Katilinių vandens siurblių veikimo principai ir priežiūros gairės

Katilo tiekimo vandens siurblys yra labai svarbus garo gamybos sistemų komponentas. Pagrindinė jo funkcija – tiekti išvalytą pašarų vandenį į katilą reikiamu debitu ir slėgiu, įveikiant katilo slėgį ir hidraulinius nuostolius tiekiamo vandens sistemoje.

Skirtingai nuo įprastų vandens tiekimo siurblių, katilų tiekimo vandens siurbliai dažnai veikia po vandeniuaukštas slėgis, aukšta temperatūra, nuolatinio{0}}darbo sąlygos ir griežti patikimumo reikalavimai. Netinkamas siurblio pasirinkimas, nepakankamas NPSH, netinkama eksploatavimo praktika arba netinkama priežiūra gali sukelti kavitaciją, vibraciją, sumažėjusį efektyvumą, mechaninio sandariklio gedimą ar net netikėtą katilo išjungimą.

Šiame vadove paaiškinamas katilų tiekiamojo vandens siurblių veikimo principas, pagrindiniai komponentai, siurblių tipai, eksploatavimo reikalavimai, techninės priežiūros praktika ir įprasti gedimų šalinimo metodai.

 

 

 

1. Kas yra katilo tiekimo vandens siurblys?

Katilo tiekimo vandens siurblys yra aukšto{0}}slėgio siurblys, skirtas apdorotam vandeniui iš tiekiamo vandens rezervuaro, deaeratoriaus arba kondensato sistemos perkelti į garo katilą.

Siurblys turi sukurti pakankamai slėgio, kad būtų galima įveikti:

Katilo darbinis slėgis

Statinis aukščio skirtumas

Tiekiamo vandens vamzdyno trinties nuostoliai

Vožtuvų ir jungiamųjų detalių nuostoliai

Slėgio nuostoliai per šildytuvus ir kitą įrangą

Reikalinga slėgio riba katilo įleidimo angoje

Todėl pagrindinę funkciją galima apibendrinti taip:

Tiekimo vandens šaltinis → Katilo tiekimo siurblys → Tiekimo vandens sistema → Garo katilas

Siurblio patikimumas tiesiogiai veikia nuolatinį katilo sistemos veikimą.

Jei tiekiamas vanduo yra nepakankamas, katilo vandens lygis gali nukristi žemiau reikalaujamo veikimo diapazono. Pramoninėse garų sistemose dėl to gali sumažėti garo gamyba, perkaisti katilo komponentai, nutrūkti procesas arba su sauga{1}}susijusiais išjungimais.

Dėl šios priežasties katilų tiekimo siurbliai paprastai traktuojami kaipsvarbią-darbo įrangą, o ne bendrosios paskirties{1}}vandens siurblius.

 

2. Kaip veikia katilo tiekimo vandens siurblys?

Dauguma pramoninių katilinių tiekiamojo vandens siurblių yra išcentriniai siurbliai, ypačdaugiapakopiai išcentriniai siurbliaividutinio{0}} ir aukšto{1} slėgio įrenginiams.

Veikimo principas pagrįstas mechaninės vairuotojo energijos pavertimu hidrauline energija.

1 veiksmas: tiekiamas vanduo patenka į siurblį

Išvalytas tiekiamas vanduo paprastai tiekiamas iš deaeratoriaus, tiekimo vandens rezervuaro ar kito slėginio vandens šaltinio.

Kadangi katilo tiekiamas vanduo gali būti karštas, reikia atidžiai įvertinti siurbimo sąlygas, siekiant užtikrinti, kad siurblyje būtų pakankamai grynosios siurbimo galvutės (NPSHA).

2 veiksmas: sparnuotė prideda energijos prie vandens

Variklis ar kitas vairuotojas sukasi siurblio veleną ir sparnuotę.

Kai sparnuotė sukasi, išcentrinis veikimas padidina vandens greitį ir energiją.

3 veiksmas: hidrauliniai komponentai paverčia greitį į slėgį

Didelio greičio{0}}vanduo praeina pro difuzorių arba kreipiamąją mentę, kur dalis jo greičio energijos paverčiama slėgio energija.

Daugiapakopiame siurblyje šis procesas kartojamas naudojant kelis sparnuotės ir etapus.

4 veiksmas: slėgis didėja keliais etapais

Kiekvienas etapas prisideda prie papildomos galvos.

