• Разбиране на проблемите със свързването на въздуха и как да се предотврати повреда на центробежната помпа

Центробежните помпи се използват широко в индустриални приложения, вклсистеми за водоснабдяване, химическа обработка, минно дело, производство на електроенергия, нефт и газ, системи за захранваща вода за котли и промишлени циркулационни системи.

По време на работа обаче потребителите могат да срещнат често срещан проблем:

Мотора работи нормално;

Валът на помпата се върти правилно;

Но от изхода не се изпуска течност;

Скоростта на потока намалява значително;

Помпата издава необичаен шум или вибрации.

В много случаи този проблем е причинен отсвързване на въздуха в центробежната помпа.

Свързването на въздуха е един от най-честите оперативни проблеми за центробежните помпи, особено захоризонтални центробежни помпи, многостъпални центробежни помпи, помпи с разделен корпус и други конструкции на не-самозасмукващи-помпи.

 

 

1. Какво представлява свързването на въздуха в центробежна помпа?

Въздушно свързванесе отнася до състояние, при което въздухът или газът се улавят в корпуса на помпата, работното колело или смукателния тръбопровод, което не позволява на центробежната помпа да установи нормален поток и налягане.

Центробежната помпа работи, като използва въртящото се работно колело за пренос на енергия към течността. Когато течността навлезе в ухото на работното колело, центробежната сила я избутва към изхода на работното колело, създавайки налягане и непрекъснат поток.

Въпреки това, когато въздухът изпълни камерата на помпата:

Въздухът има много по-ниска плътност от течността;

Работното колело не може ефективно да пренася енергия във въздуха;

Необходимата разлика в налягането не може да бъде създадена;

Течността не може да влезе правилно в помпата.

В резултат на това помпата може да продължи да работи механично, но да не подаде течност.

Типичните симптоми включват:

Помпата работи без изпускане на вода;

Намален поток и налягане;

Нестабилна работа;

Прекомерни вибрации или шум.

 

2. Основни причини за свързване на въздуха в центробежни помпи

2.1 Недостатъчно зареждане преди стартиране на помпата

Най-честата причина

Повечето конвенционални центробежни помпи сане се самозасмуква-и трябва да се напълни напълно с течност преди стартиране.

Преди работа трябва да се осигурят следните условия:

Корпусът на помпата е напълно пълен с течност;

Смукателният тръбопровод е пълен с течност;

Целият задържан въздух се отстранява.

Ако в помпата остане въздух, работното колело ще циркулира само въздух, вместо да изпомпва течност.

Често срещаните ситуации включват:

Помпата се стартира за първи път без правилно зареждане;

Помпата губи течност след дълго спиране;

Крачният клапан не работи и течността се връща обратно;

Въздухът не се освобождава напълно по време на стартиране.

 

2.2 Изтичане на въздух в смукателния тръбопровод

Смукателната страна на центробежната помпа обикновено работи под отрицателно налягане.

Следователно, дори малък теч в смукателния тръбопровод може да позволи външен въздух да навлезе в помпата без очевидно изтичане на вода.

Често срещаните точки на изтичане на въздух включват:

Фланцови съединения;

Повредени уплътнения;

Разхлабени резбови съединения;

Зони за опаковане на клапани;

Пукнатини в смукателните тръби.

След като въздухът влезе в помпата, той може да се натрупа в корпуса и да намали производителността на помпата.

За индустриални помпени системи:

Херметичността на смукателния тръбопровод е също толкова важна, колкото и здравината на напорния тръбопровод.

 

2.3 Неправилен дизайн на смукателния тръбопровод

Правилно проектираната смукателна система е от съществено значение за надеждната работа на центробежната помпа.

Проблемите, които могат да причинят натрупване на въздух, включват:

Високи точки в смукателната тръба

Въздухът има тенденция да се събира в най-високата точка на тръбопровода.

Смукателна тръба с малък размер

Смукателна тръба с недостатъчен диаметър може да причини:

По-висока скорост на потока;

Повишена загуба на триене;

По-ниско налягане на входа на помпата;

По-голям риск от навлизане на въздух в системата.

Прекомерни огъвания на тръби

Твърде много колена или сложни тръбопроводи могат да се увеличат:

Хидравлични загуби;

Устойчивост на засмукване;

Възможност за натрупване на въздух.

 

2.4 Ниско ниво на течност и всмукване на въздух

Когато нивото на течността в резервоар или резервоар стане твърде ниско:

Всмукателният отвор може да е близо до повърхността на течността;

Може да възникне образуване на вихър;

Въздухът може да бъде изтеглен в смукателната тръба.

Този проблем е често срещан в:

Системи за пречистване на вода;

Дренажни приложения;

Системи за циркулация на охлаждаща вода.

Поддържането на достатъчна дълбочина на потапяне е важно за предотвратяване на увличането на въздух.

 

2.5 Газ, отделен от изпомпваната течност

Някои течности съдържат разтворени газове.

При определени условия, като например:

Намаляване на налягането;

повишаване на температурата;

Турбулентност на потока;

разтвореният газ може да се отдели от течността и да образува мехурчета.

