يمكن العثور على تطبيقات الضخ بدرجة حرارة عالية باستخدام مضخات المياه متعددة المراحل في كل قطاع من قطاعات الاقتصاد تقريبًا. الحد الأقصى للطلب على المضخات العمودية في درجات الحرارة الزائدة المسموح بها.
يعد اكتساب المهارات اللازمة للإدارة أمرًا ضروريًا لضمان عملية موثوقة. يحدث الضخ في درجات حرارة عالية لعدة أسباب ، منها ما يلي:
يجب تسخين السائل ليتحول من حالة صلبة أو شبه صلبة إلى حالة سائلة بحيث يمكن نقله أو معالجته أو وضعه بسهولة أكبر.
طريقة تتضمن استخدام الحرارة كعامل مساعد من أجل بدء تفاعل كيميائي أو مواصلته.
سائل مصمم خصيصًا لغرض نقل الطاقة الحرارية من مصدر حراري إلى آخر.
في كل حالة من هذه الحالات ، تكون المضخات عرضة لتأثيرات التغيرات في الأبعاد الناتجة عن التمدد الحراري لمكونات المضخة كنتيجة مباشرة لحركة السائل الساخن عبر المضخة.
يمكن أن تتسبب هذه التغييرات في خروج المضخات عن المحاذاة أو التسبب في مشاكل أخرى.
في عملية ختم عمود المضخة في تطبيقات الضخ ذات درجة الحرارة العالية ، يتعرض الختم الميكانيكي للحركة المحورية ، والتي تحدث عادةً بسبب التغيرات في الأبعاد.
من الممكن أن ينمو عمود المضخة محوريًا في غرفة مانع التسرب إذا كانت درجة الحرارة التي تعمل بها المضخة مختلفة عن درجة الحرارة التي يتم فيها تسخين غلاف المضخة ، وكذلك إذا كانت معدلات التمدد الحراري والتسخين مختلفة .
قد تساهم العوامل التالية في فرط نمو العمود ، اعتمادًا على مكان وجود العمود داخل غرفة مانع التسرب في درجة حرارة الغرفة:
عندما يتم تسخين المضخة للبدء ، يتم تطبيق معدلات تسخين مختلفة على العمود اعتمادًا على كيفية تسخين جسم المضخة.
وفقًا لحقيقة أن غلاف المضخة وعمودها مصنوعان من مواد بناء مختلفة ، فهناك اختلافات في معدلات التمدد الحراري لكلا المكونين (مما يؤدي إلى نمو العمود أثناء التسخين ودرجة الحرارة).
سيكون النمو المحوري للعمود أكثر تناسبًا مع المسافة التي تكون فيها التعبئة من محمل الدفع.
هذه التأثيرات ضئيلة نظرًا لأن تصميمات المضخات أحادية المرحلة تستخدم أعمدة أقصر بكثير من تصميمات المضخات الأخرى. ومع ذلك ، تصبح هذه التأثيرات أكثر وضوحًا مع نمو طول العمود وإضافة طبقات جديدة.
تظهر هذه التأثيرات بقوة أكبر في المضخات متعددة المراحل ذات المحامل الواقعة بين المراحل.
يقع محمل الدفع للمضخة البينية عادةً في نهاية المضخة غير المدفوعة في تكوينها النموذجي. كنتيجة مباشرة لذلك ، تمر حجرة مانع التسرب على جانب المحرك عمومًا بأكبر قدر من التمدد في عمود المحور.
موقع تركيب المضخة على اللوح الأساسي (مع تثبيت القدمين على خط الوسط) وتصميم المضخة ووجود الأنابيب التي تسبب ضغطًا حراريًا على شفط وتفريغ المضخة هي ثلاثة عناصر إضافية قد تؤثر على الحرارة نمو رمح.
يقوم صانعو المضخات ببناء المضخات للسماح بحركة محورية أقل يمكن أن تنشأ عن التمدد الحراري. على الرغم من هذا ، فهو موجود باستمرار.
