• Razumijevanje problema vezanja zraka i kako spriječiti kvar centrifugalne pumpe

Centrifugalne pumpe se široko koriste u industrijskim aplikacijama, uključujućisistemi vodosnabdevanja, hemijska prerada, rudarstvo, proizvodnja energije, nafta i gas, sistemi napojne vode za kotlove i industrijski cirkulacioni sistemi.

Međutim, tokom rada korisnici mogu naići na uobičajeni problem:

Motor radi normalno;

Osovina pumpe se pravilno okreće;

Ali tečnost se ne ispušta iz izlaza;

Protok se značajno smanjuje;

Pumpa proizvodi nenormalnu buku ili vibracije.

U mnogim slučajevima ovaj problem je uzrokovanvezivanje vazduha u centrifugalnoj pumpi.

Vezanje zraka jedno je od najčešćih operativnih problema za centrifugalne pumpe, posebno zahorizontalne centrifugalne pumpe, višestepene centrifugalne pumpe, pumpe sa podeljenim kućištem i druge ne-samousisne- dizajne pumpi.

 

 

1. Šta je vezivanje zraka u centrifugalnoj pumpi?

Vazdušno vezivanjeodnosi se na stanje u kojem se zrak ili plin zadržavaju unutar kućišta pumpe, područja radnog kola ili usisnog cjevovoda, sprečavajući centrifugalnu pumpu da uspostavi normalan protok i pritisak.

Centrifugalna pumpa radi tako što koristi rotirajuće radno kolo za prijenos energije u tekućinu. Kada tečnost uđe u oko impelera, centrifugalna sila ga gura prema izlazu impelera, stvarajući pritisak i kontinuirani protok.

Međutim, kada vazduh napuni komoru pumpe:

Vazduh ima mnogo manju gustinu od tečnosti;

Radno kolo ne može efikasno prenositi energiju u vazduh;

Ne može se stvoriti potrebna razlika pritiska;

Tečnost ne može pravilno da uđe u pumpu.

Kao rezultat toga, pumpa može nastaviti raditi mehanički, ali neće isporučiti tekućinu.

Tipični simptomi uključuju:

Pumpa radi bez ispuštanja vode;

Smanjeni protok i pritisak;

Nestabilan rad;

Prekomjerne vibracije ili buka.

 

2. Glavni uzroci vezivanja zraka u centrifugalnim pumpama

2.1 Nedovoljno punjenje prije pokretanja pumpe

Najčešći uzrok

Većina konvencionalnih centrifugalnih pumpi jene-samousisavajućei mora biti potpuno napunjen tečnošću prije pokretanja.

Prije rada potrebno je osigurati sljedeće uvjete:

Kućište pumpe je potpuno napunjeno tečnošću;

Usisni cevovod je napunjen tečnošću;

Sav zarobljeni vazduh se uklanja.

Ako vazduh ostane unutar pumpe, radno kolo će samo cirkulisati vazduh umesto da pumpa tečnost.

Uobičajene situacije uključuju:

Pumpa se pokreće prvi put bez odgovarajućeg punjenja;

Pumpa gubi tečnost nakon dugog isključivanja;

Nožni ventil ne radi i tečnost teče nazad;

Zrak se ne ispušta u potpunosti prilikom pokretanja.

 

2.2 Curenje zraka u usisnom cjevovodu

Usisna strana centrifugalne pumpe obično radi pod negativnim pritiskom.

Stoga, čak i malo curenje u usisnom cjevovodu može omogućiti vanjskom zraku da uđe u pumpu bez očiglednog curenja vode.

Uobičajene tačke curenja vazduha uključuju:

Prirubnički priključci;

Oštećene brtve;

Labavi navojni spojevi;

Područja pakiranja ventila;

Pukotine u usisnim cijevima.

Kada zrak uđe u pumpu, može se akumulirati unutar kućišta i smanjiti performanse pumpe.

Za industrijske pumpne sisteme:

Nepropusnost usisnog cjevovoda je jednako važna kao i čvrstoća tlačnog cjevovoda.

 

2.3 Nepravilan dizajn usisnog cjevovoda

Pravilno dizajniran usisni sistem je neophodan za pouzdan rad centrifugalne pumpe.

Problemi koji mogu uzrokovati akumulaciju zraka uključuju:

Visoke tačke u usisnoj cevi

Vazduh se skuplja na najvišoj tački cevovoda.

Mala usisna cijev

Usisna cijev nedovoljnog promjera može uzrokovati:

Veća brzina protoka;

Povećani gubitak trenja;

Niži pritisak na ulazu u pumpu;

Veći rizik od ulaska vazduha u sistem.

Prekomjerna krivina cijevi

Previše koljena ili komplikovani rasporedi cijevi mogu se povećati:

Hidraulički gubici;

Otpornost na usisavanje;

Mogućnost akumulacije zraka.

 

2.4 Nizak nivo tečnosti i usis vazduha

Kada nivo tečnosti u rezervoaru ili rezervoaru postane prenizak:

Usisni otvor može biti blizu površine tečnosti;

Može doći do formiranja vrtloga;

Vazduh se može uvući u usisnu cev.

Ovaj problem je čest kod:

Sustavi za pročišćavanje vode;

Primjene za drenažu;

Sistemi cirkulacije rashladne vode.

Održavanje dovoljne dubine uranjanja je važno kako bi se spriječilo uvlačenje zraka.

 

2.5 Gas oslobođen iz pumpane tekućine

Neke tečnosti sadrže rastvorene gasove.

Pod određenim uslovima, kao što su:

Redukcija pritiska;

Porast temperature;

turbulencija protoka;

rastvoreni gas se može odvojiti od tečnosti i formirati mehuriće.