Тези мехурчета могат да се натрупат близо до входа на работното колело и да повлияят на работата на помпата.

 

3. Често срещани симптоми на въздушно свързване

3.1 Помпата работи, но не подава течност

Това е най-типичният симптом.

Моторът работи нормално, но:

Не излиза вода;

Налягането на изхода остава ниско;

Помпата не може да достигне проектираната работна точка.

 

3.2 Намален поток и налягане

Тъй като работното колело не може ефективно да пренася енергия към течността:

Скоростта на потока намалява;

Капки на главата на помпата;

Производителността на системата става нестабилна.

 

3.3 Ненормален шум и вибрации

Въздухът, навлизащ в областта на работното колело, нарушава непрекъснатия поток на течността.

Възможни резултати:

Повишени вибрации;

Нестабилна работа;

Ненормален работен шум.

 

4. Как да предотвратите и разрешите проблеми със свързването на въздуха

 

4.1 Правилно зареждане на помпата и отстраняване на въздуха

Най-ефективното решение е правилното зареждане преди стартиране.

Препоръчителна процедура:

Отворете вентила за освобождаване на въздуха;

Напълнете корпуса на помпата с изпомпваната течност;

Уверете се, че камерата на помпата е напълно запълнена;

Отстранете целия задържан въздух;

Затворете вентила за изпускане на въздух;

Стартирайте помпата.

Правилното грундиране е особено важно за:

Хоризонтални многостъпални помпи;

Водни помпи за захранване на котли;

Центробежни помпи с високо{0}}налягане;

Помпи с разделен корпус.

 

4.2 Проверете и поправете теча от смукателния тръбопровод

Проверявайте редовно:

Фланцови съединения;

уплътнения;

вентили;

Тръбни съединения;

Уплътнителни компоненти.

Всяко изтичане на въздух трябва да се поправи незабавно, за да се осигури стабилна работа на помпата.

 

4.3 Инсталирайте устройства за изпускане на въздух

За системи с често натрупване на въздух, помислете за инсталиране на:

Автоматични вентили за изпускане на въздух;

Тръбопроводи за обезвъздушаване;

Системи за-подпомагане на зареждане с вакуум.

Тези устройства помагат за премахване на задържания въздух и подобряват надеждността при стартиране.

 

4.4 Оптимизиране на условията за инсталиране на помпата

За да намалите риска от залепване на въздуха:

✔ Поддържайте смукателните тръбопроводи възможно най-къси;
✔ Използвайте подходящ диаметър на смукателната тръба;
✔ Минимизиране на ненужните лакти;
✔ Избягвайте високи точки, където може да се натрупа въздух;
✔ Осигурете подходящо ниво на течността над смукателния вход.

 

4.5 Изберете правилния тип помпа

Ако приложението включва:

Монтаж на помпа над нивото на течността;

Често стартиране и изключване;

Трудни условия на грундиране;

обмислете използването на:

Самозасмукващи-помпи;

Потопяеми помпи;

Вакуум{0}}помпени системи.

Избирането на правилния дизайн на помпата може значително да подобри надеждността на системата.

 

5. Въздушно свързване срещу кавитация: каква е разликата?

Въздушното свързване и кавитацията понякога се бъркат, защото и двете включват газови мехурчета вътре в помпите. Те обаче са различни явления.

Артикул	Въздушно подвързване	Кавитация
Основна причина	Въздух влиза и се натрупва в помпата	Изпаряване на течността поради ниско налягане
Източник на газ	Външен въздух или изпуснат газ	Течна пара
Типично явление	Стартиране или след навлизане на въздух в системата	При продължителна работа
Основен ефект	Помпата не може да доставя течност	Повреда на работното колело и загуба на производителност
Решение	Грундиране и отстраняване на въздуха	Подобрете NPSH и намалете загубите при засмукване

Свързването на въздуха се причинява главно отвъздух, който пречи на помпата да установи непрекъснат поток на течността, докато кавитацията се причинява отлокално изпаряване на течността поради недостатъчно налягане.

 

6. Заключение

Свързването на въздуха е често срещан работен проблем, който може значително да повлияе на производителността и надеждността на центробежната помпа.

Основните причини включват:

Неправилно зареждане преди стартиране;

Изтичане на въздух в смукателни тръбопроводи;

Лош дизайн на смукателната система;

Ниско ниво на течността, причиняващо всмукване на въздух;

Натрупване на газ вътре в помпата.

За да предотвратите свързването на въздуха:

✔ Винаги зареждайте помпата преди стартиране;
✔ Поддържайте правилно затворена смукателна система;
✔ Правилно проектиране на смукателни тръбопроводи;
✔ Отстранете ефективно задържания въздух;
✔ Изберете правилния тип помпа за приложението.

 

Особено за индустриални центробежни помпихоризонтални многостъпални помпи, помпи за захранваща вода за котли, помпи с разделен корпус и помпи с високо-налягане, предотвратяването на свързването на въздуха е от съществено значение за подобряване на оперативната ефективност, удължаване на експлоатационния живот и намаляване на разходите за поддръжка.