Náklady životního cyklu bezucpávkových čerpadel, konstrukce základových desek a oběžných kol kalových čerpadel
Otázka: Jaké faktory je třeba vzít v úvahu při provádění hodnocení nákladů životního cyklu bezucpávkového rotačního čerpadla?
A. Bezucpávková rotační čerpadla mají značnou první cenu. V závislosti na typu jsou tyto náklady násobkem podobného čerpadla s běžnou mechanickou ucpávkou. Náklady na čerpadlo s magnetickým pohonem jsou primárně spojeny s cenou magnetů potřebných k přenosu točivého momentu.
Bezucpávková čerpadla mohou být vybrána pro mnoho aplikací na základě analýzy nákladů životního cyklu. Každá aplikace podléhá individuální kontrole, ale obecné oblasti, které lze vzít v úvahu při analýze nákladů životního cyklu, jsou:
Negativní u bezucpávkových čerpadel
Počáteční kapitálové náklady
V případě potřeby další přístrojové vybavení
Nižší účinnost pohonu
Variabilní nákladové prvky založené na uživatelské zkušenosti
Rozdíl v nákladech na údržbu (četné průzkumy ukázaly, že selhání mechanické ucpávky je primární náklad na údržbu čerpadla)
Náklady na výrobní ztráty spojené se spolehlivostí systému
Snížené náklady na přístrojové vybavení ve srovnání s komplexními systémy těsnění
Pozitivní u bezucpávkových čerpadel
Monitorovací výjimka pro fugitivní emise podle zákona o čistém ovzduší
Náklady na likvidaci kapaliny v důsledku selhání těsnění
Riziko spojené se ztrátou personálu nebo požáru
Náklady na alternativní těsnící systémy, které splňují požadavky na kontrolu emisí do životního prostředí, jako je dvojité těsnění a shoda
Hodnota prodloužených provozních dob mezi jednotlivými odstávkami jednotky
Snížení prostoru ve srovnání s komplexními systémy těsnění
Náklady na chladicí vodu
Ekonomika může být zpočátku obtížné posoudit, dokud nebudou získány zkušenosti s provozem, údržbou a monitorováním nákladů. Záznamy o těchto úvahách jsou cenné pro proces výběru čerpadla.
Otázka: Jaké jsou některé návrhy základní desky a úvahy pro rotodynamická čerpadla?
A. Konstrukce základových desek pro rotodynamická čerpadla zahrnují mimo jiné injektážní typ a typ bez zálivky. Injektovaná základová deska je navržena tak, aby umožnila nalití spárovací hmoty pod základnu. Zálivka umístěná uvnitř základny přispívá k instalované tuhosti základové desky a tlumení. Viz obrázek 1.3.8.2.1a.
Obrázek 1.3.8.2.1a. Spárovaná základní deska, ocelová
Příčné prvky používané na základně tohoto typu jsou obvykle navrženy tak, aby se zaaretovaly do zálivky, aby dále odolávaly ohybu základové desky nebo vibracím. Typicky je geometrie příčníku zvolená k dosažení tohoto cíle L-profil (zobrazeno na obrázku 1.3.8.2.1a), T-profil nebo I-profil.
Obrázek 1.3.8.2.2. Základní deska bez spáry
Pokud je základová deska uzavřená konstrukce (například zálivku nelze nalít do obvodu základové desky kvůli přítomnosti odtokové vany nebo palubní desky), musí být zajištěny otvory pro zálivku, které umožní umístění spárovací hmoty dovnitř základny.
Použitá spárovací hmota může být na bázi cementu nebo epoxidu. Příprava povrchu potřebná k tomu, aby se základová deska úspěšně spojila se spárovací hmotou, se liší podle toho, která spárovací hmota bude použita. Prodejce a zákazník se proto musí předem dohodnout, jaký typ spárovací hmoty bude použit.
