Erinevused tavaliste rikete ja magnetajamipumpade magnetilise libisemise vahel

Täiustatud lekkevaba ja korrosioonikindla vedeliku transportimisseadmenamagnetajamiga pumbadmängivad asendamatut rolli paljudes rangete tihendusnõuetega tööstusvaldkondades, nagu nafta, keemiatehnoloogia, farmaatsia tootmine ja tuumaenergia. Nende põhieelis seisneb selles, et jõuülekande traditsiooniliste mehaaniliste tihendite asemel kasutatakse magnetühendust, mis lahendab põhimõtteliselt keskmise lekke probleemi ning parandab oluliselt tootmisprotsesside ohutust ja keskkonnasõbralikkust. Tegelikkuses puutuvad kasutajad aga sageli kokku selliste probleemidega nagu vähenenud voolukiirus, vedeliku väljavoolamine ja ülekuumenemine. Mõnda neist nähtustest hinnatakse valesti kui "tõrkeid", kuid need võivad tegelikult olla magnetajamiga pumpadele omane magnetiline libisemine.

Selles artiklis analüüsitakse süstemaatiliselt olulisi erinevusi tavaliste töötõrgete ja magnetajamiga pumpade magnetilise libisemise vahel, aidates inseneri- ja tehnilistel töötajatel kogu maailmas kiiresti tuvastada probleemide algpõhjused, vältida remondivigu, vähendada seisakuid ja pikendada seadmete kasutusiga.

Tavaliste rikete analüüsMagnetajamiga pumbad

Lisaks spetsiaalsele magnetilisele libisemisele võivad magnetajamiga pumpadel töötamise ajal esineda ka mõningaid tavalisi tõrkeid, mis on sarnased teiste tsentrifugaalpumpadega, näiteks madal voolukiirus, vee väljalaske puudumine ja halb tihendus. Need rikked on tavaliselt seotud välistingimuste, mehaaniliste komponentide kulumise, halva hüdraulika jõudluse või ebaõige paigaldamise ja hooldusega.

2.1 Leke

Kuigi magnetajamiga pumbad on tuntud oma lekkevabaduse poolest, on "leke" siiski võimalik rike, kuid traditsiooniliste pumpadega võrreldes erinevad lekkepunktid. Magnetajamiga pumpade lekkimine toimub tavaliselt järgmistes osades, mis on ka "halva tihendusvõime" peamised põhjused:

• Isolatsioonihülsi kahjustused: isolatsioonihülss on magnetajamiga pumpade põhikomponent lekkevaba töö tagamiseks. Materjali defektidest, tootmiskvaliteedi probleemidest, pikaajalisest kulumisest, keskmisest korrosioonist või süsteemi survest tulenevad praod või perforatsioonid isolatsioonihülsis põhjustavad otsese keskmise lekke. Isolatsioonihülsi kahjustustega kaasneb tavaliselt keskkonna väljavool väljaspool pumba korpust ja see võib mõjutada sisemise ja välimise magnetrootori normaalset ühendust.
• Staatilise tihendi rike: staatilised tihendistruktuurid, nagu O-rõngad või tihendid, kasutatakse tavaliselt pumba korpuse ja isolatsioonihülsi ning pumba kaane ja magnetajamiga pumpade pumba korpuse vahel. Nende staatiliste tihendite rike vananemise, korrosiooni, ebaõige paigalduse või ebapiisava kinnitusjõu tõttu võib samuti põhjustada keskmise lekke, mis väljendub tavaliselt vuukide imbumisena.
• Väljalaskeklappide või õhutusventiilide leke: mõned magnetajamiga pumbad on konstrueeritud väljalaskeklappide või õhutusventiilidega gaasi eemaldamiseks pumbast enne käivitamist või keskkonna tühjendamiseks pärast seiskamist. Nende ventiilide halb tihendus võib samuti saada lekkeallikaks.

Lekkimine ei põhjusta mitte ainult väärtuslike kandjate kadu ja keskkonnareostust, mis ohustab kasutajate tervist ja ohutust, vaid sellel on ka eriti tõsised tagajärjed juhtudel, kui edastatakse tuleohtlikke, plahvatusohtlikke, mürgiseid või söövitavaid aineid. Seetõttu on ülioluline regulaarselt kontrollida isolatsioonihülsi terviklikkust, staatiliste tihendite seisukorda ja ventiilide tihendusvõimet.