Todėl daugiapakopis išcentrinis siurblys gali pasiekti daug didesnę išleidimo aukštį nei panašus{0}}vienpakopis siurblys, išlaikant santykinai kompaktišką hidraulinę konstrukciją.

5 veiksmas: aukšto{1}} slėgio vanduo patenka į katilą

Siurblys tiekia reikiamą tiekimo vandens srautą didesniu nei katilo slėgis, todėl vanduo nuolat patenka į katilą.

 

3. Kodėl daugiapakopiai siurbliai dažniausiai naudojami katilų tiekimui?

Katilų sistemoms dažnai reikalingas žymiai didesnis slėgis nei įprastoms vandens tiekimo sistemoms.

Vieno{0}}pakopio išcentrinio siurblio gali pakakti žemo-slėgio katilų sistemoms, tačiau aukštesnio-slėgio sistemose paprastai reikia kelių pakopų konfigūracijos.

Daugiapakopis išcentrinis siurblys turi keletą hidraulinių pakopų, išdėstytų nuosekliai.

Apytikslis santykis yra toks:

Bendra siurblio galvutė ≈ slėgis per etapą × etapų skaičius

Faktinis veikimas priklauso nuo siurblio hidraulinės konstrukcijos, veikimo taško, skysčio savybių ir efektyvumo.

Pagrindiniai daugiapakopių katilų tiekimo siurblių pranašumai yra šie:

Aukšto slėgio / galvos galimybė

Stabilus nuolatinis veikimas

Aukštas hidraulinis efektyvumas

Tinka aukšto{0}}slėgio katilų sistemoms

Lankstus scenos pasirinkimas

Geras pritaikymas pramoniniam naudojimui

Dėl šios priežasties pramoninėse katilų tiekimo sistemose plačiai naudojami horizontalūs daugiapakopiai išcentriniai siurbliai ir kitos aukšto{0}}slėgio daugiapakopės konfigūracijos.

 

4. Pagrindiniai katilo tiekimo vandens siurblio komponentai

Katilo tiekimo siurblys susideda iš kelių svarbių komponentų. Tiksli konfigūracija priklauso nuo siurblio konstrukcijos, slėgio, temperatūros ir naudojimo.

4.1 Darbaratis

Darbaratis yra atsakingas už mechaninės energijos perdavimą skysčiui.

Jo hidraulinė konstrukcija turi įtakos:

Srauto greitis

Siurblio galvutė

Efektyvumas

Energijos suvartojimas

Kavitacijos veikimas

Naudojant aukštą{0}}temperatūrą ar aukštą{1}slėgį, sparnuotės medžiagos pasirinkimas yra ypač svarbus.

4.2 Difuzorius arba kreipiamoji mentelė

Difuzorius arba kreipiamoji mentelė dalį vandens kinetinės energijos paverčia slėgio energija.

Jo hidraulinė konstrukcija daro didelę įtaką kiekvienos siurblio pakopos efektyvumui.

Prastas hidraulinis suderinimas gali padidinti vidinius nuostolius ir sumažinti bendrą siurblio efektyvumą.

4.3 Siurblio velenas

Velenas perduoda mechaninę galią iš pavaros į sparnuotės.

Didelio greičio{0}}ir didelio slėgio{1}}siurblių velenas:

Jėga

Standumas

Lygiavimas

Medžiagos pasirinkimas

Dinaminis balansas

yra svarbūs veiksniai, darantys įtaką patikimumui.

4.4 Guoliai

Guoliai palaiko besisukantį veleną ir palaiko teisingą rotoriaus padėtį.

Nenormali guolio temperatūra arba vibracija gali reikšti:

Nepakankamas tepimas

Per didelis apkrovimas

Nesuderinimas

Veleno problemos

Guolių susidėvėjimas

Rotoriaus disbalansas

Todėl būtina reguliariai stebėti.

4.5 Mechaninis sandariklis arba sandariklis

Veleno sandarinimo sistema neleidžia vandeniui ištekėti išilgai besisukančio veleno.

Priklausomai nuo siurblio konstrukcijos ir veikimo sąlygų, siurblys gali naudoti:

Mechaniniai sandarikliai

Pakavimo plombos

Specializuotos aukštos temperatūros{0}} sandarinimo priemonės

Karšto katilo tiekimo vandeniui renkantis sandariklį reikia atsižvelgti į temperatūrą, slėgį, skysčio savybes ir veikimo sąlygas.

