Giunti magnetici, margine NPSH e velocità di fuga inversa
D. Quali sono gli effetti dell'aumento della temperatura sugli accoppiamenti magnetici in un rotante pompa senza tenuta?
UN. Le correnti parassite nel guscio di contenimento sono una fonte di calore in una pompa senza tenuta. Il calore è generato anche dall'attrito del liquido mentre il magnete interno si muove attraverso il liquido all'interno del guscio di contenimento.
I giunti magnetici subiscono una certa perdita di capacità di coppia all'aumentare della temperatura. Inoltre, ogni materiale a magnete permanente ha un punto Curie unico, che è la temperatura alla quale il materiale perde tutto il magnetismo. Al di sotto del punto di Curie, due intervalli sono indicati come temperatura reversibile e temperatura irreversibile.
Le perdite reversibili si verificano naturalmente nel normale intervallo di temperatura nominale del giunto. Il giunto tornerà alla piena resistenza quando si raffredda a temperatura ambiente. Tra la temperatura nominale del giunto e il punto di Curie c'è un intervallo in cui i magneti perdono permanentemente una percentuale della loro forza in funzione del tempo e della temperatura. Gli utenti finali devono consultare il produttore per informazioni specifiche sulla coppia del giunto rispetto alla temperatura prima di dimensionare il giunto magnetico per una determinata applicazione. I limiti di temperatura utili generalmente riconosciuti variano con il tipo e il grado del magnete.
Per ulteriori informazioni sugli effetti della temperatura dell'accoppiamento magnetico, vedere ANSI/HI 4.1-4.6 Pompe rotative ad azionamento magnetico senza tenuta per nomenclatura, definizioni, applicazione, funzionamento e test.
D. Quali informazioni sono disponibili per determinare il margine di aspirazione netta positivo (NPSH) appropriato per la mia pompa rotodinamica?
UN. La determinazione di un margine NPSH appropriato tiene conto dei fattori che influiscono sulle prestazioni e sulla durata della pompa. Un margine NPSH inadeguato può influire sulla testa della pompa, sul rumore e sulle vibrazioni. La vita utile della pompa può essere ridotta a causa dell'erosione del materiale e dei danni ai cuscinetti o alle guarnizioni.
I rapporti di margine consigliati possono variare in base al tipo di pompa e all'applicazione, con valori più elevati applicabili a pompe con velocità operative più elevate e/o funzionamento continuo al di fuori dell'intervallo operativo preferito della pompa.
Un margine NPSH maggiore non è dannoso per la pompa ma potrebbe non essere desiderabile. La specifica di un margine più elevato può comportare una selezione della pompa non ottimale che aggiungerà costi all'attrezzatura di pompaggio (pompe più grandi/più lente o pompe con induttori), un'efficienza ridotta o un intervallo operativo ridotto poiché è stata selezionata una pompa a velocità specifica di aspirazione più elevata. La richiesta di una maggiore prevalenza per aumentare il margine NPSH può anche aumentare il costo della struttura della stazione di pompaggio.
L'uso consigliato del margine NPSH implica un design di pompa noto con caratteristiche NPSH3 fisse che si traducono in un valore ragionevole e sicuro della velocità specifica di aspirazione. In tale situazione, il margine NPSH viene applicato all'NPSH3 alla portata di interesse per ottenere il valore minimo di prevalenza netta di aspirazione disponibile (NPSHA). L'uso di un valore più alto del margine NPSH in queste circostanze si traduce generalmente in condizioni più conservative per la pompa. Se non è possibile ottenere il margine NPSH consigliato, la scelta di una velocità operativa inferiore per la pompa per una portata fissa risulterà generalmente in una scelta prudente.
Gli utenti finali sono avvisati in merito all'ottenimento del margine NPSH specificando pompe con velocità specifiche di aspirazione più elevate che hanno valori NPSH3 inferiori. È più probabile che i modelli di pompe a velocità specifica di aspirazione più elevate presentino rumori discutibili e un intervallo operativo più ristretto rispetto ai modelli di pompe a velocità specifica di aspirazione inferiore. Condizioni di aspirazione scadenti possono causare separazione del flusso e flusso distorto all'ingresso della girante, che possono influire negativamente sull'NPSHA della pompa.
Per ulteriori informazioni sul margine NPSH per le pompe rotodinamiche, vedere ANSI/HI 9.6.1 Pompe Rotodinamiche – Linee guida per il margine NPSH.
D. Qual è la velocità di fuga inversa di una pompa rotodinamica?
UN. Un guasto improvviso di alimentazione e valvola di ritegno durante il funzionamento della pompa contro una prevalenza statica provocherà la rotazione inversa della pompa. Se la pompa è azionata da un motore primo che offre poca resistenza durante il funzionamento all'indietro, la velocità inversa potrebbe avvicinarsi al suo massimo coerentemente con una coppia zero. Questa velocità è chiamata velocità di fuga inversa.
Se la prevalenza, alla quale può verificarsi tale funzionamento, è uguale o maggiore di quella sviluppata dalla pompa al suo punto di miglior efficienza durante il normale funzionamento, la velocità di fuga può superare quella corrispondente al normale funzionamento della pompa. Questa velocità eccessiva può imporre elevate sollecitazioni meccaniche alle parti rotanti della pompa e al motore primo.
Pertanto, la conoscenza di questa velocità è essenziale per salvaguardare l'apparecchiatura da possibili danni.
È pratico esprimere la velocità di fuga come percentuale della normale velocità operativa. Si presume che la prevalenza coerente con la velocità di fuga in questo caso sia uguale a quella sviluppata dalla pompa nel punto di miglior rendimento.
Condizioni transitorie, durante le quali possono verificarsi velocità di fuga, spesso provocano notevoli variazioni di prevalenza a causa di sbalzi nella linea di pressione.
Poiché la maggior parte delle unità pompa ha un'inerzia relativamente ridotta, i picchi possono causare rapide fluttuazioni di velocità. La velocità di fuga può, in tal caso, essere coerente con la prevalenza più alta risultante dall'impennata.
Pertanto, la conoscenza della caratteristica di slancio della condotta è essenziale per determinare la velocità di fuga, e questo è particolarmente importante nel caso di linee lunghe.
Per un'ulteriore revisione, cfr Pompe rotodinamiche (verticali) ANSI/HI 2.4 per manuali che descrivono installazione, funzionamento e manutenzione.
Figura A.7. Rapporto di velocità di fuga inversa rispetto alla velocità specifica (metrica)
Figura A.8. Rapporto di velocità di fuga inversa rispetto alla velocità specifica (unità USA)