Upang maunawaan ang pagtagas ng centrifugal pump, mahalagang maunawaan muna ang pangunahing operasyon ng isang centrifugal pump.Habang pumapasok ang daloy sa impeller eye ng pump at pataas sa impeller vanes, ang fluid ay nasa mas mababang presyon at mababang bilis.Kapag ang daloy ay dumaan sa volute, tumataas ang presyon at tumataas ang bilis.Ang daloy ay lalabas sa pamamagitan ng discharge, kung saan ang presyon ay mataas ngunit ang bilis ay bumagal.Ang daloy na pumapasok sa pump ay kailangang lumabas sa pump.Ang pump ay nagbibigay ng ulo (o presyon), na nangangahulugang pinapataas nito ang enerhiya ng pump fluid.
Ang ilang partikular na component failure ng isang centrifugal pump, tulad ng coupling, hydraulic, static joints, at bearings, ay magdudulot ng pagkabigo sa buong system, ngunit humigit-kumulang animnapu't siyam na porsyento ng lahat ng pump failure ay nagreresulta mula sa hindi paggana ng sealing device.
ANG KAILANGAN NG MECHANICAL SEALS
Ang mechanical seal ay isang aparato na ginagamit upang kontrolin ang pagtagas sa pagitan ng umiikot na baras at isang sisidlan na puno ng likido o gas.Ang pangunahing responsibilidad nito ay kontrolin ang pagtagas.Ang lahat ng mga seal ay tumutulo—kailangan nila upang mapanatili ang isang tuluy-tuloy na pelikula sa buong mukha ng mechanical seal.Ang pagtagas na lumalabas sa bahagi ng atmospera ay medyo mababa;ang pagtagas sa isang Hydrocarbon, halimbawa, ay sinusukat ng isang VOC meter sa mga bahagi/milyon.
Bago binuo ang mga mekanikal na seal, karaniwang tinatakan ng mga inhinyero ang isang bomba na may mekanikal na packing.Ang mekanikal na packing, isang fibrous na materyal na karaniwang pinapagbinhi ng isang pampadulas tulad ng grapayt, ay pinutol sa mga seksyon at pinalamanan ang tinatawag na "kahon ng pagpupuno."Pagkatapos ay idinagdag ang isang packing gland sa
likod upang mai-pack ang lahat.Dahil ang pag-iimpake ay direktang nakikipag-ugnayan sa baras, nangangailangan ito ng pagpapadulas, ngunit mananakawan pa rin ng lakas-kabayo.
Karaniwan ang isang "singsing ng parol" ay nagbibigay-daan sa paglalagay ng flush water sa packing.Ang tubig na iyon, na kinakailangan upang mag-lubricate at palamig ang baras, ay tatagas alinman sa proseso o sa atmospera.Depende sa iyong aplikasyon, maaaring kailanganin mong:
· idirekta ang flush water palayo sa proseso upang maiwasan ang kontaminasyon.
· pigilan ang pag-iipon ng flush water sa sahig (overspray), na parehong alalahanin sa OSHA at alalahanin sa housekeeping.
· protektahan ang bearing box mula sa flush water, na maaaring mahawahan ang langis at kalaunan ay humantong sa pagkabigo ng bearing.
Tulad ng bawat pump, gugustuhin mong subukan ang iyong pump upang matuklasan ang mga taunang gastos na kinakailangan nito upang patakbuhin.Ang isang packing pump ay maaaring abot-kaya upang mai-install at mapanatili, ngunit kung kalkulahin mo kung gaano karaming galon ng tubig ang kinokonsumo nito bawat minuto o bawat taon, maaari kang mabigla sa gastos.Ang isang mechanical seal pump ay maaaring makatipid sa iyo ng maraming taunang gastos.
Dahil sa pangkalahatang geometry ng isang mechanical seal, kahit saan na mayroong gasket o isang o-ring, magkakaroon ng potensyal na leak point:
· Isang eroded, pagod, o fretted dynamic o-ring (o gasket) habang gumagalaw ang mechanical seal.
· Dumi o kontaminasyon sa pagitan ng mga mechanical seal.
· Isang off-design na operasyon sa loob ng mechanical seal.
ANG LIMANG URI NG MGA PAGBIGO NG SEALING DEVICE
Kung ang centrifugal pump ay nagpapakita ng hindi makontrol na pagtagas, dapat mong masusing suriin ang lahat ng mga potensyal na dahilan upang matukoy kung kailangan mo ng pag-aayos o isang bagong pag-install.
1. Mga Pagkabigo sa Operasyon
Pagpapabaya sa Pinakamahusay na Punto ng Kahusayan: Pinapatakbo mo ba ang bomba sa Best Efficiency Point (BEP) sa isang curve ng pagganap?Ang bawat bomba ay dinisenyo na may a
tiyak na Efficiency Point.Kapag pinaandar mo ang pump sa labas ng rehiyong iyon, lumilikha ka ng mga problema sa daloy na nagiging sanhi ng pagkabigo ng system.
Hindi Sapat na Net Positive Suction Head (NPSH): Kung wala kang sapat na suction head sa iyong pump, ang umiikot na assembly ay maaaring maging hindi matatag, magdulot ng cavitation, at magresulta sa pagkabigo ng seal.