2.2 Laagrite kulumine

Magnetajamiga pumpade laagrid jagunevad peamiselt liuglaagriteks (tavaliselt valmistatud kulumiskindlatest materjalidest nagu grafiit, ränikarbiid või PTFE) ja veerelaagriteks (kasutatakse mootori otsas). Laagrite kulumine on tavaline pumba jõudluse ja võimaliku rikke põhjus, eriti järgmistes olukordades:

• Tasakaalustamata telgjõud: Magnetajamiga pumpade telgjõud tasakaalustatakse tavaliselt automaatselt hüdraulilise tasakaalustamisega. Suured kõikumised pumba töötingimustes (nagu sisselaske- ja väljalaskerõhk) võivad aga selle hüdraulilise tasakaalu kergesti hävitada, põhjustades libisevate laagrite liigset radiaal- ja aksiaaljõudu, mis kiirendab laagrite kahjustumist.
• Kuivtöö: Magnetajamiga pumpade liuglaagrid toetuvad määrimiseks ja jahutamiseks tavaliselt edastatavale keskkonnale. Pumba kuivtöö (st töötamine ilma söötmeta või ebapiisava söötmega) põhjustab laagrite kiiret kulumist ja isegi läbipõlemist, kuna puudub määrimine ja soojuse hajumine.
• Keskmise saasteaine: transporditavas keskkonnas sisalduvad tahked osakesed sisenevad laagrite vahedesse, põhjustades abrasiivset kulumist ja kiirendades laagrite kahjustusi.
• Halb joondus paigaldamise ajal: Mootori ja pumba korpuse halb joondamine põhjustab laagritele täiendavat radiaalset või aksiaalset koormust, mis kiirendab kulumist.
• Liigne telgjõud: pumba aksiaaljõu ebamõistlik projekt või töötingimuste kõrvalekaldumine kavandatud punktist võib põhjustada laagrite liigset aksiaalset koormust, mis põhjustab kulumist.
• Edastatava aine keskmine või madal voolukiirus puudub: Magnetajamiga pumpade liuglaagrid toetuvad määrimiseks ja jahutamiseks edastatavale ainele. Töötamine ilma sisse- või väljalaskeklappi avamiseta põhjustab liuglaagrite kiiret kahjustumist keskmise määrimise ja jahutuse puudumise tõttu, mis on ka "transporditava keskkonna keskmise või väikese voolukiiruse puudumise" rikke oluline põhjus.

Laagrite kulumise tüüpilisteks sümptomiteks on ebatavaline müra pumba töö ajal (nagu hõõrdumise heli, vile), suurenenud vibratsioon, suurenenud mootori vool ja pumba efektiivsuse vähenemine. Tugev kulumine põhjustab rootori ja staatori vahelist hõõrdumist, mille tulemuseks on pumba kinnikiilumine või kahjustus.

2.3 Vibratsioon ja müra

Magnetajamiga pumpade töö ajal tekitatud liigne vibratsioon ja müra ei mõjuta mitte ainult töökeskkonda, vaid on ka varajase hoiatussignaalina seadmete rikete korral.

• Kavitatsioon: Pumba kavitatsiooni peamised põhjused on sisselasketoru suur takistus, transporditavas keskkonnas on suur gaasifaasi, ebapiisav täitmine ja pumba ebapiisav sisselaskekõrgus. Kui pumba imemisrõhk on madalam kui edastatava keskkonna küllastunud aururõhk, tekivad pumbas mullid. Mullid liiguvad koos vedelikuga kõrgsurvepiirkonda ja purunevad, tekitades lööklaineid, mis põhjustavad tugevat vibratsiooni ja müra ning kahjustavad tiivikut ja pumba korpust. Kavitatsioon on pumbale äärmiselt kahjulik; kavitatsiooni ajal vibreerib pump tugevalt ja hüdrauliline tasakaal on tõsiselt kahjustatud, mis põhjustab pumba laagrite, rootori või tiiviku kahjustusi ning see on magnetajamiga pumba rikete üks levinumaid põhjuseid.
• Halb joondus: Nagu varem mainitud, põhjustab mootori ja pumba korpuse vaheline halb joondamine pumba vibratsiooni.
• Tööratta tasakaalustamatus: tiiviku ebaühtlane massijaotus tootmise või hoolduse ajal tekitab pöörlemise ajal tsentrifugaaljõu, mis põhjustab pumba vibratsiooni.
• Torusüsteemi probleemid: torustiku vale tugi, torustiku resonants või võõrkehad torustikus võivad vibratsiooni edasi anda pumba korpusele või tekitada täiendavat müra.
• Laagrite kulumine: laagrite kulumine on üks otseseid vibratsiooni ja müra põhjuseid.

