Metalik olmayan dikey subuklu pompa
Cat:Dalgın pompa
Genel bakış Metalik olmayan dikey batık pompa, korozif ortamı katı partiküllerden arındırılmış 0 ° C ila 120 ° C sıcaklık aralığında işlemek...
Ayrıntıları görRotor, vidalı pompanın merkezi çalışma bileşenidir ve sıvıyı pompa içinde hareket ettiren mekanik hareketin yaratılmasından doğrudan sorumludur. Endüstriyel ve proses uygulamalarında en yaygın kullanılan vidalı pompa türü olan aşamalı boşluklu pompada rotor, esnek bir elastomerik statorun içinde eksantrik olarak dönen, hassas bir şekilde işlenmiş sarmal metal bir şafttır. Rotor döndükçe, dış yüzeyi ile statorun iç deliği arasında sürekli bir dizi sızdırmaz boşluklar oluşturur. Bu boşluklar girişte oluşur, çıkışa doğru eksenel olarak ilerler ve boşaltma ucuna ulaştıklarında çökerek sıvının her dönüşte kademeli ve düzgün bir şekilde yer değiştirmesine neden olur. Bu eylem, aşamalı boşluklu pompaya adını verir ve rotora temel önemini verir: Doğru şekilde tasarlanmış ve uygun şekilde bakımı yapılan bir rotor olmadan, pompa, sıvıyı hareket ettirmek için gerekli boşluk geometrisini hiçbir şekilde oluşturamaz.
Esas olarak hidrolik sistemlerde, yakıt aktarımında ve yağlama yağı devrelerinde kullanılan iki vidalı ve üç vidalı pompa konfigürasyonlarında, rotorlar, dönerken sıvıyı dişleri ile pompa gövdesi arasında hapseden, birbirine geçen vida profilli şaftlardır. Bu tasarımlarda, rotor diş profilinin hassasiyeti ve birbirine geçen rotorlar arasındaki açıklık, pompanın hem hacimsel verimliliğini hem de maksimum çalışma basıncını belirler. Tüm vidalı pompa tiplerinde rotor, pompalama performansını tanımlayan bileşendir ve geometrisi, malzemesi, yüzey kalitesi ve durumu doğrudan çıktı kalitesi ve operasyonel güvenilirlikle bağlantılıdır.
Vidalı pompa rotorunun geometrisi keyfi değildir; birçok rakip performans gereksinimini dengelemesi gereken hassas mühendislik hesaplamalarının ürünüdür. Aşamalı boşluklu pompa rotorları için temel geometrik parametreler rotor eğimi, eksantriklik, helis açısı ve rotor çapıdır. Bu parametreler birlikte, rotor ile stator arasında oluşan boşlukların boyutunu ve şeklini tanımlar ve dolayısıyla pompanın devir başına yer değiştirmesini, maksimum akış hızını ve basınç oluşturma kapasitesini belirler.
Rotor eğimi - bir tam sarmal devir için eksenel mesafe - doğrudan stator eğimiyle ilişkilidir; bu, tek loblu rotor/çift loblu stator konfigürasyonunda her zaman rotor eğiminin iki katıdır. Daha uzun bir adım, daha büyük boşluklar ve devir başına daha yüksek akış hızı üretir, ancak aynı zamanda belirli bir aşama sayısı için pompanın eksenel uzunluğunu da artırır. Rotorun geometrik merkezi ile dönme ekseni arasındaki sapma olan eksantriklik, boşluğun kesit şeklini belirler ve rotor ile stator arasındaki temas basıncı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Daha yüksek eksantriklik, daha büyük boşluklar yaratır ancak aynı zamanda, özellikle kuru çalışma sırasında veya aşındırıcı çamurların pompalanması sırasında, çalışma sırasında hem rotor hem de stator üzerindeki mekanik gerilimi artırır.
Helisel profilin tek bir rotor içerisinde iki veya daha fazla hatve uzunluğu boyunca tekrarlandığı çok kademeli rotor tasarımları, daha yüksek tahliye basınçları gerektiğinde kullanılır. Her ek aşamada seri olarak bir kapalı boşluk daha eklenir ve aynı akış hızını korurken pompanın dayanabileceği basınç farkı artar. İki kademeli rotorlar, 24 bar'a kadar basınç gerektiren uygulamalarda yaygındır ve yağ üretimi ve susuzlaştırma uygulamalarındaki yüksek basınçlı görevler için dört kademeli veya altı kademeli tasarımlar mevcuttur.
