Skirtumai tarp įprastų gedimų ir magnetinio pavaros siurblių magnetinio slydimo

Kaip pažangi nesandarus ir korozijai atspari skysčių tiekimo įranga,magnetinės pavaros siurbliaivaidina nepakeičiamą vaidmenį daugelyje pramonės sričių, kurioms taikomi griežti sandarinimo reikalavimai, pavyzdžiui, nafta, chemijos inžinerija, farmacijos gamyba ir branduolinė energija. Pagrindinis jų pranašumas yra tai, kad vietoj tradicinių mechaninių galios perdavimo sandariklių naudojama magnetinė jungtis, kuri iš esmės išsprendžia vidutinio nuotėkio problemą ir žymiai pagerina gamybos procesų saugumą ir ekologiškumą. Tačiau realiai eksploatuodami vartotojai dažnai susiduria su tokiomis problemomis kaip sumažėjęs srautas, skysčio netekėjimas ir perkaitimas. Kai kurie iš šių reiškinių klaidingai vertinami kaip „gedimai“, tačiau iš tikrųjų tai gali būti magnetinis slydimas, būdingas tik magnetinės pavaros siurbliams.

Šiame darbe bus sistemingai analizuojami esminiai skirtumai tarp dažnų eksploatacinių gedimų ir magnetinės pavaros siurblių magnetinio slydimo, padedant inžinieriams ir techniniams darbuotojams visame pasaulyje greitai nustatyti pagrindines problemų priežastis, išvengti netinkamo remonto, sumažinti prastovų laiką ir pailginti įrangos tarnavimo laiką.

Įprastų gedimų analizėMagnetinės pavaros siurbliai

Be specialaus magnetinio slydimo, magnetinės pavaros siurbliai veikimo metu taip pat gali patirti kai kurių įprastų gedimų, panašių į kitus išcentrinius siurblius, pvz., mažą srautą, neišleidžiamą vandenį ir prastą sandarinimo efektyvumą. Šie gedimai dažniausiai yra susiję su išorinėmis sąlygomis, mechaninių komponentų susidėvėjimu, prastu hidrauliniu veikimu arba netinkamu įrengimu ir priežiūra.

2.1 Nuotėkis

Nors magnetinės pavaros siurbliai yra žinomi dėl to, kad jie nėra sandarūs, „nuotėkis“ vis tiek yra galimas gedimas, tik su skirtingais nuotėkio taškais, palyginti su tradiciniais siurbliais. Magnetinės pavaros siurblių nuotėkis dažniausiai atsiranda šiose dalyse, kurios taip pat yra pagrindinės „prasto sandarinimo“ priežastys:

• Izoliacijos įvorės pažeidimas: izoliacinė įvorė yra pagrindinė magnetinės pavaros siurblių sudedamoji dalis, užtikrinanti, kad darbas būtų be nuotėkio. Dėl medžiagų defektų, gamybos kokybės problemų, ilgalaikio eksploatacinio susidėvėjimo, vidutinės korozijos ar sistemos slėgio poveikio atsiradę įtrūkimai ar perforacijos izoliacinėje įvorėje gali sukelti tiesioginį terpės nuotėkį. Pažeidus izoliacinę įvorę, paprastai atsiranda terpės ištekėjimas už siurblio korpuso ir gali turėti įtakos normaliam vidinio ir išorinio magnetinio rotoriaus sujungimui.
• Statinio sandariklio gedimas: tarp siurblio korpuso ir izoliacinės įvorės ir tarp siurblio dangčio ir magnetinės pavaros siurblių siurblio korpuso paprastai naudojamos statinės sandariklio konstrukcijos, pvz., O-žiedai arba tarpikliai. Šių statinių sandariklių gedimas dėl senėjimo, korozijos, netinkamo montavimo ar nepakankamos tvirtinimo jėgos taip pat gali sukelti vidutinį nuotėkį, kuris dažniausiai pasireiškia kaip prasisunkimas jungtyse.
• Išmetimo vožtuvų arba oro išleidimo vožtuvų nuotėkis: kai kurie magnetinės pavaros siurbliai yra suprojektuoti su išmetimo vožtuvais arba oro išleidimo vožtuvais, kad būtų pašalintos dujos iš siurblio prieš paleidžiant arba išleidžiama terpė po išjungimo. Prastas šių vožtuvų sandarinimas taip pat gali tapti nuotėkio šaltiniu.

