje nastanek vakuuma, kar povzroči popolno izgubo sesanja tekočine. Rešuje se s polnjenjem in odzračevanjem. Kavitacija nastane, ko tekočina izhlapi v mehurčke v območjih nizkega tlaka; implozija mehurčkov razjeda kovino rotorja, kar povzroča luknjičasto korozijo, vibracije in neobičajen hrup. Rešuje se z izboljšanjem sesalnih pogojev (npr. povečanje razpoložljive neto pozitivne sesalne višine NPSHa). Razlikujeta se po temeljnih vzrokih, simptomih in korektivnih ukrepih.
Skratka, nestisljiva tekočina omogoča ustvarjanje vakuuma med vrtenjem impelerja; stisljiv plin, ujet v črpalkah, sproži vezavo zraka in izgubo sesalne zmogljivosti. Polnjenje in odzračevanje pred zagonom centrifugalne črpalke odstrani plin iz komor črpalke, da vzpostavi učinkovit vakuum in zaščiti črpalne sklope pred poškodbami zaradi suhega teka. Vključite polnjenje in odzračevanje v kontrolne sezname pregledov ob zagonu kot osnovne postopke za dolgoročno stabilno delovanje.
Če naletite na vprašanja glede izbire centrifugalne črpalke, zagona na kraju samem ali diagnoze napak, se obrnite naTeffikoinženirska ekipa. Ciljna tehnična podpora bo ponujena na podlagi lastnosti vašega medija ter pogojev delovanja in namestitve.【Pišite nam】