Vidalı pompa rotoru için seçilen malzeme, dönme ve eksantrik hareketten kaynaklanan mekanik gerilimlere dayanmalı, pompalanan sıvının neden olduğu aşınma ve korozyona karşı dayanıklı olmalı ve uzun servis aralıkları boyunca boyutsal doğruluğu korumalıdır. Bu nedenle malzeme seçimi, rotor spesifikasyonunda en kritik kararlardan biridir ve özel uygulama koşullarına göre uyarlanmalıdır.
Genellikle C45 veya eşdeğeri gibi kalitelerden üretilen standart karbon çeliği rotorlar, pompalanan sıvının yeterli yağlama sağladığı korozif olmayan uygulamalar için temel seçimdir. İyi işlenebilirlik ve maliyet etkinliği sunarlar ancak sınırlı korozyon direncine sahiptirler. Krom, molibden veya nikel ilaveleri içeren alaşımlı çelik rotorlar, gelişmiş mekanik mukavemet, sertlik ve bir miktar korozyon direnci sağlayarak onları yüksek basınçlı aşamalar ve aşındırıcı bulamaç uygulamaları dahil daha zorlu endüstriyel görevler için uygun hale getirir.
Çelik bir alt tabaka üzerine uygulanan sert krom kaplama, aşamalı boşluklu pompa rotorları için en yaygın kullanılan yüzey işlemlerinden biridir. Tipik olarak 0,05 ila 0,1 mm kalınlığındaki krom tabakası, pompalanan sıvıdaki askıda katı maddelerden kaynaklanan aşınmaya karşı direnç gösteren, rotor-stator arayüzündeki sürtünme katsayısını azaltan ve hafif agresif ortamlarda orta düzeyde korozyon direnci sunan çok sert bir yüzey (900–1000 HV) sağlar. Sert krom kaplı rotorlar, aşırı malzeme maliyeti olmadan orta derecede aşınma direncinin gerekli olduğu atık su arıtımında, gıda işleme çamurlarında ve genel endüstriyel uygulamalarda standart seçimdir.
En yaygın olarak 316L veya dubleks kalitelerden üretilen paslanmaz çelik rotorlar, korozyon direncinin birincil gereklilik olduğu uygulamalar için belirtilmiştir. Bunlar arasında asitler, alkaliler veya klorür içeren çözeltilerle çalışan kimyasal proses pompaları, hijyen standartlarının krom kaplama kullanımını yasakladığı yiyecek ve içecek işleme ve malzeme izlenebilirliğinin ve FDA veya EHEDG standartlarıyla uyumluluğun zorunlu olduğu farmasötik üretim yer alır. Dubleks paslanmaz çelik kaliteleri, standart ostenitik kalitelere göre daha yüksek mukavemet ve daha iyi çukurlaşma korozyon direnci sunarak, onları agresif deniz veya kimyasal ortamlarda tercih edilir hale getirir.
Seramik bulamaçlarının, sondaj çamurlarının, maden atıklarının veya petrol ve gaz operasyonlarında kumla üretilen suyun pompalanması gibi son derece aşındırıcı uygulamalar için, yüksek hızlı oksiyakıt (HVOF) termal sprey ile uygulanan tungsten karbür kaplamalar, sert kromla elde edilebilecek olanın çok ötesinde olağanüstü aşınma direnci sağlar. Tungsten karbür kaplamalı rotorlar, ağır aşındırıcı işlerde standart krom kaplamalı rotorlara kıyasla servis aralıklarını beş kat veya daha fazla uzatabilir ve daha yüksek başlangıç fiyatlarına rağmen bakım maliyetlerini ve arıza sürelerini önemli ölçüde azaltır.
Vidalı pompa rotorlarının nasıl ve neden aşındığını veya arızalandığını anlamak, etkili bakım programları tasarlamak ve doğru yedek bileşenleri belirlemek için çok önemlidir. Baskın arıza modları uygulama türüne göre değişir, ancak birçoğuna endüstriler arasında sürekli olarak rastlanır.