Dėl nuotėkio ne tik prarandamos vertingos terpės ir teršiama aplinka, kelianti grėsmę operatorių sveikatai ir saugai, bet ir ypač rimtų pasekmių tais atvejais, kai perduodamos degiosios, sprogios, toksiškos ar ėsdinančios terpės. Todėl labai svarbu reguliariai tikrinti izoliacinės movos vientisumą, statinių sandariklių būklę ir vožtuvų sandarumą.

2.2 Guolių susidėvėjimas

Magnetinės pavaros siurblių guoliai daugiausia skirstomi į slankiuosius guolius (paprastai pagamintus iš dilimui atsparių medžiagų, tokių kaip grafitas, silicio karbidas arba PTFE) ir riedėjimo guolius (naudojamus variklio gale). Guolių susidėvėjimas yra dažna sumažėjusio siurblio veikimo ir galimo gedimo priežastis, ypač šiose situacijose:

• Nesubalansuota ašinė jėga: Magnetinių pavarų siurblių ašinė jėga paprastai automatiškai subalansuojama hidrauliniu balansavimu. Tačiau dideli siurblio darbo sąlygų svyravimai (pavyzdžiui, įleidimo slėgis ir išėjimo slėgis) gali lengvai sugadinti šią hidraulinę pusiausvyrą, todėl slydimo guoliai gali atlaikyti per dideles radialines ir ašines jėgas, taip pagreitindami guolių pažeidimus.
• Sausa eiga: Magnetinės pavaros siurblių slydimo guoliai paprastai priklauso nuo transportuojamos terpės tepimui ir aušinimui. Siurblį veikiant sausai (t. y. dirbant be terpės arba esant nepakankamai terpės), guoliai greitai susidėvės ir net perdegs dėl tepimo trūkumo ir šilumos išsklaidymo.
• Vidutinis užterštumas: Kietosios dalelės, esančios tiekiamoje terpėje, pateks į guolių tarpus, sukeldamos abrazyvinį nusidėvėjimą ir pagreitindamos guolio pažeidimą.
• Blogas išlygiavimas montavimo metu: Dėl prasto variklio ir siurblio korpuso išlygiavimo guoliai turės papildomas radialines arba ašines apkrovas, o tai pagreitins nusidėvėjimą.
• Per didelė ašinė jėga: Neprotinga siurblio ašinės jėgos konstrukcija arba darbo sąlygų nukrypimas nuo projektinio taško gali sukelti per dideles ašines apkrovas, dėl kurių guoliai gali susidėvėti.
• Nėra vidutinio arba mažo tiekiamos terpės srauto: Magnetinės pavaros siurblių slydimo guoliai priklauso nuo transportuojamos terpės tepimui ir aušinimui. Eksploatuojant neatidarius įleidimo arba išleidimo vožtuvo, slydimo guoliai bus greitai pažeisti dėl vidutinio tepimo ir aušinimo trūkumo, o tai taip pat yra svarbi priežastis, dėl kurios „nėra vidutinis arba mažas tiekiamos terpės srautas“.

Tipiški guolių susidėvėjimo simptomai yra nenormalus triukšmas siurblio veikimo metu (pvz., trinties garsas, švilpimas), padidėjusi vibracija, padidėjusi variklio srovė ir sumažėjęs siurblio efektyvumas. Didelis susidėvėjimas sukels rotoriaus ir statoriaus trintį, dėl ko siurblys užstrigs arba sugadins.

