Guarnizioni montate dall'esterno rispetto all'interno, potenza di ingresso della pompa e raffreddamento del motore della pompa rotadinamica
D. Quali sono i vantaggi delle guarnizioni singole montate all'esterno rispetto a quelle delle guarnizioni singole montate all'interno?
UN. Le guarnizioni singole hanno una serie di superfici di tenuta. Il lubrificante per le facce della tenuta è solitamente il mezzo pompato e, pertanto, le normali perdite della tenuta fuoriescono nell'atmosfera circostante la tenuta, a meno che non sia previsto un qualche tipo di contenimento. Le tenute singole possono essere montate all'interno o all'esterno della camera di tenuta e possono avere molle rotanti o fisse.
La tenuta singola, montata all'interno, è la più comune nel settore e la più efficiente dal punto di vista energetico rispetto ad altri metodi di tenuta, come l'imballaggio e le apparecchiature senza tenuta. Sono utilizzati in tutti i settori per quanto riguarda i tipi di fluido e le gamme di proprietà delle tenute, velocità di pressione, diametro e temperatura.
Le singole tenute interne sono montate all'interno della camera di tenuta dell'apparecchiatura (vedere la Figura 5.2). I vantaggi di questo design includono:
La tenuta può essere raffreddata dal fluido pompato in una camera senza uscita allargata, da un lavaggio di bypass del prodotto o da un lavaggio esterno pulito.
A seconda del design della camera di tenuta, l'azione rotatoria del gruppo di tenuta può aiutare a tenere i detriti lontani dalle facce di tenuta.
Con un corretto bilanciamento idraulico, la pressione del prodotto aiuta a mantenere chiuse le facce di tenuta.
Di solito si evitano perdite catastrofiche durante il guasto della tenuta. La perdita può essere limitata dagli elementi fissi nella ghiandola.
Le guarnizioni interne sono disponibili in molti materiali e design.
I controlli ambientali sono facilmente inclusi nel progetto.
Le forze centrifughe tendono a ridurre le perdite.
Figura 5.2. Guarnizione singola montata all'interno
Le guarnizioni esterne singole sono montate all'esterno dell'alloggiamento dell'apparecchiatura (vedere la Figura 5.3). I vantaggi di questo design includono:
Le tenute montate all'esterno possono essere utilizzate quando lo spazio radiale o assiale nella camera non è adeguato o non è disponibile l'accesso per l'installazione della tenuta interna.
L'installazione potrebbe essere più semplice rispetto a una guarnizione interna. Tuttavia, la maggior parte dei progetti di apparecchiature richiede ancora un po' di smontaggio.
È possibile utilizzare materiali meno costosi poiché molti componenti potrebbero non essere esposti al prodotto pompato.
La tenuta può essere osservata e monitorata per l'usura della superficie della tenuta.
Le regolazioni possono essere effettuate senza smontaggio dell'attrezzatura.
Il sigillo può spesso essere rimosso per la pulizia.
Figura 5.3. Guarnizione singola per montaggio esterno
Per ulteriori informazioni sulle tenute meccaniche, vedere la guida HI Tenute meccaniche per pompe: linee guida applicative.
Q. Come posso determinare la potenza di ingresso della pompa per una pompa a pistoni?
UN. La potenza in ingresso della pompa può essere determinata utilizzando dinamometri a trasmissione, dinamometri a torsione, dispositivi di misurazione della coppia di tipo estensimetrico, motori calibrati o altri dispositivi di misurazione sufficientemente accurati.
Se applicabile, le letture della potenza devono essere rilevate contemporaneamente alla misurazione della portata. I metodi di misurazione della potenza assorbita rientrano in due categorie generali:
Quelli che determinano la potenza o la coppia effettiva erogata alla pompa e sono realizzati durante il test utilizzando una qualche forma di dinamometro o misuratore di coppia
Quelli che determinano la potenza assorbita dall'elemento di guida, tenendo conto dell'efficienza del conducente quando opera in condizioni specifiche
Quando la potenza in ingresso della pompa è determinata da dinamometri a trasmissione, il banco dinamometrico scarico deve essere verificato staticamente prima della prova misurando la deflessione della lettura del carico per una data coppia e rilevando la lettura della tara sulla scala del dinamometro alla velocità nominale con la pompa scollegata. Dopo il test, il dinamometro deve essere ricontrollato per assicurarsi che non siano state apportate modifiche. In caso di variazione di ± 0,5 percento della potenza al punto di miglior efficienza (BEP), il test deve essere ripetuto. È essenziale una misurazione accurata della velocità entro ± 0,3 percento.
