Otěrové kroužky na sací straně vs. Otěrové kroužky na zadní straně
Než budeme pokračovat, stojí za zmínku, že v zásadě existují dva typy třecích kroužků – třecí kroužky na sací straně a zadní třecí kroužky – z nichž každý slouží svému účelu.
Třecí kroužky na sací straně jsou navrženy tak, aby omezovaly tok čerpání z vysokotlaké výtlačné strany oběžného kola na sací stranu s nižším tlakem. Nadměrná vůle těchto kroužků může mít za následek zvýšený průtok přes sací stranu a objemovou ztrátu účinnosti.
Zadní třecí kroužky, jsou-li přítomny, pracují v tandemu s vyvažovacími otvory, které procházejí sacím okem, aby snížily sací tlak za oběžným kolem a uvnitř zadních třecích kroužků (viz obrázek 1), čímž omezují axiální přítlačnou sílu. Nadměrná vůle zadních třecích kroužků může mít za následek vysoké axiální axiální síly, které mohou poškodit axiální ložisko.
Obrázek 1. Zadní otěrový kroužek a vyvažovací otvory pro omezení axiálního tahu
Otevřená vs. uzavřená oběžná kola
Čerpadla s uzavřenými oběžnými koly budou obsahovat těsnicí kroužek skříně a případně třecí kroužek oběžného kola, který je namontován na vnějším průměru (OD) sacího oka oběžného kola, přičemž oba jsou třecími kroužky na sací straně. Tato oběžná kola mohou mít také zadní třecí kroužky, které řídí axiální tah.
Čerpadla s otevřenými oběžnými koly obecně nemají těsnicí kroužky sacích oček, ale často mají zadní třecí kroužky.
Obrázek 2. Zadní otěrový kroužek a vyvažovací otvory pro omezení axiálního tahu
Vůle proti opotřebení kroužků a specifické rychlosti
Vůle třecích kroužků jsou pro určité typy oběžných kol kritičtější než jiné. Rozdíl spočívá ve vztahu mezi dopravní výškou a průtokovými charakteristikami čerpadla, které jsou popsány „specifickou rychlostí“ jeho konstrukce. Všimněte si, že specifická rychlost není rychlost otáčení čerpadla, ale jednoduše poměr průtoku k dopravní výšce.
Oběžná kola s vyšší specifickou rychlostí (vpravo na obrázku 3) produkují vysoký průtok, ale nízkou dopravní výšku. Oběžná kola s nízkou specifickou rychlostí (vlevo na obrázku 3) produkují větší dopravní výšku při nižším relativním průtoku.
Obrázek 3. Specifická rychlost souvisí s hlavou/průtokem.
Vůle třecích kroužků jsou kritičtější pro oběžná kola s nízkou specifickou rychlostí než pro oběžná kola s vysokou specifickou rychlostí. Protože tato oběžná kola mají větší tlakové rozdíly, jakýkoli únik přes třecí kroužky bude představovat větší procento celkového průtoku, než by tomu bylo u oběžných kol s vysokou specifickou rychlostí.
Průvodce uvolněním opotřebitelných kroužků
Tolerance výrobce jsou vždy nejlepším vodítkem pro vyhodnocení vůlí třecích kroužků a montáž náhradních třecích kroužků. Pokud nejsou k dispozici, následující pokyny fungují dobře pro běžná čerpadla pro vodovody (komunální voda, odpadní voda, aplikace HVAC atd.) a vztahují se jak na sací stranu, tak na vůli zadního třecího kroužku.
Další alternativou je nahlédnout do tabulky minimálních vnitřních průjezdných vůlí v API Standard 610 (API STD 610/ISO 13709). Jak je znázorněno na příkladu na obrázku 4, hodnoty v tabulce API 610 jsou velmi blízké obecným pokynům poskytovaným pro nové dodané třecí kroužky.
Tabulka API 610 poskytuje hodnoty pro průměry třecích kroužků od 2 palců do 26 palců (50 milimetrů (mm) až 650 mm) ve 28 krocích.
Obrázek 4. Porovnání hodnot grafu minimálních vnitřních vůlí API 610
Tabulka API 610 poskytuje minimální, nikoli maximální, vůle pro čerpadla používaná v aplikacích na zpracování ropy. Minimální vzdálenosti jsou specifikovány, protože užší vůle by znamenaly riziko kontaktu mezi rotujícími a stacionárními součástmi, což by pravděpodobně mělo za následek katastrofické selhání stroje.
Proto při montáži nových třecích kroužků a nejsou-li k dispozici tolerance výrobce, jsou dobrým vodítkem hodnoty grafu API.
Všimněte si, že vůle třecího kroužku jsou vždy specifikovány průměrnými měřeními – tj. rozdílem mezi vnitřním průměrem (ID) stacionárního kroužku a OD rotujícího kroužku. To znamená, že skutečná průběžná vůle je poloviční než průměrová vůle.
Výše uvedené pokyny mohou být užitečné pro navrhování náhradních třecích kroužků, když nejsou k dispozici tolerance výrobce. Může být také užitečné pro vyhodnocení přijatých povolení a rozhodování, zda je nutná výměna. Někteří výrobci doporučují vyměnit třecí kroužky, když se vůle zvětší o 40 procent původní specifikované vůle. Toto doporučení je vhodné pro čerpadla v běžných vodárenských aplikacích a pro oběžná kola v rozsahu specifických otáček se smíšeným průtokem.
Jak je popsáno výše, čerpadla s oběžnými koly s nízkou specifickou rychlostí by měla být držena v těsnějších vůlích, zatímco čerpadla s oběžnými koly s vysokou specifickou rychlostí mají větší volnost.
Závěr
Správné vůle třecích kroužků jsou základním předpokladem pro zajištění účinného a spolehlivého provozu čerpadla. Zde uvedené pokyny by měly pomoci uživatelům čerpadel a poskytovatelům služeb dosáhnout těchto cílů.
Obecné pokyny pro nové prsteny
· Obecné – do průměru 5 palců 0,010 + 0,002 na palec průměru
· Obecně – průměr 5 až 10 palců 0,015 + 0,001 na průměr průměru
· U oděru materiálů přidejte 0,005 palce