2.3 Vibracija ir triukšmas

Pernelyg didelė vibracija ir triukšmas, kurį sukelia magnetinės pavaros siurbliai eksploatacijos metu, ne tik veikia darbo aplinką, bet ir yra išankstinis įspėjimas apie įrangos gedimus.

• Kavitacija: Pagrindinės siurblio kavitacijos priežastys yra didelis įleidimo vamzdžio pasipriešinimas, didelis dujų fazės kiekis tiekiamoje terpėje, nepakankamas užpildymas ir nepakankama siurblio įleidimo galvutė. Kai siurblio siurbimo slėgis yra mažesnis už tiekiamos terpės sočiųjų garų slėgį, siurblyje susidarys burbuliukai. Burbuliukai kartu su skysčiu juda į aukšto slėgio sritį ir plyšta, sukeldami smūgines bangas, kurios sukelia stiprią vibraciją ir triukšmą bei pažeidžia sparnuotės ir siurblio korpusą. Kavitacija labai kenkia siurbliui; kavitacijos metu siurblys stipriai vibruoja ir stipriai pažeidžiamas hidraulinis balansas, dėl ko bus pažeisti siurblio guoliai, rotorius arba sparnuotė, ir tai yra viena dažniausių magnetinės pavaros siurblio gedimų priežasčių.
• Prastas išlygiavimas: Kaip minėta anksčiau, prastas variklio ir siurblio korpuso išlygiavimas sukels siurblio vibraciją.
• Darbo rato disbalansas: netolygus sparnuotės masės pasiskirstymas gamybos ar priežiūros metu sukels išcentrinę jėgą sukimosi metu ir sukels siurblio vibraciją.
• Vamzdynų sistemos problemos: netinkama vamzdyno atrama, vamzdyno rezonansas arba vamzdynuose esantys pašaliniai objektai gali perduoti vibraciją į siurblio korpusą arba sukelti papildomą triukšmą.
• Guolių susidėvėjimas: guolių susidėvėjimas yra viena iš tiesioginių vibracijos ir triukšmo priežasčių.

Nuolatinė vibracija ir triukšmas pagreitins siurblio mechaninių komponentų susidėvėjimą, sumažins įrangos patikimumą ir netgi gali sukelti konstrukcijų pažeidimus.

2.4 Nepakankamas srautas arba aukštis

Magnetinės pavaros siurblių nesugebėjimas pasiekti numatytą srautą ar aukštį, pasireiškiantis „mažu srautu, nėra vandens išleidimo“ ir kitomis problemomis, yra dažna veikimo problema, kurią gali sukelti įvairūs veiksniai:

• Oras siurblyje: Nepakankamas išmetamųjų dujų kiekis prieš paleidžiant arba oro nuotėkis siurbimo vamzdyne, todėl siurblyje įstrigo oras, o tai turi įtakos sparnuotės efektyvumui dirbant su skysčiu.
• Darbaračio užsikimšimas arba pažeidimas: nešvarumai, esantys tiekiamoje terpėje, gali užkimšti sparnuotės srauto kanalus arba sukelti koroziją ir sparnuotės susidėvėjimą, sumažindamos jo hidraulines savybes.
• Per didelis sistemos pasipriešinimas: per ilgi vamzdynai, per mažas vamzdžių skersmuo, nepilnai atidaryti vožtuvai ir užsikimšę filtrai padidins sistemos atsparumą, todėl siurblys nepasieks vardinio debito ir slėgio.
• Variklio gedimas: dėl nepakankamo variklio greičio arba sumažėjusios galios siurblio varomoji jėga neužtenka.
• Pablogėjusios siurbimo sąlygos: per žemas siurbimo skysčio lygis, per ilgas siurbimo vamzdynas arba didelis siurbimo pasipriešinimas lemia, kad siurblio grynoji teigiama siurbimo aukštis (NPSHa) yra nepakankama, o tai sukelia kavitaciją ir taip paveikia srautą bei aukštį.