4.6 Siurblio korpusas

Korpuse yra hidrauliniai komponentai ir jis atlaiko vidinį slėgį, kurį sukuria siurblys.

Aukšto{0}}slėgio katilų tiekimo reikmėms projektuojant siurblį reikia atsižvelgti į korpuso stiprumą, slėgio įvertinimą, medžiagą ir šilumines charakteristikas.

 

5. Pagrindiniai katilo tiekimo vandens siurblio veikimo parametrai

Norint pasirinkti katilo tiekimo siurblį, reikia daugiau nei tik suderinti variklio galią.

Reikėtų atsižvelgti į šiuos parametrus.

5.1 Srauto greitis

Reikalingas srautas paprastai nustatomas pagal:

Katilo garinimo galia

Garų gamyba

Išpūtimo greitis

Sistemos nuostoliai

Tiekimo sistemos konfigūracija

Veiklos marža

Siurblys turi būti parenkamas pagal faktinį reikalingą veikimo diapazoną, o ne tiesiog pasirenkant didžiausią galimą srautą.

5.2 Siurblio galvutė

Siurblys turi sukurti pakankamai slėgio, kad būtų galima įveikti visus tiekimo vandens sistemos dinaminius reikalavimus.

Reikiamą siurblio galvutę gali sudaryti:

Reikalinga aukštis=Statinė galvutė + slėgio aukštis + trinties nuostoliai + įrangos nuostoliai + saugos marža

Tikslus skaičiavimas turėtų būti pagrįstas faktiniu sistemos projektu.

5.3 Tiekiamo vandens temperatūra

Katilo tiekiamas vanduo dažnai yra žymiai karštesnis nei įprastas vanduo.

Kylant vandens temperatūrai, didėja ir jo garų slėgis.

Tai tiesiogiai veikia turimą NPSH, taigi ir siurblio kavitacijos ribą.

Aukštos{0}}temperatūros tiekiamas vanduo reikalauja atidžiai įvertinti:

• NPSHA
• NPSHR
• Siurbimo slėgis
• Vandens temperatūra
• Siurblio montavimo aukštis
• Siurbimo vamzdyno nuostoliai

 

6. NPSH ir kavitacija: svarbus aspektas

Viena iš svarbiausių problemų dirbant katilo padavimo siurblį yra kavitacija.

Kavitacija įvyksta, kai vietinis slėgis siurblio viduje nukrenta žemiau skysčio garų slėgio, todėl susidaro garų burbuliukai, kurie vėliau suyra aukštesnio{0}}slėgio srityse.

Tipiškos pasekmės yra šios:

• Triukšmas
• Vibracija
• Sumažintas srautas
• Sumažinta galva
• Darbaračio erozija
• Guolių pažeidimas
• Problemos su mechaniniais sandarikliais

NPSHA prieš NPSHR

Ypač svarbūs yra du terminai:

Yra NPSHA - grynoji teigiama siurbimo galvutė

Tai rodo tikrosios sistemos teikiamą NPSH.

NPSHR - Būtina grynoji teigiama siurbimo galvutė

Tai reiškia minimalų NPSH, kurio reikia siurbliui tam tikromis darbo sąlygomis.

Kad darbas būtų patikimas:

NPSHA turėtų būti didesnis nei NPSHR atitinkama inžinerine marža.

Naudojant katilą tiekiamas vanduo, tai tampa ypač svarbu, nes vanduo gali būti karštas ir beveik prisotintas.

Jei siurbimo sąlygos nėra tinkamai suplanuotos, siurblys, kuris normaliai veikia su šaltu vandeniu, gali patirti rimtą kavitaciją, kai naudojamas aukštos{0}}temperatūros tiekiamas vanduo.

 

7. Katilo tiekimo siurblio paleidimo procedūra

Norint apsaugoti siurblį, būtina tinkamai paleisti.

Tiksli procedūra visada turi atitikti siurblio gamintojo naudojimo vadovą ir įrenginio veikimo procedūras.

Įprasta išcentrinio katilo tiekimo siurblio paleidimo seka apima:

1. Patikrinkite siurblį ir variklį

Prieš pradėdami, patikrinkite:

Sukabinimas

Tepimas

Guoliai

Mechaninis sandariklis

Vožtuvai

Instrumentuotė

Pamatų ir inkaro varžtai

2. Patikrinkite, ar siurblys užpildytas skysčiu

Išcentrinis siurblys neturėtų būti naudojamas sausai.