Pidev vibratsioon ja müra kiirendavad pumba mehaaniliste komponentide kulumist, vähendavad seadmete töökindlust ja võivad isegi põhjustada konstruktsioonikahjustusi.

2.4 Ebapiisav voolukiirus või kõrgus

Magnetajamiga pumpade ebaõnnestumine kavandatud voolukiiruse või -kõrguse saavutamisel, mis väljendub "madala voolukiiruse, vee väljalaske puudumise" ja muude probleemidena, on tavaline tööprobleem, mida võivad põhjustada mitmed tegurid:

• Õhk pumbas: Ebapiisav väljalaskekogus enne käivitamist või õhuleke imitorustikus põhjustab õhu kinnijäämise pumbas, mis mõjutab tiiviku efektiivsust vedelikuga töötamisel.
• Tööratta ummistus või kahjustus: transporditavas keskkonnas sisalduvad lisandid võivad blokeerida tiiviku voolukanalid või põhjustada tiiviku korrosiooni ja kulumist, vähendades selle hüdraulilist jõudlust.
• Süsteemi liigne takistus: liiga pikad torujuhtmed, liiga väikesed torude läbimõõdud, mittetäielikult avatud ventiilid ja ummistunud filtrid suurendavad süsteemi takistust, mille tulemusena pump ei saavuta nimivoolukiirust ja -kõrgust.
• Mootori rike: mootori ebapiisav kiirus või vähenenud võimsus ei anna pumbale piisavat liikumapanevat jõudu.
• Halvenenud imemistingimused: liiga madal imemisvedeliku tase, liiga pikk imemistorustik või kõrge imemistakistus põhjustavad pumba ebapiisava positiivse netoimemiskõrguse (NPSHa), käivitades kavitatsiooni ja mõjutades seeläbi voolukiirust ja tõstekõrgust.

Need tõrked põhjustavad tavaliselt tootmise efektiivsuse vähenemist ja mõjutavad isegi kogu protsessi voolu normaalset toimimist.

2.5 Isolatsioonihülsi kahjustused

Isolatsioonihülss on magnetajamiga pumpade põhikomponent lekkevaba töö tagamiseks ning selle terviklikkus on pumba normaalseks tööks ülioluline. Isolatsioonihülsi kahjustus on teine ​​​​magnetajamiga pumpade tavaline rike, mis võib põhjustada keskmise lekke ja magnetühenduse rikke.

• Hõõrdumine kõvade osakeste poolt: Magnetühendust jahutatakse tavaliselt pumba poolt edastatava ainega. Kui keskkond sisaldab kõvasid osakesi, võivad need osakesed suure kiirusega voolu ajal isolatsioonihülsi kergesti kriimustada või läbistada, põhjustades isolatsioonihülsi kahjustusi.
• Ebaõige hooldus: Valed toimingud, nagu tööriista kokkupõrge ja karm käsitsemine pumba paigaldamise, lahtivõtmise või igapäevase hoolduse ajal, võivad samuti kahjustada isolatsioonihülsi.
• Korrosioon ja väsimus: Pikaajaline töötamine söövitavas keskkonnas või laagri vahelduvpinge võib põhjustada isolatsioonihülsi materjali korrosiooniväsimist, mis võib põhjustada pragusid või perforatsioone.

Isolatsioonihülsi kahjustuste otsesed tagajärjed hõlmavad keskmist leket ning see mõjutab ka sisemise ja välimise magnetrootori vahelise magnetühenduse tugevust ning põhjustab isegi magnetilist libisemist. Seetõttu on keskmise puhtuse regulaarne kontroll ning standardne töö ja hooldus võtmetähtsusega isolatsioonihülsi kahjustuste vältimiseks.

