Considerazioni sul contenimento per pompe a trascinamento magnetico e progetti per motori integrali in pompe a motore in scatola
D. Quali considerazioni sul contenimento primario e secondario sono consigliate per le pompe a trascinamento magnetico?
UN. La principale considerazione progettuale per le pompe senza tenuta è di evitare perdite nell'atmosfera. Una pompa a trascinamento magnetico (MDP) (vedere la Figura 1) è un tipo di pompa senza tenuta che utilizza un anello esterno di magneti permanenti per azionare un gruppo rotante interno attraverso un guscio di contenimento resistente alla corrosione. La trasmissione della coppia tramite un giunto magnetico elimina la necessità di una tradizionale tenuta meccanica.
Figura 1. Pompa a trascinamento magnetico (Grafica per gentile concessione di Hydraulic Institute)Poiché il contenimento primario potrebbe sviluppare perdite a causa dell'usura delle parti rotanti adiacenti, corrosione o abrasione, potrebbe essere necessario un contenimento delle perdite secondario. Il contenimento secondario è un limite di pressione secondario che fornisce il contenimento assoluto del liquido pompato in caso di rottura di un guscio di contenimento.
Il materiale di costruzione del limite di pressione secondario deve essere valutato per garantire che sia compatibile con il liquido pompato. I requisiti e le soluzioni per il contenimento secondario variano in base all'applicazione e alla configurazione della pompa, pertanto l'acquirente e il fornitore della pompa devono discutere questi punti.
Il contenimento primario e secondario avrà valori nominali di pressione di progetto uguali o superiori alla pressione massima di esercizio della pompa alle condizioni nominali. Per gli MDP, quando le barriere di pressione primaria o secondaria sono metalliche, sono progettate per la pressione di esercizio massima consentita entro i valori di sollecitazione per i materiali nella sezione VIII del codice delle caldaie e dei recipienti a pressione dell'American Society of Mechanical Engineers (ASME).
I gusci di contenimento primari o secondari non metallici sono comprovati dalla progettazione e dai test per avere un rapporto minimo tra la pressione di scoppio e la pressione di progetto di 2 a 1 per l'intervallo di pressione/temperatura.
Il contenimento secondario è progettato per contenere le perdite per un minimo di 48 ore in caso di perdite dal guscio di contenimento e avere una durata minima in standby di tre anni. In caso di perdite attraverso il guscio di contenimento, il funzionamento della pompa deve essere interrotto immediatamente. L'utente della pompa è responsabile della fornitura dei dispositivi di spegnimento e delle procedure necessarie per la sicurezza.
Per ulteriori informazioni, fare riferimento allo standard ANSI/HI 5.1-5.6 recentemente rivisto Pompe Rotodinamiche Sealless per Nomenclatura, Definizioni, Design, Applicazione, Funzionamento e Test.
D. Quali sono le raccomandazioni di progettazione per i motori integrali utilizzati nelle pompe a motore fisso?
UN. Una pompa a motore fisso (CMP) (vedere la Figura 2) è un tipo di pompa senza tenuta che combina una pompa centrifuga e un motore a induzione in un'unità sigillata ermeticamente. Il rotore del motore è tipicamente supportato da cuscinetti idrodinamici a ciascuna estremità e gli avvolgimenti dello statore e le barre del rotore sono protetti dal liquido di processo da rivestimenti resistenti alla corrosione e non magnetici. Il fluido, generalmente prelevato dallo scarico della pompa o da un risciacquo introdotto da una fonte esterna, viene utilizzato per raffreddare il motore e lubrificare i cuscinetti.
Figura 2. Motopompa in scatolaLa circolazione del fluido pompato nel motore deve rimuovere il calore generato dalle perdite di correnti parassite, dalla perdita di vento del rotore e dalle perdite elettriche del motore. La temperatura dell'avvolgimento dello statore deve essere mantenuta uguale o inferiore ai valori stabiliti per il grado di isolamento del filo utilizzato negli avvolgimenti dello statore. La protezione termica degli avvolgimenti dello statore è fornita insieme all'impostazione della temperatura. Inoltre, l'acquirente può specificare un test di aumento della temperatura degli avvolgimenti del motore per verificare che gli avvolgimenti del motore non superino la temperatura di isolamento massima al carico del motore di progetto e alla temperatura di raffreddamento a liquido del motore.
Per una durata soddisfacente del CMP, è necessario fornire liquido pulito (non vapore) per la lubrificazione interna dei cuscinetti e il raffreddamento del motore nell'intervallo di funzionamento previsto della pompa. Ciò avviene attraverso la progettazione dell'unità e la selezione del piano di circolazione adeguato. La scelta di un piano di tubazioni di circolazione dipende dalla conoscenza delle proprietà del liquido come pulizia, volatilità, viscosità, peso specifico, tossicità, temperatura, corrosività e qualsiasi tendenza a formare solidi.
Devono essere considerate anche le portate previste, la prevalenza netta di aspirazione disponibile (NPSHA), la frequenza degli avviamenti, la disponibilità di raffreddamento o riscaldamento e la potenziale perdita di liquido di aspirazione. L'acquirente deve fornire questi dati dell'applicazione affinché il produttore possa consigliare il piano di circolazione più adatto. Poiché il flusso interno è fondamentale per un funzionamento affidabile, sono desiderabili strumentazione e controlli per rilevare la perdita di flusso attraverso l'unità di azionamento.
Quando sono richieste unità antideflagranti, il produttore e l'acquirente devono selezionare il progetto approvato che soddisfi i requisiti di temperatura, pressione e divisione, gruppo e classe appropriati. Le informazioni sulla temperatura esterna del motore possono essere richieste dal produttore per una corretta selezione.