تكمن الصعوبة التي تأتي مع استخدام الختم الميكانيكي في أن تصميم مجموعة الختم يجب أن يكون قادرًا على قبول هذا الإزاحة دون التأثير على وظيفة الختم. معرفة حجم واتجاه النزوح أمر ضروري للتغلب على هذه المشكلة (داخل المنزل). إما ضيقة جدًا أو فضفاضة جدًا).
في معظم الحالات ، يتم إثبات ذلك من خلال القياسات التي يتم إجراؤها في الميدان أو من خلال الإجراءات التحليلية التي يقوم بها مصنع المضخة عند درجة الحرارة المعينة التي ستعمل عندها المضخة.
بالإضافة إلى ذلك ، تشتمل العديد من المضخات متعددة المراحل على محامل دفع ملامسة الزاوية ، والتي يمكن أن يكون لها تشغيل محوري يصل إلى 0.01 سم (0.025 بوصة).
هذا يسمح للمضخات بالعمل بسلاسة أكبر (0.65 مم [مم]). في معظم الحالات ، يجب زيادة خلوص محمل الدفع عند العمل بالمضخات التي تحتوي على آليات معينة لتعويض ضغط الزنبرك.
لكي يحصل مهندسو المضخات وموانع التسرب على فهم شامل للموضع المحوري للعمود أثناء تشغيله ، يجب مناقشة تصاريح التحمل وحركة العمود المتوقعة أثناء بدء التشغيل بين المجموعتين.
بشكل عام ، قد يتحمل الختم الميكانيكي بطريقة الخرطوشة عالية الحرارة إزاحة محورية تصل إلى 0.040 بوصة (1 مم) في كل اتجاه من نقطة تثبيت الختم عندما تكون درجة الحرارة في درجة حرارة الغرفة.
بعد حساب الإزاحة ، يمكن مطابقتها مع القدرات الوظيفية لمانع التسرب الميكانيكي. يمكن تصميم مجموعة خرطوشة ختم الوجه كحل لتعويض الإزاحة للظروف التي يقترب فيها مقدار الإزاحة أو يتجاوز حدود الختم.
يمكن أن تنشأ هذه الأنواع من المواقف في مجموعة متنوعة من الإعدادات. يتم تحقيق ذلك من خلال تنظيم موضع التجميع الدوار للختم الميكانيكي على العمود أثناء وجوده في درجة حرارة الغرفة.
يتم ذلك بحيث عندما تصل المضخة إلى درجة حرارة التشغيل ، فإن التمدد الحراري للعمود سوف يحرك الختم إلى الموضع الذي من المفترض أن يكون فيه أثناء الاستخدام.
عند القيام بهذه الطريقة ، فإن مانع التسرب الميكانيكي لديه القدرة على تحمل الإزاحة المحورية في اتجاه واحد حتى 0.080 بوصة (2.0 مم) في الظروف المعتادة.
إن الخلوص الداخلي في مجموعة الختم الميكانيكي ، والأهم من ذلك ، قدرة الحركة المحورية للختم هي التي تحدد حدود مقدار النمو المحوري الذي يمكن أن تستوعبه هذه الطريقة. هناك حدود لعدد النمو المحوري التي يمكن استيعابها.
كحل نقطي للحالات التي تتطلب فيها التطبيقات شوطًا محوريًا أكبر مما هو ممكن مع تصميمات مانعة للتسرب الميكانيكية النموذجية ، فإن صانعي الأختام الميكانيكية لديهم القدرة على إنشاء تصميمات مخصصة ذات شوط طويل.
هذه الحلول قابلة للتكيف لاستيعاب عمليات الإزاحة المحورية للعمود التي تزيد عن 0.5 ملم (0.2 بوصة) (5 ملم). يعد اتباع إجراءات التثبيت والتشغيل التي حددتها الشركة المصنعة للمعدات أفضل طريقة لضمان عمل المضخة المصممة للعمل في درجات حرارة عالية بشكل صحيح.
ارجع إلى API RP 686: الأساليب المقبولة لتصميم تركيب وتركيب الماكينات ، والتي نشرها معهد البترول الأمريكي (API) ، للحصول على معلومات إضافية حول ممارسات تركيب المضخة الموصى بها.
تم تقديم تعليقك بنجاح.