Įsitikinkite, kad siurblio korpusas ir siurbimo linija yra tinkamai užpildyti ir, jei reikia, pašalintas oras.

3. Patikrinkite Siurbimo sąlygas

Patvirtinkite, kad:

Siurbimo vožtuvas yra tinkamai nustatytas

Yra tiekiamas vandens šaltinis

Siurbimo slėgis yra pakankamas

NPSH sąlygos yra priimtinos

4. Patvirtinkite teisingą pasukimą

Patikrinkite variklio sukimosi kryptį pagal siurblio gamintojo reikalavimus.

Neteisingas sukimasis gali sukelti nepakankamą hidraulinį veikimą ir sugadinti įrangą.

5. Paleiskite siurblį

Įjunkite siurblį pagal gamintojo rekomenduojamą vožtuvo ir valdymo seką.

Venkite ilgo veikimo sąlygomis, kurios yra už leistino veikimo diapazono ribų.

6. Monitoriaus veikimo parametrai

Iškart po paleidimo patikrinkite:

• Iškrovimo slėgis
• Srauto greitis
• Guolių temperatūra
• Vibracija
• Variklio srovė
• Sandarinimo nuotėkis
• Nenormalus triukšmas

Bet koks reikšmingas sutrikimas turi būti ištirtas prieš nuolatinį naudojimą.

 

8. Kodėl katilo padavimo siurblys neturėtų veikti esant labai mažam srautui?

Nuolatinis išcentrinio katilo tiekimo siurblio veikimas esant itin mažam srautui gali sukelti rimtų hidraulinių ir mechaninių problemų.

Galimos pasekmės:

• Vidinė recirkuliacija
• Temperatūros kilimas
• Hidraulinis nestabilumas
• Padidėjusi vibracija
• Guolių apkrova
• Sandarinimo pažeidimas
• Sumažintas siurblio tarnavimo laikas

Kritinėms programoms sistemai gali prireikti aminimali-srauto apsaugos sistema arba recirkuliacijos linija.

Minimalus nuolatinis stabilus srautas turėtų būti nustatytas pagal konkrečią siurblio konstrukciją ir gamintojo pateiktus veikimo duomenis.

Tai svarbus aspektas, į kurį kartais neatsižvelgiama kuriant sistemą.

 

9. Katilo tiekimo vandens siurblio priežiūra

Norint išlaikyti siurblio patikimumą, būtina atlikti prevencinę priežiūrą.

Praktinė priežiūros programa turėtų apimti šias sritis.

9.1 Monitoriaus vibracija

Didėjanti vibracija gali rodyti:

Rotoriaus disbalansas

Nesuderinimas

Guolių susidėvėjimas

Kavitacija

Pamatų problemos

Hidraulinis nestabilumas

Tendencijos stebėjimas dažnai yra naudingesnis nei vieno matavimo stebėjimas.

Palaipsniui didėjanti vibracija gali iš anksto įspėti prieš įvykstant dideliam gedimui.

9.2 Stebėkite guolio temperatūrą

Nenormalią guolių temperatūrą gali sukelti:

Nepakankamas tepimas

Per didelis tepimas

Guolių pažeidimas

Nesuderinimas

Per didelė radialinė arba ašinė apkrova

Temperatūros tendencijas reikėtų palyginti su gamintojo rekomenduojamomis ribomis.

9.3 Patikrinkite mechaninius sandariklius

Patikrinkite:

Per didelis nuotėkis

Nenormali temperatūra

Sandarinimo veido pažeidimas

Sandarinimo plovimo problemos

Užteršimas

Nedidelis nuotėkio kiekis gali būti normalus tam tikroms sandarinimo priemonėms, o per didelis arba staigus nuotėkis reikalauja tyrimo.

9.4 Patikrinkite tepimą

Naudokite tik siurblio gamintojo nurodytą tepalą.

Sudarant techninės priežiūros grafiką reikia atsižvelgti į:

Veikimo greitis

Guolių tipas

Temperatūra

Tepalo tipas

Darbo valandos

Gamintojo rekomendacijos

Perteklinis{0}}tepimas gali būti toks pat kenksmingas kaip ir nepakankamas tepimas.

9.5 Patikrinkite movą ir išlygiavimą

Siurblio ir variklio išlygiavimas yra ypač svarbus{0}}didelio greičio įrangai.