Operating Dead-Headed: Kung itatakda mo ang control valve na masyadong mababa para i-throttle ang pump, maaari mong mabulunan ang daloy.Ang nasasakal na daloy ay nagdudulot ng recirculation sa loob ng pump, na bumubuo ng init at nagtataguyod ng pagkabigo ng seal.
Dry Running & Improper Venting of Seal: Ang vertical pump ay ang pinaka-madaling kapitan dahil ang mechanical seal ay nakaposisyon sa itaas.Kung mayroon kang hindi wastong pag-vent, maaaring ma-trap ang hangin sa paligid ng seal at hindi maalis ang stuffing box.Malapit nang mabigo ang mechanical seal kung patuloy na tatakbo ang pump sa ganitong kondisyon.
Low Vapor Margin: Ito ay mga kumikislap na likido;Ang mga mainit na hydrocarbon ay kumikislap kapag nalantad sa mga kondisyon ng atmospera.Habang dumadaan ang fluid film sa mechanical seal, maaari itong mag-flash sa atmospheric side at magdulot ng pagkabigo.Ang pagkabigo na ito ay kadalasang nangyayari sa mga boiler feed system—mainit na tubig sa 250-280ºF flash na may pagbaba ng presyon sa mga mukha ng seal.
2. Mga Kabiguan sa Mekanikal
Ang misalignment ng shaft, imbalance ng coupling, at impeller imbalance ay maaaring mag-ambag lahat sa mga pagkabigo ng mechanical seal.Bilang karagdagan, pagkatapos na mai-install ang bomba, kung mayroon kang mga hindi naka-align na tubo dito, magbibigay ka ng maraming strain sa pump.Kailangan mo ring iwasan ang masamang base: Secure ba ang base?Na-grouted ba ito ng maayos?Mayroon ka bang malambot na paa?Na-bolted ba ito nang tama?At huling, suriin ang mga bearings.Kung ang tolerance ng mga bearings ay manipis, ang mga shaft ay lilipat at magiging sanhi ng vibrations sa pump.
3. Seal Component Failures
Mayroon ka bang magandang tribological (ang pag-aaral ng friction) na pares?Napili mo na ba ang mga tamang kumbinasyong nakaharap?Paano naman ang kalidad ng materyal ng seal face?Angkop ba ang iyong mga materyales para sa iyong partikular na aplikasyon?Nakapili ka na ba ng wastong pangalawang seal, tulad ng mga gasket at o-ring, na inihanda para sa mga kemikal at init?Ang iyong mga bukal ay hindi dapat barado o ang iyong bubulusan ay hindi naagnas.Panghuli, bantayan ang mga pagbaluktot ng mukha mula sa presyon o init, dahil ang isang mekanikal na selyo sa ilalim ng napakalakas na presyon ay talagang yuyuko, at ang baluktot na profile ay maaaring maging sanhi ng pagtagas.
4. Mga Pagkabigo sa Disenyo ng System
Kailangan mo ng wastong seal flush arrangement, kasama ng sapat na paglamig.Ang dalawahang sistema ay may mga likidong hadlang;ang auxiliary seal pot ay kailangang nasa tamang lokasyon, na may tamang instrumentation at piping.Kailangan mong isaalang-alang ang Haba ng Straight Pipe sa Pagsipsip—ang ilang mas lumang mga pump system na kadalasang nanggagaling bilang isang nakabalot na skid ay may kasamang 90º na siko sa pagsipsip bago papasok ang daloy sa impeller eye.Ang siko ay nagdudulot ng magulong daloy na lumilikha ng mga kawalang-tatag sa umiikot na pagpupulong.Ang lahat ng suction/discharge at bypass piping ay kailangang i-engineered din ng tama, lalo na kung ilang mga tubo ay naayos sa ilang mga punto sa paglipas ng mga taon.
5. Lahat ng Iba pa
Ang iba pang sari-saring salik ay humigit-kumulang 8 porsiyento lamang ng lahat ng mga pagkabigo.Halimbawa, ang mga auxiliary system ay minsan ay kinakailangan upang magbigay ng isang katanggap-tanggap na operating environment para sa isang mechanical seal.Para sa pagtukoy sa mga dual system, kailangan mo ng auxiliary fluid upang kumilos bilang isang hadlang na pumipigil sa kontaminasyon o proseso ng fluid mula sa pagtapon sa kapaligiran.Gayunpaman, para sa karamihan ng mga user, ang pagtugon sa isa sa unang apat na kategorya ay magkakaroon ng solusyon na kailangan nila.
KONGKLUSYON
Ang mga mekanikal na seal ay isang pangunahing kadahilanan sa pagiging maaasahan ng mga kagamitan sa pag-ikot.Responsable ang mga ito para sa mga pagtagas at pagkabigo ng system, ngunit nagpapahiwatig din sila ng mga problema na sa kalaunan ay magdudulot ng malubhang pinsala sa kalsada.Ang pagiging maaasahan ng seal ay lubos na naaapektuhan ng disenyo ng selyo at ang operating environment.
Ni Frank Rotello, Mechanical engineer para sa Cummins-Wagner Co., Inc.
Oras ng post: Ene-04-2022