Комплектная поставка крупных насосов для промышленных предприятий

Продуманность разработок повышает эффективность систем.

 

Комплектная установка мощных насосов обеспечивает высокую выходную гидродинамическую мощность, высокую общую эффективность и разумную цену. На сборку комплектов крупных насосов для промышленных предприятий в процессе их развития повлияли несколько различных факторов, включая следующие:

- Повышаются производительность и удельная мощность насосов

- Более жесткие правила, ожидания и стандарты по здоровью, безопасности и экологичности по отношению к окружающей среде

- Более высокая ожидаемая надежность и доступность

- Более компактная сборка (новых) разработок

- Высокие ожидания к простоте доступа и простоте эксплуатации и технического обслуживания

Крупные современные заводы и новые поколения небольших предприятий ставят сложные производственные задачи для комплектации насосов. Идет обновление интереса на мелкомасштабных предприятиях в различных частях мира, особенно в развивающихся странах. Комплектация насосов для небольших предприятий должна рассчитываться с учетом минимизации стоимости оборудования/количества  элементов (и стадий процесса) для оптимизации основных затрат и места, при получении наибольшей возможной эффективности и надежности.

С другой стороны, некоторые новые крупные заводы представляют различные производственные задачи. В некоторых промышленных секторах, производительность череды насосов умножается на коэффициент от 5 до 10, в связи с чем общие показатели эффективности насосных сборок увеличиваются. В то же время, продолжительность производства и ввода в эксплуатацию заводов снижается, что означает больше модульной работы, изготовление и монтаж сборных конструкций для крупных и сложных сборных насосных установок.Глубокое внедрение и модульные разработки являются ключами к успеху при комплектации сложных насосных установок.

 

Подвижный рынок крупных насосов не похож на другие рынки, он динамично развивается. Комплексные насосные системы должны включать в себя определенные компоненты, оборудование и возможности для успешной работы. Насосы, приводы с регулируемой скоростью, следование конкретным стандартам и подходящая смазочная система должны быть тщательно учтены при выборе и проектировании комплексной насосной системы.

 

 

 

Промышленные насосы варьируются от небольших насосов (не более 10кВт,  с установленной стоимостью от 100 до 700$ за кВт) до насосов с мощностью более 5МВт со стоимостью от 25 до 300$ за кВт. Двухопорная разработка предпочтительнее для насосов с одним валом. Трехопорная разработка может привести к сложностям, таким как разрегулировка из-за центрального подшипника, но она может быть вариантом для крупных насосов с одним валом (используется редко, за исключением некоторых особых сфер применения). 

Для осевых насосов сложности могут возникнуть, если количество лопастей меняется между этапами. Некоторые технические задания допускают легкое трение вращающихся частей. Но этот вариант не является популярным для механиков. Чрезмерное трение всегда неприемлемо.

Для современных заводов требуются более гибкие условия. Важна гибкость как в технологическом и производственном процессах, вариативность в объеме производства, так и гибкость в классе/ качестве производства. Во многих областях применения, для промышленных предприятий наблюдается тенденция увеличения возможностей работы при частичной нагрузке (более широкий диапазон в режиме частичной нагрузки по производительности и качеству эксплуатации сравнимый с работой в режиме полной нагрузки)

 

 

 

Электрические центробежные насосы с приводами с регулируемой скоростью (РС) являются идеальным решением для многих сфер применения. Высокая эффективность - одно из важных преимуществ, поддерживающих использование насосов с двигателями с РС. Первоначальная стоимость насоса составляет около 20% от полной стоимости затрат на насос на весь срок его службы. Эксплуатационная стоимость и стоимость техобслуживания составляет примерно 19 процентов от этой суммы. Стоимость электроэнергии для запуска насоса составляет около 61 процента от общей суммы затрат, что свидетельствует о важной роли КПД насоса.

Тогда как энергоэффективность насосных систем показала значительный прогресс за последние 40 лет, это в основном можно отнести к приводам с РС и лучшему внедрению и применению насосов на современных промышленных заводах. Значительная часть общих улучшений за последние 4 десятилетия по энергоэффективности насосных систем произошла за счет приводов с РС и соответствующего внедрения и применения насосов.

 

Основные и дополнительные (например, API 610, ANSI, и другие) насосные стандарты являются минимальными требованиями для особых применений при каждой кодировке. Однако, некоторые требования, которые могут быть полезны для применения, только упомянуты как возможные в относящейся к насосу кодировке. Во многих случаях достаточно просто следовать всем заявленным требованиям (обязательным и необязательным) для насосной установки. Однако для некоторых применений выгодно просмотреть насосную кодировку поставщиков насосных систем для достижения более высокого уровня производительности и надежности. Конечный потребитель должен следовать этим правилам в отношении насосных кодировок:

- Коды обычно обновляются каждые 5-10 лет. Новейшие технологии, инновационные проекты, последние исследования или новый опыт отрабатываются в течение нескольких лет, прежде чем быть принятыми для последующей кодировки и  включены в нее.

- Группы, работающие над кодировками и стандартами, должны включать представителей различных групп и поставщиков и членов команды с разным жизненным опытом и целями. Основное внимание при кодировке насоса не всегда уделяется лучшим производительности и надежности для рабочих, а обычно окончательным или согласованным требованиям, являющимся оптимальными (компромиссными).

 

 

 

Когда насосная система собрана, расположение ее частей должно давать доступ для оптимизации системы и сокращения затрат на обслуживание. Все дополнительные насосы (включая насосы подачи смазки) должны быть в легком доступе для их выравнивания. Также следует уделять достаточное внимание системе смазки. Трубы всасывания масла должны быть расположены так, чтобы обеспечить положительный напор для всасывания масляными насосами, с уклоном в сторону насоса. Все конструкционные материалы для насосов следует тщательно выбирать. Чугунный корпус не желателен для любой вспомогательной системы оборудования/ деталей машин в укомплектованной насосной системе. Поскольку чугун хрупок,  в чрезвычайных ситуациях он может быстро сломаться, в частности, в случае возникновения пожара.