Netinkamas derinimas gali sukelti:

Padidėjusi vibracija

Guolių gedimas

Movos susidėvėjimas

Veleno problemos

Mechaninio sandariklio gedimas

Jei reikia, siekiant pagerinti išlygiavimo tikslumą, gali būti naudojama lazerinė išlygiavimo įranga.

9.6 Patikrinkite sparnuočius ir susidėvėjusius komponentus

Planinės priežiūros metu patikrinkite, ar hidrauliniai komponentai nėra:

Erozija

Korozija

Mastelio keitimas

Nešioti

Kavitacijos pažeidimas

Indėliai

Siurblio veikimo pokyčiai kartais gali rodyti vidinį susidėvėjimą net prieš vizualinį patikrinimą.

 

10. Įprastos katilo tiekimo siurblio problemos ir trikčių šalinimas

1 problema: siurblio išleidimo slėgis per žemas

Galimos priežastys:

• Netinkamas siurblio greitis
• Neteisinga sukimosi kryptis
• Per didelis vidinis susidėvėjimas
• Darbaračio pažeidimas
• Užsikimšusi siurbimo linija
• Nepakankamas siurbimo slėgis
• Per didelis sistemos pasipriešinimas
• Oras patenka į siurblį
• Veikimas už projektavimo taško ribų

Rekomenduojami patikrinimai:

1. Patikrinkite siurblio greitį.
2. Patvirtinkite sukimosi kryptį.
3. Patikrinkite įsiurbimo slėgį ir srautą.
4. Palyginkite tikrąjį našumą su siurblio kreive.
5. Patikrinkite sparnuotę ir vidinius tarpus.
6. Patikrinkite, ar nepateko oro.

2 problema: per didelė vibracija

Galimos priežastys:

Nesuderinimas

Guolių pažeidimas

Rotoriaus disbalansas

Kavitacija

Pamatų problemos

Vamzdžio įtempimas

Veikimas už rekomenduojamo diapazono ribų

Nekeiskite guolio automatiškai, neištyrę pagrindinės priežasties.

Pasikartojantis guolio gedimas dažnai yra simptomas, o ne pradinė problema.

3 problema: siurblys triukšmingas

Dažniausios priežastys yra:

Kavitacija

Oro įtraukimas

Guolių pažeidimas

Hidraulinis nestabilumas

Per didelis srautas

Nepakankamas siurbimo slėgis

Jei triukšmas primena žvyrą ar akmenis, einančius per siurblį, kavitaciją reikia ištirti nedelsiant.

4 problema: per didelis sandariklio nuotėkis

Galimos priežastys:

Pažeistas mechaninis sandariklis

Veleno nutekėjimas

Nesuderinimas

Neteisingas sandariklio montavimas

Per didelė vibracija

Netinkamos sandariklio plovimo sąlygos

Antspaudo keitimas turėtų būti derinamas su pagrindinės{0}}priežasties analize.

5 problema: variklio perkrova

Galimos priežastys:

Per didelis srautas

Didelis skysčio tankis

Siurblys veikia už projektavimo taško ribų

Mechaninė trintis

Guolių problemos

Neteisingas siurblio pasirinkimas

Variklio srovė turi būti stebima kartu su srautu, slėgiu ir siurblio veikimo sąlygomis.

 

Katilo tiekimo vandens siurblys yra svarbi garo gamybos sistemos dalis. Jo veikimas turi įtakos ne tik vandens tiekimui į katilą, bet ir visos garų sistemos patikimumui, efektyvumui ir tęstinumui.

Aukšto{0}}slėgio pramonėje daugiapakopiai išcentriniai siurbliai dažnai yra veiksmingas sprendimas, nes jie gali generuoti reikiamą aukštį keliais hidrauliniais etapais.

Tačiau patikimas veikimas priklauso ne tik nuo paties siurblio. Tinkamas siurblio pasirinkimas, tinkamas NPSH, tinkamas paleidimas, minimalaus-srauto apsauga, derinimas, tepimas, sandariklių valdymas, vibracijos stebėjimas ir prevencinė priežiūra prisideda prie ilgalaikio veikimo.

Reikia katilo tiekiamo vandens siurblio jūsų pramoniniam pritaikymui? Norėdami gauti techninę rekomendaciją, susisiekite su HNYB PUMPS ir nurodykite srauto, slėgio, temperatūros ir katilo slėgio reikalavimus.