Magnetajampumpade magnetilise libisemise põhjalik analüüs

Erinevalt ülaltoodud tavalistest riketest on "magnetiline libisemine" magnetilise ajamiga pumpade ainulaadne rike, mis on otseselt seotud magnetühenduse ülekandemehhanismiga. Magnetilise libisemise olemuse mõistmine on magnetajami pumba probleemide õige diagnoosimise ja lahendamise võti. Sisuliselt on magnetajamiga pumpade magnetiline libisemine pumba magnetajami demagnetiseerumine, mis on põhjustatud sisemiste osade kahjustustest või jõudluse halvenemisest.

3.1 Magnetilise libisemise määratlus ja mehhanism

Magnetiline libisemine viitab nähtusele, mille korral sisemise ja välimise magnetrootori vaheline magnetiline sidestusjõud ei ole piisav vajaliku pöördemomendi edastamiseks magnetajamiga pumba töötamise ajal, mille tulemuseks on sisemise magnetrootori pöörlemiskiirus (mis juhib tiivikut) välise magnetrootori suhtes või see täielikult seiskub (ja sünkroonmootori pöörlemiskiirus sünkrootori poolt). Lihtsamalt öeldes on tegemist "magnetilise libisemisega". Kui pump on ülekoormatud või rootor töötamise ajal kinni kiilunud, libisevad magnetajami ajami ja käitatavad komponendid automaatselt ning sel ajal ei pöörle käitatav komponent ajamikomponendiga sünkroonselt, mille tulemuseks on demagnetiseerimine.

Selle mehhanism põhineb magnetilise sidestuse põhimõttel: sisemise ja välimise magnetrootori püsimagnetid interakteeruvad magnetvälja kaudu, et tekitada ülekande pöördemoment. Sellel pöördemomendil on kriitiline väärtus, nimelt kriitiline pöördemoment. Kui pumba tegelik töömoment (määratud tiheduse, viskoossuse, voolukiiruse, keskkonna kõrguse jne järgi) ületab kriitilise pöördemomendi, mida magnetühendus suudab pakkuda, toimub sisemise ja välimise magnetrootori vahel suhteline libisemine, st magnetiline libisemine. Sel ajal pöörleb välimine magnetrootor endiselt suurel kiirusel, mida juhib mootor, kuid sisemise magnetrootori ja tiiviku pöörlemiskiirus langeb märgatavalt või isegi stagneerub, mis toob kaasa pumba voolukiiruse ja kõrguse järsu languse.

Lisaks põhjustab pikaajaline töötamine magnetajamil olevatel püsimagnetitel pöörisvoolukadu ja magnetkadu ajamirootori vahelduva magnetvälja toimel, mille tulemuseks on püsimagnetite temperatuuri tõus, mis muudab magnetajami magnetjõu kehtetuks ja kahjustab ka pumba liuglaagreid.

Magnetilise libisemise peamised põhjused on järgmised:

• Pumba ülekoormustöö: see on magnetilise libisemise kõige levinum põhjus. Näiteks transporditava aine tiheduse või viskoossuse järsk tõus, süsteemi vasturõhu ebanormaalne tõus või tiiviku takistuse järsk tõus pumbas võõrkehade kinnikiilumise tõttu, mistõttu pumba tegelik töömoment ületab magnetühenduse kriitilise pöördemomendi. Näiteks kui algselt DN100 väljalasketorustikku kasutav pump asendatakse pumbaga, mis vajab DN65 väljalasketorustikku, kuid kasutab siiski algset DN100 torustikku, on töö ajal raske väljalaskeklapi avanemisastet juhtida, mis võib tõenäoliselt põhjustada pumba ülekoormust ja magnetilist libisemist.
• Tõsised kõikumised keskmistes töötingimustes: Näiteks vedelgaasi transportimisel muutub selle tihedus suuresti temperatuuri ja rõhuga, mis võib põhjustada suuri kõikumisi pumba töötingimustes, suurendada pumba kavitatsiooni võimalust ja seejärel vallandada magnetilise libisemise.
• Ebaõigest tööst põhjustatud kavitatsioon: Kui operaatorid ei suuda õigel ajal paagi vedelikutaset tabada, siis pumbal hakkab kavitatsioon toimima, määrde- ja jahutusaine puudub ning pumba sees on ebanormaalne takistus, mis võib samuti vallandada magnetilise libisemise.
• Alamõõduline magnetmomendi konstruktsioon: Pumba valiku ja projekteerimisetapis põhjustab magnetühenduse magnetilise pöördemomendi ebapiisav projekteerimisvaru tegelike töötingimuste kõikumiste ja võimalike ülekoormustingimustega toimetulekuks kergesti magnetilise libisemiseni.
• Magnethülsi liigsed kinnitused: Pumba magnetmuhvi isolatsioonihülsi õigeaegne puhastamata jätmine põhjustab magnethülsi liigseid kinnitusi, mis suurendab sisemise ja välimise magnetrootori vahet, nõrgestab magnetvälja tugevust, vähendab magnetjõu libisemist töö ajal.