| Arıza Modu | Birincil Neden | Gözlemlenebilir Belirti | Önerilen Eylem |
| Aşındırıcı aşınma | Pompalanan akışkandaki sert parçacıklar | Azalan akış, artan kayma | HVOF kaplı rotora yükseltme |
| Korozyon çukurlaşması | Agresif kimyasal ortam | Yüzey çukurlaşması, kaplama kaybı | Paslanmaz veya dubleks kaliteye geçiş |
| Yorulma çatlaması | Döngüsel bükülme gerilimi, aşırı yük | Görünür çatlaklar, şaft kırılması | Çalışma basıncını ve hizalamayı kontrol edin |
| Kuru çalışma hasarı | Sıvı yağlama olmadan çalışma | Puanlama, stator tahribatı | Kuru çalışma koruma sensörünü takın |
| Krom delaminasyonu | Zayıf kaplama yapışması, darbe | Pullanma, pürüzlü yüzey dokusu | Rotoru değiştirin, kaplama özelliklerini inceleyin |
Aşındırıcı aşınma, bulamaç, çamur veya parçacık yüklü sıvıları içeren uygulamalarda açık ara en yaygın rotor arıza modudur. Rotor yüzeyi aşındıkça, rotor ile stator arasındaki sıkı geçme azalır ve artan miktarda sıvının yüksek basınçlı boşaltma tarafından alçak basınç girişine doğru geri kaymasına izin verilir. Bu kayma, akış hızı ve pompa verimliliğinde kademeli bir azalma olarak kendini gösterir; bu durum, pompa artık proses gereksinimlerini karşılayamayacak hale gelene ve değiştirilmesi kaçınılmaz hale gelene kadar ilerler.
Aşamalı boşluklu pompanın performansı, rotor ile elastomerik stator arasındaki sıkı geçme uyumuna, yani boşluk oluşumu ve basınç oluşumu için gerekli sızdırmazlık temasını sağlayan hafif boyutsal müdahaleye kritik derecede bağlıdır. Bu girişim, tasarım aşamasında rotor-stator çiftinde oluşturulur ve statorun iç delik boyutları ile rotorun dış profil boyutları arasındaki fark olarak ifade edilir.
Çok az müdahale, özellikle stator elastomerinin yumuşayıp genleştiği yüksek sıcaklıklarda, yetersiz sızdırmazlık, yüksek iç kayma ve düşük verimle sonuçlanır. Çok fazla müdahale, rotor-stator arayüzünde aşırı temas basıncı ve sürtünme yaratarak, statorun daha hızlı aşınmasına, tahrik torku gereksinimlerinin artmasına, aşırı ısınmaya ve her iki bileşenin erken arızalanmasına neden olur. Doğru müdahale seviyesi stator elastomer bileşiğine, pompalanan sıvının yağlama özelliklerine, çalışma sıcaklığına ve gerekli basınç farkına bağlıdır.
Aşınmış bir rotoru değiştirirken, aynı zamanda statorun durumunun da değerlendirilmesi önemlidir. Aşınmış bir statora karşı takılan yeni bir rotor, aşınmış bölgelerde yetersiz etkileşime sahip olacak ve yeni bileşen maliyetine rağmen düşük performans sunacaktır. Çoğu bakım senaryosunda, rotor ve statorun eşleştirilmiş bir çift olarak değiştirilmesi, tam pompa performansının yeniden sağlanması için en uygun maliyetli yaklaşımdır.
Doğruyu belirtmek vidalı pompa rotoru Uygulamanın taleplerinin çeşitli temel parametrelere göre sistematik olarak değerlendirilmesini gerektirir. Genel veya uyumsuz bir rotorun kullanılması erken arızaya, zayıf pompa performansına veya önlenebilir bakım maliyetlerine neden olabilir.
Proaktif bakım, vidalı pompa rotorunun servis ömrünü en üst düzeye çıkarmak ve plansız arıza sürelerini en aza indirmek için en güvenilir ve uygun maliyetli stratejidir. Çeşitli özel uygulamaların tüm uygulama türlerinde rotor ömrü üzerinde kanıtlanmış etkisi vardır.
Vidalı pompa rotoru, basit bir dönen şafttan çok daha fazlasıdır; geometrisi, malzemesi, yüzey durumu ve statora uyumu, pompanın uygulamanın gerektirdiği performansı sağlayıp sağlamadığını toplu olarak belirleyen hassas mühendislik ürünü bir bileşendir. Disiplinli durum izleme ve proaktif bakımla birlikte en başından itibaren doğru rotor spesifikasyonuna yatırım yapmak, ekipmanın tüm hizmet ömrü boyunca düşük toplam sahip olma maliyetine ve tutarlı pompalama sistemi güvenilirliğine giden en güvenilir yoldur.