L'uso di dinamometri o motori tarati è un metodo accettabile per la misurazione della potenza in ingresso alla pompa. La calibrazione del dinamometro a torsione deve essere eseguita con i mezzi indicatori di torsione in atto. L'indicatore va osservato con una serie di carichi crescenti e poi con una serie di carichi decrescenti. Quando si effettuano letture con carichi crescenti, il carico non deve mai essere diminuito. Allo stesso modo, durante la diminuzione dei carichi, il carico dovrebbe essere basato sulla media dei carichi crescenti e decrescenti come determinato dalla calibrazione. Se la differenza di letture tra carichi crescenti e decrescenti supera l'1 percento, il dinamometro a torsione sarà considerato insoddisfacente.
Quando i dispositivi di misurazione della coppia ad estensimetri vengono utilizzati per determinare la potenza in ingresso della pompa, devono essere tarati, con la relativa strumentazione, a intervalli regolari (vedere la Figura 6.72). Dopo la prova, l'equilibrio della strumentazione di lettura deve essere ricontrollato per garantire che non si siano verificati cambiamenti apprezzabili. In caso di variazione di ± 0,5 percento della potenza al BEP, la prova deve essere ripetuta.
Figura 6.72. Connessioni di misura
I motori elettrici calibrati sono soddisfacenti per determinare la potenza assorbita dall'albero della pompa. Viene osservato l'ingresso elettrico al motore e le osservazioni vengono moltiplicate per l'efficienza del motore per determinare la potenza assorbita dall'albero della pompa. Per misurare la potenza assorbita da tutti i motori devono essere utilizzati contatori elettrici e trasformatori calibrati di tipo da laboratorio.
D. Quali metodi vengono utilizzati per raffreddare un motore che aziona una pompa rotodinamica?
UN. Molti metodi di raffreddamento possono essere utilizzati nella progettazione del motore. Quando l'aria di raffreddamento viene aspirata dall'ambiente circostante, fatta circolare attorno ai componenti interni ed espulsa nell'ambiente circostante, il metodo di raffreddamento è un circuito aperto. Questo tipo di raffreddamento è possibile solo nei motori ad armadio aperto.
Il raffreddamento a circuito chiuso prevede un refrigerante interno in un circuito chiuso che trasmette il calore a un altro refrigerante attraverso la superficie della macchina o con uno scambiatore di calore. Questo tipo di raffreddamento è per definizione associato a macchine totalmente chiuse perché il refrigerante primario rimane contenuto all'interno del motore.
La maggior parte dei motori utilizza ventole montate sull'albero per far circolare l'aria come refrigerante principale. Uno svantaggio di questo approccio è che la velocità alla quale viene fatta circolare l'aria di raffreddamento diminuisce se la velocità del motore diminuisce. In alcune applicazioni è necessaria una velocità costante dell'aria. In questi casi, vengono spesso utilizzati ventilatori alimentati separatamente per fornire una velocità dell'aria regolare indipendentemente dalla velocità di rotazione del motore. Sebbene l'aria sia il fluido più comune utilizzato come refrigerante primario e/o secondario nella progettazione di motori elettrici, le unità possono essere costruite utilizzando altri fluidi, come refrigerante, idrogeno, azoto, anidride carbonica, acqua e olio.
Le pompe tipo VS0, con il motore sommerso, devono avere un flusso minimo di liquido di raffreddamento oltre il motore durante il funzionamento per dissipare correttamente il calore. In applicazioni come canali aperti con una velocità del flusso relativamente bassa attorno al motore o installazioni in cui il flusso non scorre naturalmente oltre il motore, è necessario installare un manicotto di flusso per attirare il flusso attorno alla carcassa del motore e proteggere l'interno del motore da surriscaldamento. Per applicazioni con liquidi pompati a caldo, consultare il produttore della pompa.