Základní deska na obrázku 1.3.8.2.1a je typická pro vyrobenou základní desku. Dalším příkladem jsou litinové základní desky. Schopnost integrálně odlévat prvky, jako jsou výztuhy, injektážní otvory a šikmé povrchy, poskytuje vysoce funkční a ekonomické řešení pro mnoho aplikací.
Bezspárová základová deska je umístěna přímo na základ bez použití spárovací hmoty k vyplnění vnitřku základny k jejímu upevnění k základu. Kvůli ztrátě výztuže, kterou běžně poskytuje zálivka, musí být základny bez zálivky typicky strukturálně tužší než srovnatelné základny se zálivkou.
Příčné prvky se nemusejí zamykat do zálivky, a proto mohou být vybrány na základě zajištění nejlepšího vyztužujícího účinku. Z tohoto důvodu se v tomto provedení často používají duté pravoúhlé profily. Výhodou tohoto provedení oproti injektážnímu provedení je zjednodušená montáž.
Konstrukční návrh musí být tužší než ekvivalentní podklad typu zálivky. Kromě toho musí být strukturální vlastní frekvence odděleny od jakýchkoli provozních frekvencí zařízení. To proto, že ztužující a tlumící účinky spárovací hmoty nejsou k dispozici.
Bezinjektážní typ se často používá v pobřežních instalacích, ve kterých je třeba se vyhnout masu malty a betonu. Tento typ lze dodat pro všechny typy rotodynamických čerpadel. (Vícestupňové, axiálně dělené, meziložiskové čerpadlo je znázorněno na obrázku 1.3.8.2.2).
Další informace o dalších provedeních základové desky – včetně předzálivky, základové desky a volně stojící – viz ANSI/HI 1.3 Rotodynamická (odstředivá) čerpadla pro návrh a aplikaci.
Q. Jaké druhy oběžných kol se používají v aplikacích kalových čerpadel?
A. V kalových službách se používají polootevřená i uzavřená oběžná kola. Řízení úniku do sání se obvykle provádí kombinací čisticích nebo vytlačovacích lopatek na oběžném kole a uzavřených axiálních vůlí. Protože se tyto axiální vůle zvyšují s opotřebením, měla by být čerpadla uspořádána tak, aby umožňovala jednoduché nastavení vůle pro udržení výkonu. Uzavřené radiální vůle se rychle opotřebovávají, když jsou přítomny pevné látky a nelze je snadno korigovat externím nastavením a měly by být používány pouze u malých koncentrací jemných kalů. Uspořádání axiální vůle mezi vstupním průměrem oběžného kola a vložkou je společné pro zajištění kontroly netěsností pro služby s vysokým opotřebením.
Způsoby připojení oběžného kola se liší podle výrobce a požadavků na servis. S úspěchem se používají různé šroubové konstrukce a závitové konstrukce. Při čerpání vysoce abrazivních kalů by měl být nástavec oběžného kola chráněn před opotřebením, aby se optimalizovala životnost. Oběžné kolo s vnitřním závitem se obvykle používá ve službách s vysokým opotřebením pro tuto ochranu.
Požadavky na vyvážení pro oběžná kola kalových čerpadel se liší od požadavků na čisté kapaliny. Očekává se, že oběžné kolo vyvážené pro provoz v čiré kapalině zůstane v podstatě v rovnováze po většinu své provozní životnosti. Jak se oběžné kolo kalového čerpadla opotřebovává, začne přirozeně měnit svou rovnováhu v důsledku eroze kovu podél opotřebitelných povrchů. V důsledku toho musí být ložiska a hřídele v kalovém čerpadle dimenzovány na velkou nevyváženost oběžného kola.
Obecně platí, že oběžná kola kalových čerpadel budou vyvážena na nižší standard (vyšší zbytková nevyváženost) než oběžná kola s čirou kapalinou. Povolené úrovně zbytkové nevyváženosti jsou určeny výrobcem a vycházejí z řady provozních a konstrukčních faktorů.