В целом, вспомогательная подвижная система должна быть сбалансированной по производительности, надежности, легкости доступа, требованиям техобслуживания и компактности. Ассоциация предприятий по производству трубчатых теплообменников часто используют во вспомогательных системах (включая смазочные подставки) С-кожухотрубчатые теплообменники (со съемными узлами). Вода проходит со стороны труб, а смазочное масло со стороны корпуса. Давление масла должно быть больше, чем давление охлаждающей воды, во избежание протечки воды в масло при возникновении неожиданных проблем. Пластинчатые теплообменники не пользуются популярностью (за исключением ремонта объектов с ограниченным пространством). Трубчатые теплообменники часто используются в небольших установках.

 

Обслуживание смазочной системы в скомплектованных системах имеет решающее значение для успешной работы. Масляные насосы подвергаются широкому спектру жестких условий, таких как:

- Минимум и максимум температур (применение в холодных или горячих условиях)

- Высокое уровень загрязнения

- Случайное смешивание с другими веществами

Влияние этих жестких условий может нарушить целостность масляного базового запаса и истощить его химическими добавками, вызывая необратимые молекулярные изменения. Большинство цепей центробежных насосов используют масла с относительно низкой вязкостью сравнимые с теми, что используются передаточными механизмами и поршневыми насосами (например, ISO VG 32 или ISO VG 46). Это снижает уровень энергопотребления для функционирования центробежных насосов. Типичные ожидания для центробежного масляного насоса - это относительно низкий уровень подпитки масла (ниже 4 процентов в год). Этот фактор стимулирует производство высококачественных, долговечных смазочных систем для современных насосов.

Если масло в цепи насосов (без передаточного механизма) выбрано правильно и правильно поддерживается, как правило, не возникает необходимости его извлекать и часто менять и может использоваться в течение относительно длительного периода времени. Масляные насосы должны хорошо обслуживаться для продления их срока службы и одновременно обеспечения максимальной производительности цепи насосов.

Для любого оборудования, работающего при высоких температурах (например, высокотемпературные насосы), важной проблемой может стать окисление масла. Тепло также может уменьшить срок службы масла (основным процессом также может быть окисление). При применений с высокими температурами скорость окисления может удваиваться за каждые 10 °C увеличения температуры масла.

Масляные насосы могут сломаться из-за загрязнений. Масляные добавки могут эффективно минимизировать эти загрязнения до определенного уровня, но лучшим решением станет система уплотнения, которая удержит перекачиваемую жидкость от утечек и попадания в систему масляной смазки. Добавки к маслам насоса должны быть проверены и испытаны. Следует тщательно отслеживать пропорции масла и добавок, а также жестко контролировать процесс смешивания.

Ключом к отличному маслу является сохранение свойств. Важны успешные рекомендации (длительная удовлетворительная эксплуатация). В некоторых высокотемпературных насосах  смазочное масло  может соприкасаться с металлическими поверхностям с температурой выше 140 °C. Высокие температуры и возможность циклической работы могут привести к значительному термическому и окислительному воздействию на смазку. Для применения в высокотемпературных насосах хорошими вариантами являются сложные синтетические масла.

Вместо ухудшения характеристик линейным и предсказуемым образом, многие современные масляные насосы могут быстро сломаться. Некоторые стандартные тесты анализа масла практически не сообщают о том, когда свойства смазки насоса начинают ухудшаться. Еще раз повторим, что проверка рекомендаций масла для аналогичных применений насосов является жизненно важной.

 

Для получения ценной информации об износе техники используется метод феррографии на основе анализа репрезентативной выборки масла. Подобный анализ важен для обслуживания и устранения неисправностей больших комплексных насосных установок.

В аналитической феррографии отделяется твердый мусор, взвешенный в образце смазки. Затем твердые вещества пропускаются через биполярное магнитное поле. Далее в цикле промывания растворителем удаляются любые остатки смазки, оставшиеся на извлеченном веществе. В результате формируется феррограмма, в которой частицы расположены по размеру и прочно прикреплены к диапозитиву для оптического анализа с использованием биохроматического микроскопа. Затем частицы рассматриваются и классифицируются по размеру, форме, сосредоточенности и металлам. С помощью этой ценной информации, которую несут частицы износа, можно определить состояние износа и его процесс.

Аналитическия феррография особенно эффективна в обнаружении мягкой степени загрязнений и определение их природы. Это может быть мощным средством для определения аппаратного износа, контактирующего с маслом, анализа первопричин, морфологии и характеристик нерастворимых частиц, и прогрессирующего процесса образования лакообразного нагара. Процедура феррографического анализа длинна и требует высококвалифицированного аналитика. Однако выгоды могут перевесить затраты. Данный анализ является наиболее рекомендуемым тестом, если наблюдается повышенный износ.

Фурье-спектроанализ инфракрасных волн (FTIR) используется для измерения органических молекулярных компонентов, контроля истощения добавок к маслу и идентификации органических ухудшений свойств побочных продуктов (окисление). Количество частиц может также помочь отследить степень загрязнения частицами. Следует отметить, что некоторые счетчики частиц часто не чувствительны к малым размерам полярных частиц (менее 2 мкм). Способность к деэмульгированию масла насоса, как правило, является критической характеристикой для оценки, так как она зависит от присутствия полярных частиц. Изменение этого свойства может быть сигналом крайнего загрязнения частицами.