Ovi mjehurići se mogu nakupiti u blizini ulaza rotora i utjecati na performanse pumpe.

 

3. Uobičajeni simptomi vezivanja zraka

3.1 Pumpa radi, ali ne isporučuje tekućinu

Ovo je najtipičniji simptom.

Motor radi normalno, ali:

Ne izlazi voda;

Pritisak pražnjenja ostaje nizak;

Pumpa ne može dostići projektovanu radnu tačku.

 

3.2 Smanjeni protok i pritisak

Budući da impeler ne može efikasno prenijeti energiju na tekućinu:

Protok se smanjuje;

Pad glave pumpe;

Performanse sistema postaju nestabilne.

 

3.3 Nenormalna buka i vibracije

Zrak koji ulazi u područje radnog kola ometa kontinuirani protok tekućine.

Mogući rezultati:

Povećane vibracije;

Nestabilan rad;

Nenormalna radna buka.

 

4. Kako spriječiti i riješiti probleme sa vezivanjem zraka

 

4.1 Pravilno punjenje pumpe i uklanjanje zraka

Najefikasnije rješenje je pravilno punjenje prije pokretanja.

Preporučena procedura:

Otvorite ventil za ispuštanje vazduha;

Napunite kućište pumpe pumpanom tečnošću;

Uvjerite se da je komora pumpe potpuno napunjena;

Uklonite sav zarobljeni zrak;

Zatvorite ventil za ispuštanje vazduha;

Pokrenite pumpu.

Pravilno prajmeriranje je posebno važno za:

Horizontalne višestepene pumpe;

Pumpe napojne vode za kotlove;

Centrifugalne pumpe visokog{0}}a;

Pumpe sa podijeljenim kućištem.

 

4.2 Pregledajte i popravite curenje usisnog cjevovoda

Redovno provjeravajte:

Prirubnički priključci;

Brtve;

Ventili;

Spojevi cijevi;

Zaptivne komponente.

Svako curenje zraka treba odmah popraviti kako bi se osigurao stabilan rad pumpe.

 

4.3 Instalirajte uređaje za ispuštanje zraka

Za sisteme sa čestim akumulacijom vazduha, razmislite o ugradnji:

Automatski ventili za ispuštanje zraka;

Cjevovodi za ventilaciju;

Sistemi za nanošenje{0}}pomognuti vakuumu.

Ovi uređaji pomažu u uklanjanju zarobljenog zraka i poboljšavaju pouzdanost pokretanja.

 

4.4 Optimizirajte uvjete instalacije pumpe

Da biste smanjili rizik od vezivanja zraka:

✔ Neka usisni cjevovodi budu što kraći;
✔ Koristite odgovarajući promjer usisne cijevi;
✔ Smanjite nepotrebne laktove;
✔ Izbjegavajte visoke tačke na kojima se može akumulirati zrak;
✔ Osigurajte odgovarajući nivo tečnosti iznad usisnog otvora.

 

4.5 Odaberite ispravan tip pumpe

Ako aplikacija uključuje:

Instalacija pumpe iznad nivoa tečnosti;

Često pokretanje i gašenje;

Teški uslovi pranja;

razmislite o korištenju:

Samousisne{0}}pumpe;

Potopne pumpe;

Sistemi za pumpanje sa{0}}vakuumom.

Odabir ispravnog dizajna pumpe može značajno poboljšati pouzdanost sistema.

 

5. Vazdušno vezivanje naspram kavitacije: u čemu je razlika?

Vezivanje zraka i kavitacija se ponekad brkaju jer oba uključuju mjehuriće plina unutar pumpi. Međutim, to su različite pojave.

Stavka	Air Binding	Kavitacija
Glavni uzrok	Vazduh ulazi i akumulira u pumpi	Isparavanje tečnosti zbog niskog pritiska
Izvor plina	Vanjski zrak ili ispušteni plin	Tečna para
Tipična pojava	Pokretanje ili nakon ulaska vazduha u sistem	Tokom kontinuiranog rada
Glavni efekat	Pumpa ne može isporučiti tečnost	Oštećenje radnog kola i gubitak performansi
Rješenje	Prajmerisanje i uklanjanje vazduha	Poboljšajte NPSH i smanjite gubitke usisavanja

Vezivanje zraka je uglavnom uzrokovanovazduh koji sprečava pumpu da uspostavi kontinuirani protok tečnosti, dok je kavitacija uzrokovanalokalno isparavanje tekućine zbog nedovoljnog pritiska.

 

6. Zaključak

Vezivanje zraka je uobičajeni operativni problem koji može značajno utjecati na performanse i pouzdanost centrifugalne pumpe.

Glavni uzroci uključuju:

Nepravilno punjenje prije pokretanja;

Curenje zraka u usisnim cjevovodima;

Loš dizajn usisnog sistema;

Nizak nivo tečnosti koji uzrokuje ulazak vazduha;

Akumulacija plina unutar pumpe.

Da biste spriječili vezivanje zraka:

✔ Uvek napunite pumpu pre puštanja u rad;
✔ Održavajte pravilno zatvoren usisni sistem;
✔ Ispravno projektirajte usisne cjevovode;
✔ Efikasno ukloniti zarobljeni vazduh;
✔ Odaberite odgovarajući tip pumpe za primjenu.

 

Za industrijske centrifugalne pumpe, posebnohorizontalne višestepene pumpe, pumpe napojne vode za bojlere, pumpe sa odvojenim kućištima i pumpe visokog{0}}pritiska, sprečavanje vezivanja vazduha je od suštinskog značaja za poboljšanje operativne efikasnosti, produženje radnog veka i smanjenje troškova održavanja.