Kai siurblys veikia ne aukščiausio efektyvumo taško sąlygomis

Visi žinome, kad kai siurblys veikia geriausiame (aukščiausiame) efektyvumo taške, yra mažiausia gedimo tikimybė, o jo tarnavimo laikas ilgiausias. Bet kas nutiks, kai mes eksploatuosime siurblį tokiomis sąlygomis – toli nuo jo aukščiausio efektyvumo taško? Kokios gali iškilti problemos?

AUKŠČIAUSIAS EFEKTYVUMO TAŠKAS IR YRA GERIAUSIAS SIURBLIO EKSPLOATAVIMO (DARBO) TAŠKAS

Svarbu pažymėti, kad efektyvumas nėra vienintelė priežastis, dėl kurios aukščiausias efektyvumo taškas turėtų būti tinkamiausias veikimo taškas, nors didesnis hidraulinis efektyvumas reiškia mažesnes sąnaudas pumpuojamo skysčio litrui (kubui) .

Kai siurblys pastoviai veikia kuo arčiau jo aukščiausio efektyvumo taško, tuo mažesnė gedimo tikimybė, todėl tikėtina, kad jo eksploatavimo trukmė bus ilgiausia. Ilgesnis siurblio eksploatavimo laikas be remonto reiškia – mažesnes sąnaudas ir trumpesnį jo atsipirkimo laiką. Naudodami siurblį sąlygomis kuo arčiau siurblio aukščiausio efektyvumo taško, jūs patirsite mažesnes eksploatavimo sąnaudas ir mažesnes priežiūros/keitimo išlaidas.

NEIGIAMI POVEIKIAI

Idealiomis sąlygomis siurblys veikia, kai optimalaus veikimo srauto ribos ne  didesnės nei  10% nuo aukščiausio efektyvumo taško. Nors stengiamasi nenukrypti nuo aukščiausio efektyvumo taško, iš tikrųjų realiomis sąlygomis dauguma siurblių veikia ribose, esančiose toliau nei 10% nuo aukščiausio efektyvumo taško  ir tai yra priimtina periodinio veikimo sąlygomis.

Kai siurblys ilgą laiką veikia per toli į kairę ar dešinę nuo jo aukščiausio efektyvumo taško, tai gali sukelti neigiamas pasekmes, kurių laiku nepašalinus, siurblio gedimas neišvengiamas. Žemiau pateikiama diagrama, kurioje galite matyti kokios pasekmės ir kuriose siurblio darbo kreivės zonose jos kyla.

KAVITACIJA

Kavitaciją sukelia skysčio garų burbuliukai, kurie suyra, su didele jėga sprogsta ir smūgio bangos ardo darbo rato paviršių. Burbulų žlugimo reiškiniai gali pasireikšti dideliu periodiškumu – 300 kartų per sekundę ir visas šis veiksmas vyksta garso greičiu. Susidaranti mikrosmūginė srovė beveik visada nukreipta į gretimą paviršių vietoj skysčio srauto. Priklausomai nuo jūsų siurblio darbo sąlygų, tai gali atsirasti, kai siurblys veikia darbo kreivėje į dešinę pusę nuo aukščiausio efektyvumo taško. Kitaip tariant, įsiurbimo kavitacija gali atsirasti, kai padidinamas siurblio darbo krūvis, siekiant siurbti daugiau skysčio. Išmetimo kavitacija kyla, kai siurblys veikia darbo kreivės pradžioje (į kairę pusę nuo aukščiausio efektyvumo taško), kai srautas mažas, o slėgis didelis.

Daugumai išcentrinių siurblių, srautui padidėjus už aukščiausio efektyvumo taško ribų, taip pat padidėja reikalingas grynasis teigiamas įsiurbimo aukštis (NPSHr). Kai NPSHr riba viršija galimą grynąją teigiamą įsiurbimo reikšmę (NPSHa), susidarys daugiau garų burbuliukų ir atsiras kavitacija.

Įsiurbimo kavitacijos atsiradimo priežastys:

• Siurblys veikia tokiomis sąlygomis, kai jo faktinis darbo taškas yra ženkliai nutolęs darbo kreivėje į dešinę pusę nuo jo aukščiausio efektyvumo taško;
• Užsikimšęs filtras, koštuvas ar įsiurbimo vamzdis;
• Siurblys yra per toli nuo skysčio įsiurbimo šaltinio, per ilgas įsiurbimo vamzdis;
• Vamzdynų išdėstymas yra neteisingai suprojektuotas arba per mažas NPSH;
• Per mažas įsiurbimo vamzdžio skersmuo.