Dėl šių gedimų paprastai sumažėja gamybos efektyvumas ir netgi paveikiamas normalus viso proceso srauto veikimas.

2.5 Izoliacijos movos pažeidimas

Izoliacinė įvorė yra pagrindinė magnetinės pavaros siurblių sudedamoji dalis, užtikrinanti, kad jos veikimas būtų be nuotėkio, o jos vientisumas yra labai svarbus normaliam siurblio veikimui. Izoliacijos įvorės pažeidimas yra dar vienas dažnas magnetinės pavaros siurblių gedimas, dėl kurio gali nutekėti terpė ir atsirasti magnetinės movos gedimas.

• Kietųjų dalelių dilimas: Magnetinė jungtis paprastai aušinama siurblio tiekiama terpe. Jei terpėje yra kietų dalelių, šios dalelės gali lengvai subraižyti arba pradurti izoliacinę movą, kai teka dideliu greičiu, todėl izoliacinė mova gali būti pažeista.
• Netinkama priežiūra: Netinkamos operacijos, pvz., susidūrimas su įrankiu ir grubus elgesys siurblio montavimo, išmontavimo ar kasdienės priežiūros metu, taip pat gali sugadinti izoliacinę įvorę.
• Korozija ir nuovargis: Ilgalaikis naudojimas korozinėje terpėje arba guolių kintamasis įtempis gali sukelti izoliacinės movos medžiagos nuovargį dėl korozijos, dėl kurios gali atsirasti įtrūkimų arba perforacijų.

Tiesioginės izoliacinės movos pažeidimo pasekmės yra vidutinis nuotėkis, taip pat tai turės įtakos magnetinio sujungimo stiprumui tarp vidinio ir išorinio magnetinio rotoriaus ir netgi sukels magnetinį slydimą. Todėl reguliarus vidutinės švaros tikrinimas ir standartizuotas veikimas bei priežiūra yra raktas, siekiant išvengti izoliacijos movos pažeidimų.

Išsami magnetinės pavaros siurblių magnetinio slydimo analizė

Skirtingai nuo pirmiau minėtų įprastų gedimų, „magnetinis slydimas“ yra unikalus magnetinės pavaros siurblių gedimo reiškinys, tiesiogiai susijęs su magnetinės jungties perdavimo mechanizmu. Magnetinio slydimo esmės supratimas yra raktas į teisingą magnetinės pavaros siurblio problemų diagnozavimą ir sprendimą. Iš esmės magnetinės pavaros siurblių magnetinis slydimas yra siurblio magnetinės pavaros išmagnetinimas, atsirandantis dėl vidinių dalių pažeidimo arba veikimo pablogėjimo.

3.1 Magnetinio slydimo apibrėžimas ir mechanizmas

Magnetinis slydimas reiškia reiškinį, kai magnetinės sukabinimo jėgos tarp vidinio ir išorinio magnetinio rotoriaus nepakanka norint perduoti reikiamą sukimo momentą, kai veikia magnetinės pavaros siurblys, todėl vidinio magnetinio rotoriaus (varančiojo sparnuotės) sukimosi greitis atsilieka nuo išorinio magnetinio rotoriaus arba visiškai sustoja, o sinchroninio variklio sukimosi nuostoliai atsiranda. Paprasčiau tariant, tai yra „magnetinio slydimo“ atvejis. Kai siurblys yra perkraunamas arba rotorius užstringa darbo metu, varantys ir varomi magnetinės pavaros komponentai automatiškai paslys, o šiuo metu varomasis komponentas nesisuks sinchroniškai su varomuoju komponentu, dėl kurio vyksta išmagnetinimas.

