چه مدت می توانم پمپ خود را خشک کنم؟
از هر کسی که با پمپ های درایو مغناطیسی صنعتی (مگ درایو) آشنایی داشته باشد، در مورد عملکرد خشک پمپ سؤال شده است. به هر حال، ماشین ظرفشویی و ماشین لباسشویی در خانه این کار را همیشه انجام می دهد. مواد یاتاقانی وجود دارد که این اجازه را می دهد، درست است؟ مطمئناً، یک "بله" واجد شرایط، اما زمان آن است که نگاهی دقیق تر به دویدن خشک بیندازیم.
تصویر 1: قطعه شکسته یاتاقان کاربید سیلیکون (تصویر توسط مگناتکس پمپ ها , شرکت .)
دویدن خشک، به جز در معنای لغوی، اشتباه است. پمپ های صنعتی به صورت مکانیکی یا بدون آب بندی هستند و می توانند از نتایجی که صنعت آن را "عملکرد خشک" نامیده است آسیب ببیند. این مقاله بر روی پیکربندی پمپ درایو ماگ با اجزای بلبرینگ کاربید سیلیکون (SiC ) تمرکز می‌کند که یکی از دو نوع پمپ‌های گریز از مرکز روتودینامیکی بدون مهر و موم است.
پمپ های ماگ درایو دارای یاتاقان های روغن کاری شده با محصول هستند که برای عملکرد مناسب نیاز به مایع دارند. این یاتاقان‌های هیدرودینامیکی (ساده) به یک مانع سیالی که اجزای یاتاقان را جدا می‌کند، بستگی دارد که در صورت وجود حرکت نسبی بین دو سطح، به گوه تبدیل می‌شود. هنگامی که این سد مایع مختل می شود، دو سطح با هم تماس پیدا می کنند و می توانند منجر به آسیب اجزا شوند. این اثر می تواند تجمعی باشد و در صورت رسیدن به محدودیت منجر به خرابی قطعه شود.
هنگامی که پمپ مکش خود را از دست داد، باید فوراً خاموش شود. آسیب به اجزای SiC ممکن است در عرض چند ثانیه رخ دهد. استفاده از مانیتور قدرت برای تشخیص زمانی که بار موتور به طور ناگهانی تغییر کرده است، مانند زمانی که پمپ مکش خود را از دست می دهد، از اجزای اصلی پمپ محافظت می کند. ادامه کار بدون مایع کافی در مکش می تواند به سرعت منجر به آسیب شدید اجزای SiC شود.
برای عمر طولانی، پمپ فقط به مایع در دسترس، عملکرد در محدوده جریان پمپ منحنی و در محدوده طراحی پمپ نیاز دارد. لطفاً توجه داشته باشید که بهتر است پمپ را در مقابل یک شیر تخلیه نیمه بسته (حدود یک چهارم باز) راه اندازی کنید. شیر مکش باید همیشه در هنگام کار باز باشد و فقط زمانی بسته شود که پمپ به دلایل تعمیر و نگهداری ایزوله شود.
اجزای بلبرینگ SiC و شرایط ناراحتی سیستم
مواد یاتاقان SiC ضربه مکانیکی را تحمل نمی کند، این همان چیزی است که زمانی رخ می دهد که مایع روان کننده کافی بین سطوح اجزای یاتاقان وجود نداشته باشد که منجر به تماس بین اجزا می شود. چندین موقعیت در حین کار سیستم وجود دارد که می تواند چنین شرایطی را ایجاد کند.
عملکرد پمپ با دریچه های بسته
فشار ناکافی در مکش پمپ (سر مکش خالص مثبت ناکافی موجود [NPSHa ]) باعث ایجاد کاویتاسیون می شود
دوره های طولانی کار در شرایط جریان بسیار کم
دوره های طولانی کار در شرایط جریان بالا با مقاومت فشار کم در هنگام تخلیه - عملکرد "خارج از منحنی" یا فراتر از محدوده حداکثر جریان
چرخه بیش از حد جریان سیستم از یک نرخ جریان به دیگری
دمای بیش از حد که باعث تبخیر مایع پمپ شده (جریان روانکاری) در سطوح اجزای یاتاقان می شود - یا فشار داخلی سیستم کافی برای نگه داشتن سیال پمپ شده در حالت مایع در هنگام عبور از پمپ وجود ندارد.