Žemiau pateiktoje nuotraukoje matyti siurblio darbo rato sugadinimas, dirbant įsiurbimo kavitacijos sąlygomis.

Išmetimo kavitacija kyla, kai siurblys veikia pačiame kairiajame siurblio darbo kreivės kampe (darbo kreivės pradžioje). Dėl aukšto išmetimo slėgio siurblys dideliu sukimosi greičiu priverčia skystį cirkuliuoti siurblio viduje, sukurdamas vakuumą aplink korpuso sienelę, tuo pačiu sukeldamas pumpuojamo skysčio garų burbuliukų atsiradimą, kurie sprogdami su didele energija ardo paviršius.

Išmetimo kavitacijos priežastys:

• Siurblio darbas esant per dideliam slėgiui (darbo kreivės kairėje pusėje);
• Užsikimšę vamzdynai ar filtrai;
• Blogai suprojektuotas vamzdynų išdėstymas.

Žemiau pateiktoje nuotraukoje matyti siurblio darbo rato sugadinimas, dirbant išmetimo kavitacijos sąlygomis.

Kavitacija sumažina siurblio našumą, sukelia hidraulinį disbalansą, dėl kurio atsiranda vibracija, kuri savo ruožtu įtakoja veleno ar guolio gedimą.  Svarbu „stebėti“ (duobučių atsiradimo požymiai ant darbo rato paviršiaus, vibracija, didėjantis energijos suvartojimas) ir „klausytis“ (triukšmas, kaip kad jūs pumpuotumėte akmenukus) kavitacijos požymių, kad pašalintumėte problemą iki siurblio sugadinimo.

Daugiau informacijos apie kavitaciją ir kaip jos išvengti rasite šioje žinyno temoje (paspauskite ant nuorodos).

VIBRACIJA

Daugybė veiksnių, įskaitant kavitaciją, gali sukelti vibraciją ir tai gali sukelti veleno lenkimo momentus, todėl gali sumažėti siurblio našumas ir atsirasti veleno sugadinimo rizika. Didelė vibracija gali kilti, kai siurbliai veikia per toli į dešinę nuo aukščiausio efektyvumo taško.  Tai taip pat vibracija gali atsirasti dėl didesnių guolių apkrovų susijusių su siurblio darbu.

DARBO RATO PAŽEIDIMAS

Kaip minėta aukščiau, kavitacija daro žalą sparnuotei, o dėl per didelės vibracijos rotorius gali susiliesti su korpusu. Kai kavitacijos pradžioje susidarę garų burbuliukai migruoja į aukštesnio slėgio sparnuotės sritis, jie su pakankama jėga sprogsta, tuo pačiu smūginės bangos atplėšia molekules nuo darbo rato metalo, palikdamos signalinius kavitacijos ženklus – duobutes ir eroziją.

ĮSIURBIMO IR IŠLEIDIMO RECIRKULIACIJA

Priklausomai nuo hidraulinės siurblio konstrukcijos, įsiurbimo ir išleidimo recirkuliacija vyksta, kai skystis netinkamai teka per siurblį. Šis reiškinys sukelia didelį veikimo nestabilumą ir gali sumažinti srautą. Dėl siurbimo ar išleidimo recirkuliacijos daroma žala panaši į kavitaciją ir gali sukelti siurblio gedimą, kai sparnuotės mentės dėl  metalo nuovargio  nutrūksta.

TRUMPESNIS GUOLIŲ IR SANDARIKLIŲ TARNAVIMO LAIKAS

Dėl recirkuliacijos ir kavitacijos gali sumažėti guolio ir sandariklio tarnavimo laikas ir ko pasekoje padidės priežiūros išlaidos, nes šiuos komponentus reikės dažnai pakeisti. Rotoriaus nestabilumas, atsirandantis dirbant ne aukščiausio efektyvumo sąlygomis, gali sugadinti veleną, priešlaikinį sandariklio susidėvėjimą, gedimą ar tiesiog sukelti aukštesnę guolio temperatūrą, dėl ko sutrinka tepimas ir guolis sugenda.

IŠVADA

Siekiant didesnio efektyvumo, neretai naudotojai atlieka siurblio srauto ir slėgio reguliavimą sklendžių pagalba ir pan., siekiant, kad jo aukščiausio efektyvumo taškas sutaptų su siurbimo sistemos darbo tašku. Būtinas atsargumas, kai tai daroma. Jei kyla abejonės, kad tai gali sukelti kavitaciją ar recirkuliaciją,  visada išnagrinėkite siurblio darbo kreivę, arba kreipkitės į mūsų įmonės pardavimų ir serviso specialistus.