Jo mechanizmas pagrįstas magnetinio sujungimo principu: nuolatiniai magnetai ant vidinio ir išorinio magnetinio rotoriaus sąveikauja per magnetinį lauką, kad generuotų perdavimo sukimo momentą. Šis sukimo momentas turi kritinę vertę, būtent kritinį sukimo momentą. Kai tikrasis siurblio darbinis sukimo momentas (nustatomas pagal tankį, klampumą, srautą, terpės aukštį ir kt.) viršija kritinį sukimo momentą, kurį gali užtikrinti magnetinė jungtis, tarp vidinio ir išorinio magnetinio rotoriaus atsiranda santykinis slydimas, t.y. magnetinis slydimas. Šiuo metu išorinis magnetinis rotorius vis dar sukasi dideliu greičiu, kurį varo variklis, tačiau vidinio magnetinio rotoriaus ir sparnuotės sukimosi greitis labai sumažėja arba net sustingsta, todėl smarkiai sumažėja siurblio srautas ir aukštis.

Be to, dėl ilgalaikio veikimo magnetinės pavaros nuolatiniai magnetai sukels sūkurinių srovių ir magnetinių nuostolių, veikiant varančiojo rotoriaus kintamajam magnetiniam laukui, dėl to padidės nuolatinių magnetų temperatūra, o tai panaikins magnetinės pavaros magnetinę jėgą ir taip pat sugadins siurblio slankiuosius guolius.

Pagrindinės magnetinio slydimo priežastys:

• Siurblio perkrova: tai dažniausia magnetinio slydimo priežastis. Pavyzdžiui, staigus tiekiamos terpės tankio arba klampumo padidėjimas, nenormalus sistemos priešslėgio padidėjimas arba staigus sparnuotės pasipriešinimo padidėjimas dėl svetimkūnių užstrigimo siurblyje, todėl tikrasis siurblio darbinis sukimo momentas viršija kritinį magnetinės movos sukimo momentą. Pavyzdžiui, jei siurblys, kuris iš pradžių naudojo DN100 išleidimo vamzdyną, pakeičiamas siurbliu, kuriam reikalingas DN65 išleidimo vamzdynas, bet vis tiek naudojamas originalus DN100 vamzdynas, veikimo metu sunku reguliuoti išleidimo vožtuvo atsidarymo laipsnį, o tai gali sukelti siurblio perkrovą ir magnetinį slydimą.
• Dideli svyravimai vidutinėmis darbo sąlygomis: Pavyzdžiui, tiekiant suskystintas dujas, jų tankis labai kinta priklausomai nuo temperatūros ir slėgio, todėl gali atsirasti didelių siurblio darbo sąlygų svyravimų, padidėti siurblio kavitacijos galimybė, o tada sukelti magnetinį slydimą.
• Kavitacija, atsiradusi dėl netinkamo veikimo: operatoriams nesugebėjus laiku suvokti bako skysčio lygio, siurblys veikia kavitacijos būdu, nėra tepimo ir aušinimo terpės, o siurblio viduje atsiranda nenormalus pasipriešinimas, dėl kurio taip pat gali atsirasti magnetinis slydimas.
• Mažo dydžio magnetinio sukimo momento konstrukcija: Siurblio parinkimo ir projektavimo etape dėl nepakankamo magnetinės movos magnetinio sukimo momento projektinės ribos, kad būtų galima susidoroti su esamų eksploatavimo sąlygų svyravimais ir galimos perkrovos sąlygomis, gali lengvai atsirasti magnetinis slydimas.
• Per daug tvirtinimų ant magnetinės movos: Laiku nenuvalius siurblio magnetinės movos izoliacinės movos, magnetinė mova prisitvirtina per daug, o tai padidina tarpą tarp vidinio ir išorinio magnetinio rotoriaus, susilpnina magnetinio lauko stiprumą, sumažina magnetinės jėgos slydimą veikimo metu.