موتور پرانرژی بدون مایع در پمپ، از جمله به طور خلاصه برای بررسی چرخش
ورودی پره پروانه متصل به چشم مکش
SiC زینتر شده با تیمار ویژه از تعدادی تامین کننده در دسترس است تا در صورت بروز اختلال در سیستم، قابلیت های عملیات خشک را افزایش دهد. برخی از تولیدکنندگان از پوشش‌هایی استفاده می‌کنند که به بستر SiC می‌چسبند، در حالی که برخی دیگر از روش‌های تزریق استفاده می‌کنند که به صورت مکانیکی پوشش را با مواد پایه ادغام می‌کنند. همه اینها در صنعت پوشش های الماس مانند (DLC ) نامیده می شوند. این تیمارها ضریب سطح اصطکاک را در مقایسه با SiC متخلخل استاندارد کاهش می‌دهند. اصطکاک کمتر در هنگام خرابی سیستم و سایر شرایط کار خشک، گرمای کمتری تولید می‌کند و پتانسیل شکستگی اجزای یاتاقان در اثر تماس مکانیکی یا شوک حرارتی را کاهش می‌دهد.
در مورد تجهیزات پمپاژ و یاتاقان های روغن کاری شده محصول، هیچ کس توصیه نمی کند که پمپ بدون عبور مایع از آن کار کند. مقداری مایع باقیمانده در هنگام از دست دادن مکش دستگاه باقی می ماند، اما با ادامه کار به سرعت از کناره های اجزای یاتاقان خارج می شود. تبخیر مایع بسته به اندازه پمپ می تواند به سرعت رخ دهد.
زمان اجرای خشک قطعی نیاز به آزمایش خاصی از اندازه پمپ و شرایط سرویس مورد نظر دارد. برای پمپ های کوچک کمتر از 2 اسب بخار (اسب بخار)، آزمایش نشان داده است که زمان کار خشک چند دقیقه است و برای کوچکترین پمپ ها با یاتاقان های پوشش داده شده DLC تا بیش از یک ساعت قابل افزایش است. هرچه توان ورودی پمپ بیشتر باشد، مدت زمان قبل از آسیب در سیستم یاتاقان کمتر می شود. برای پمپ‌های بزرگ‌تر در محدوده 50 اسب‌بخار، در حالی که پوشش‌های DLC همچنان کمک می‌کنند، زمان قبل از وقوع آسیب بسیار کوتاه است. فعال کردن موتور برای بررسی چرخش پمپ بدون یاتاقان های پوشش داده شده DLC یا مایع در واحد احتمالاً منجر به آسیب یاتاقان می شود. آسیب ناشی از اجرای خشک در ابتدا به صورت ترک خوردگی یا تراشه قطعات SiC ظاهر می شود. همانطور که مایع ناپدید می شود و اجزای سرامیکی دوار در تماس با اجزای ثابت قرار می گیرند، SiC می تواند شکسته شود و به قطعات کوچک تبدیل شود. ادامه کار به اجزای بیشتر پمپ مانند شفت، محفظه عقب، پوشش بدنه و پروانه آسیب می رساند - که همه قطعات پرهزینه هستند. این نوع آسیب به پمپ قابل پیشگیری است.
مجدداً، توصیه می‌شود که پمپ توسط یک مانیتور برق محافظت شود و نقطه قطع برق پایین در سطحی تنظیم شود که نشان‌دهنده اولین نشانه از بین رفتن مکش باشد. تنظیم تأخیر زمانی کمتر از 2 تا 3 ثانیه می‌تواند از خاموش شدن پمپ در زمانی که حباب بزرگی از بخار/هوا بدون از دست دادن مکش از پمپ خارج می‌شود، جلوگیری کند. تلاش برای دویدن طولانی‌تر برای خالی کردن خط مکش محصول، منجر به آسیب به پمپ می‌شود که از مقدار کمی محصولی که ممکن است در خط مکش باقی بماند، گران‌تر است. یک مانیتور برق که به درستی تنظیم شده باشد باعث صرفه جویی در هزینه مالک پمپ در چندین حساب سازمانی می شود.
موتورپمپ‌های کنسرو شده، نوع دیگر گریز از مرکز بدون مهر و موم، معمولاً از مواد یاتاقان نرم‌تر از جمله کربن استفاده می‌کنند که روان‌کننده‌تر هستند، اما مستعد سایش هستند. اینها به یک سیستم مانیتور یاتاقان برای جلوگیری از آسیب دیدن قطعات نیاز دارند.
با پمپ های مهر و موم شده مکانیکی، صفحات آب بند بر روی یک فیلم هیدرودینامیکی مشابه عمل می کنند و به همان نوع روانکاری نیاز دارند. آنها نیز برای مدت طولانی بدون آسیب خشک نمی شوند.
می توان از آسیب بیشتر به پمپ های ماگ درایو جلوگیری کرد. بهترین پاسخ به سوال عنوان این است که پمپ را خشک نکنید.