Vantaggi del design senza tenuta e tenute centrifughe nelle pompe rotodinamiche
D. Quali sono i vantaggi ei limiti di una pompa senza tenuta?
UN. Una pompa senza tenuta viene utilizzata quando è necessario contenere fluidi tossici, pericolosi e/o preziosi. L'applicazione può essere dettata da norme sullo spazio, sul rumore, sull'ambiente o sulla sicurezza. Questa sezione descrive i tipi, le nomenclature e i componenti delle pompe di tipo rotodinamico senza tenuta. Il design della pompa senza tenuta si basa sull'eliminazione della tenuta dinamica dell'albero tra l'estremità bagnata di una pompa centrifuga e l'atmosfera. Ciò si ottiene racchiudendo la pompa e il suo gruppo rotore all'interno di un recipiente a pressione con il fluido pompato. Il recipiente a pressione o"contenimento primario"è sigillato da tenute statiche, come guarnizioni o O-ring. Il gruppo rotore interno è azionato da un campo magnetico rotante che viene trasmesso attraverso una barriera di contenimento. Le pompe senza tenuta si dividono in due categorie: pompa a trascinamento magnetico (MDP) e pompa a motore fisso (CMP), come mostrato nelle Figure 5.1.3.1 e 5.1.2.1.
Figura 5.1.3.1. Pompa a trascinamento magnetico: accoppiata separatamente (girante chiusa o semiaperta) (Grafica per gentile concessione di Hydraulic Institute)
Figura 5.1.2.1. Motopompa stagnata: monoblocco, aspirazione di testa, girante sbalzataLa progettazione del cuscinetto lubrificato a liquido e le considerazioni sull'applicazione sono essenzialmente le stesse per CMP e MDP. I fattori interni alla progettazione dell'unità come pressioni, temperature, flussi e caratteristiche di trasferimento del calore all'interno della sezione di trasmissione e le prestazioni idrauliche dell'estremità della pompa devono essere compresi per selezionare correttamente i piani di circolazione e valutare le domande dell'applicazione.
Pompe senza tenuta adeguatamente progettate, applicate e azionate possono offrire i seguenti vantaggi:
Maggiore sicurezza durante la manipolazione di liquidi pericolosi
Perdita eliminata attraverso il contenimento primario nell'ambiente durante il normale funzionamento
Contenimento secondario di backup opzionale
Eliminata la perdita di liquidi preziosi
Livello di rumore più basso (design CMP)
La pressione di aspirazione di solito non influisce sulla spinta assiale
Costi di sostituzione periodica della tenuta meccanica ridotti o eliminati
Alcune limitazioni devono essere comprese per applicare correttamente una pompa senza tenuta:
Temperatura degli avvolgimenti del motore (CMP) o dei componenti del magnete (MDP)
Il controllo dell'ambiente del cuscinetto è necessario per fornire un liquido pulito e non lampeggiante.
Il guscio di contenimento primario è relativamente sottile e il potenziale di corrosione dovrebbe essere considerato attentamente.
Potrebbe essere necessaria la riqualificazione del personale addetto alla manutenzione.
Il calore generato dall'azionamento può influire sull'NPSH richiesto con alcuni piani di circolazione per liquidi volatili.
Il surriscaldamento della sezione di trasmissione può verificarsi con perdita di flusso o perdita di aspirazione.
Possibilità di costi di riparazione più elevati se i cuscinetti si guastano prima del rilevamento
Per ulteriori informazioni sulle pompe senza tenuta, vedere ANSI/HI 5.1-5.6 Pompe Rotodinamiche Sealless per Nomenclatura, Definizioni, Applicazione, Funzionamento e Test.
D. Che cos'è una tenuta centrifuga nelle pompe centrifughe rotodinamiche?
UN. Una tenuta centrifuga è una tenuta dinamica che funziona solo quando l'albero della pompa è in rotazione e non ha effetto di tenuta quando l'albero è fermo. È costituito da un espulsore o un insieme di espulsori situato in una camera separata dietro la girante, che è tipicamente dotata di palette di espulsione sulla copertura posteriore.
Quando la pompa è in funzione, la tenuta centrifuga genera pressione SU per equalizzare la pressione Pb, come mostrato nella Figura 12.3.8.3.6, in modo che la pompa funzioni senza perdite.
Figura 12.3.8.3.6. Tenuta centrifuga (dinamica) con"tipo secco"ImballaggioUna tenuta centrifuga (dinamica) deve essere combinata con una tenuta di riserva o statica per evitare perdite quando la pompa non è in funzione. I requisiti generali per il dispositivo di tenuta di riserva sono che deve sigillare staticamente quando la pompa è spenta e deve funzionare a secco durante il funzionamento della pompa. Ciò può essere ottenuto mediante baderne a secco, tenute a labbro multiple, altri dispositivi proprietari o tenute meccaniche con funzionalità di funzionamento a secco o dotate di un lavaggio separato.
C'è una pressione di aspirazione massima consentita Sal oltre la quale, a seconda della velocità di rotazione, una tenuta centrifuga non funzionerà correttamente. Per questo motivo le tenute centrifughe non sono efficaci sui secondi o superiori stadi di impianti a pompe multiple, dove le pompe sono predisposte per avere la piena mandata dello stadio precedente applicata all'aspirazione dello stadio successivo.
Se le pompe sono installate a intervalli specifici e ad altitudini distribuite lungo una linea di trasporto del liquame, è possibile utilizzare guarnizioni centrifughe su tutti gli stadi. La disposizione dovrebbe essere tale che le pressioni di aspirazione su ciascuno stadio siano approssimativamente uguali e non superino dal 10 al 20 percento della pressione di scarico. È necessario eseguire un'analisi delle prestazioni della tenuta centrifuga, in base alla prevalenza effettiva, alla portata e alla pressione di aspirazione, in modo da garantire il corretto funzionamento.