3.2 Magnetilise libisemise ohud ja tuvastamine

Magnetiline libisemine põhjustab magnetajamipumpadele mitmesuguseid ohte ja sellel on ahelreaktsioon:

• Kuumutamine ja demagnetiseerimine: magnetilise libisemise ajal toimub sisemise ja välimise magnetrootori vahel vägivaldne suhteline liikumine ja pöörisvoolukadu, mis põhjustab isolatsioonihülsi ja magnetite temperatuuri järsu tõusu. Kõrge temperatuur kiirendab veelgi püsimagnetite demagnetiseerumist, moodustades nõiaringi, muutes pumba magnetilise libisemise suhtes taas altimaks, kuni magnetühendus täielikult üles ütleb.
• Tõhususe järsk langus: pumba voolukiirus ja tõstekõrgus langevad järsult, ei vasta protsessi nõuetele, mis toob kaasa tootmise katkemise või toote kvaliteedi kahjustamise.
• Seadme kahjustused: Pikaajalisest või sagedasest magnetilisest libisemisest põhjustatud kõrge temperatuur ja vibratsioon kiirendavad komponentide, nagu laagrid ja isolatsioonihülsid, kulumist ja kahjustusi.

Magnetilise libisemise tuvastamise võti on jälgida pumba tööolekut ja parameetrite muutusi ning pumba tüüpilisi omadusi:

Väljalaskerõhu langus: pumba väljalaske manomeetri näit langeb järsult ja vooluhulgamõõtur näitab voolukiiruse vähenemist.

Pumba mootori voolu langus: Magnetilise libisemise ajal töötab mootor endiselt suurel kiirusel, kuid mootori vool langeb oluliselt pumba koormuse järsu vähenemise tõttu, mis ei ole kooskõlas pumba tegeliku väljundiga (voolukiirus, tõstekõrgus).

Temperatuuri kiire tõus magnetühendusel: magnetilise libisemise ajal toimub sisemise ja välimise magnetrootori vahel äkiline suhteline liikumine ja pöörisvoolu kadu, mis põhjustab isolatsioonihülsi ja magnetite temperatuuri järsu tõusu, eriti magnetühenduse osas.

Pikaajaline magnetilise libisemisega töötamine põhjustab magnetajami püsimagnetitel pöörisvoolu kadu ja magnetkadu käitava rootori vahelduva magnetvälja mõjul, mille tulemuseks on püsimagnetite temperatuuri tõus, mis muudab magnetajami magnetjõu kehtetuks ja kahjustab ka pumba liuglaagreid.

Kuidas eristada magnetilist libisemist tegelikest riketest?

Järeldus

Magnetajamiga pumpade "magnetiline libisemine" ei ole rike, vaid intelligentne kaitsereaktsioon; tõelised tõrked tulenevad sageli süsteemi varajastest disainivigadest või pikaajalisest ebaõigest tööst. Ainult nende kahe täpse eristamise abil on võimalik saavutada tõhus toimimine ja hooldus, tagada tootmise järjepidevus ning "nulllekkega" magnetajamiga pumpade põhieelis saab täielikult kasutada.

Võttes arvesse kõrgemaid ülemaailmseid tööstuslikke ohutus-, keskkonnakaitse- ja töökindlusnõudeid tänapäeva maailmas, on magnetajamiga pumpade tööloogika põhjalik mõistmine vedelikusüsteemide pikaajalise ja stabiilse töö tagamise võti. Selles valdkonnas hästi tundva eksperdinaTeffikomitte ainult ei paku suure jõudlusega magnetajamiga pumbatooteid, vaid on ka pühendunud pakkuma klientidele kogu elutsüklit hõlmavaid lahendusi, sealhulgas õiget valikut, süsteemi disaini ning kasutamist ja hooldust.

Külastage ametlikku veebisaiti www.teffiko.com, et uurida, kuidas oma süsteemi tõelist töökindlust süstida.