3.2 Magnetinio slydimo pavojai ir identifikavimas

Magnetinis slydimas kelia įvairius pavojus magnetinės pavaros siurbliams ir sukelia grandininę reakciją:

• Šildymas ir išmagnetinimas: Magnetinio slydimo metu tarp vidinio ir išorinio magnetinio rotoriaus atsiranda staigus santykinis judėjimas ir sūkurinės srovės praradimas, todėl smarkiai pakyla izoliacinės įvorės ir magnetų temperatūra. Aukšta temperatūra dar labiau paspartins nuolatinių magnetų išmagnetinimą, sudarydama užburtą ratą, todėl siurblys vėl bus labiau linkęs į magnetinį slydimą, kol magnetinė jungtis visiškai suges.
• Staigus efektyvumo sumažėjimas: siurblio srautas ir aukštis smarkiai krenta, neatitinka proceso reikalavimų, dėl ko nutrūksta gamyba arba pablogėja produkto kokybė.
• Įrangos pažeidimas: Aukšta temperatūra ir vibracija, kurią sukelia ilgalaikis arba dažnas magnetinis slydimas, pagreitins komponentų, pvz., guolių ir izoliacinių įvorių, susidėvėjimą ir pažeidimus.

Norint nustatyti magnetinį slydimą, svarbiausia yra stebėti siurblio veikimo būseną ir parametrų pokyčius, o jo tipines charakteristikas:

Išleidimo slėgio sumažėjimas: siurblio išleidimo angos manometro rodmuo smarkiai nukrenta, o srauto matuoklis rodo srauto sumažėjimą.

Siurblio variklio srovės sumažėjimas: Magnetinio slydimo metu variklis vis tiek dirba dideliu greičiu, tačiau variklio srovė smarkiai sumažėja dėl staigaus siurblio apkrovos sumažėjimo, o tai nesuderinama su faktine siurblio galia (debitas, aukštis).

Spartus temperatūros kilimas ties magnetine mova: Magnetinio slydimo metu tarp vidinio ir išorinio magnetinio rotoriaus atsiranda staigus santykinis judėjimas ir sūkurinės srovės praradimas, dėl to smarkiai pakyla izoliacinės movos ir magnetų temperatūra, ypač magnetinės movos dalyje.

Ilgai veikiant su magnetiniu slydimu, magnetinės pavaros nuolatiniai magnetai, veikiant varančiojo rotoriaus kintamajam magnetiniam laukui, generuos sūkurinių srovių ir magnetinių nuostolių, dėl to padidės nuolatinių magnetų temperatūra, o tai panaikins magnetinės pavaros magnetinę jėgą ir taip pat sugadins siurblio slydimo guolius.

Kaip atskirti magnetinį slydimą nuo faktinių gedimų?

Išvada

Magnetinės pavaros siurblių „magnetinis slydimas“ yra ne gedimas, o protinga apsaugos reakcija; tikri gedimai dažnai kyla dėl ankstyvų sistemos projektavimo defektų arba ilgalaikio netinkamo veikimo. Tik tiksliai atskiriant šiuos du dalykus galima pasiekti efektyvų eksploatavimą ir techninę priežiūrą, garantuoti gamybos tęstinumą, o pagrindinis „nulinio nuotėkio“ magnetinės pavaros siurblių pranašumas.

Atsižvelgiant į aukštesnius pasaulinius pramoninius saugos, aplinkos apsaugos ir patikimumo reikalavimus šiuolaikiniame pasaulyje, gilus magnetinės pavaros siurblių veikimo logikos supratimas yra raktas į ilgalaikį ir stabilų skysčių sistemų veikimą. Kaip ekspertas, gerai išmanantis šią sritį,Teffikone tik teikia aukštos kokybės magnetinės pavaros siurblių gaminius, bet ir yra įsipareigojęs teikti klientams viso gyvavimo ciklo sprendimus, įskaitant teisingą pasirinkimą, sistemos projektavimą, veikimą ir priežiūrą.

Apsilankykite oficialioje svetainėje www.teffiko.com, kad sužinotumėte, kaip įdiegti tikrą sistemos patikimumą.