Как предотвратить сухой ход насосов и связанные с ним проблемы

Введение

Работа насосов или любого гидравлического оборудования всухую наносит серьёзный ущерб оборудованию, а её ремонт обходится в сотни долларов. Чаще всего износ позволяет заменить насос только в случае его повреждения. Для краткости: работа всухую возникает, когда насос работает без жидкости, необходимой для смазки и охлаждения. Это приводит к перегреву, износу компонентов и, в конечном итоге, к выходу насоса из строя. Это может быть вызвано недостаточным уровнем жидкости, засорами, кавитацией в насосе и другими причинами, которые будут рассмотрены подробнее здесь.

Почему сухой ход насосов является серьезной проблемой?

Работа насосов всухую представляет собой серьёзную проблему, поскольку приводит к серьёзным повреждениям не только самих насосов, но и всей системы, которую они обслуживают. Смазочные материалы и жидкости не только обеспечивают плавный ход, но и рассеивают тепло, выделяемое насосами. Работа всухую приводит к потерям на трение, износу уплотнений, подшипников и подвижных частей, что приводит к повышенному тепловыделению и повреждению уплотнений и прокладок. Всё это приводит к выходу насосов из строя.

Что является причиной сухого хода в гидравлических системах?

Существуют десятки причин сухого хода насосов:

1. Неправильная заливка перед запуском
2. Проблемы с вовлечением воздуха или кавитацией
3. Утечки во всасывающей линии или неисправные клапаны
4. Ошибка оператора во время обслуживания или ввода в эксплуатацию
5. Низкий уровень жидкости в резервуаре
6. Неисправные датчики уровня или аварийные сигналы

Отсутствие смазки

Все вращающиеся механизмы, включая насосы (особенно центробежные), используют перекачиваемую жидкость для смазки внутренних компонентов, таких как уплотнения и подшипники. Отсутствие смазочной жидкости увеличивает трение в насосах, что приводит к повышению температуры. При превышении проектных значений температуры уплотнения насосов могут прогореть или треснуть, что приводит к дальнейшей утечке и выходу насосов из строя.

Перегрев насоса

Смазочные масла не только смазывают, но и способствуют рассеиванию тепла. Отсутствие жидкости, поглощающей и рассеивающей тепло, может привести к перегреву внутренних деталей насоса, особенно рабочего колеса и корпуса. Это приводит к тепловому расширению и может привести к деформации или короблению, что крайне опасно и может привести к необратимому повреждению корпуса и вала насоса.

Повреждение уплотнения и рабочего колеса

Насосы также оснащены механическими уплотнениями, которые особенно уязвимы при работе всухую, поскольку могут выйти из строя за считанные секунды. Более того, рабочие колеса могут тереться о корпус, что приводит к износу и образованию задиров.

Риск кавитации

Кавитация — это наличие паров воздуха или пузырьков, схлопывающихся в насосах. При работе насоса всухую в систему может попасть воздух, что приводит к кавитации. Это приводит к питтинговой коррозии и вибрации, которые ещё больше снижают эффективность и срок службы насосов.

Кратковременный и длительный сухой ход насосов

Продолжительность работы насосов всухую напрямую связана с серьёзностью проблем, которые они могут вызвать со временем. Существует два типа работы насосов всухую: кратковременная и продолжительная. Кратковременная работа насосов всухую, длящаяся всего несколько секунд, может привести к незначительному износу или перегреву, но в некоторых конструкциях насосов, если происходит нечасто, часто терпима. Однако продолжительная работа всухую, длящаяся несколько минут или более, крайне разрушительна, приводя к перегреву, разрушению уплотнений, кавитации и потенциальному перегоранию насоса.

Кратковременный сухой ход может не привести к немедленному отказу, но повторные или продолжительные сбои могут значительно сократить срок службы насоса. Длительный сухой ход почти всегда приводит к серьёзным повреждениям и дорогостоящему ремонту.

Типы насосов, подверженных сухому ходу

Различия в восприимчивости к сухому ходу в зависимости от конструкции и потребности в смазке:

Эффекты и последствия сухого хода насосов

Последствия сухого хода насосов могут обойтись вам гораздо дороже, чем ремонт, а иногда и полная замена насосов. К наиболее разрушительным последствиям сухого хода насосов относятся:

1. Механические повреждения, такие как задиры, истирание или заедание внутренних компонентов.
2. Перегрев насоса из-за трения, возникающего из-за недостатка смазки.
3. Выход из строя уплотнений, шайб и подшипников из-за нагрева и вибрации
4. Снижение эффективности или полный отказ насоса
5. Загрязнение гидравлической жидкости из-за изношенных компонентов насосов и мусора

Обнаружение и предупреждение о сухом ходе насосов

Сухой ход насосов можно обнаружить по нескольким предупреждающим признакам, указывающим на ненормальные условия эксплуатации.

1. Одним из наиболее распространенных признаков является необычный шум, такой как визг, свист или скрежет, вызванный контактом металла с металлом из-за недостатка жидкой смазки.
2. Другим признаком может быть падение давления или нестабильные показания давления, возникающие из-за того, что насос теряет способность поддерживать необходимую производительность. Это сигнал о возможной потере всасывания.
3. Кроме того, критическим признаком является повышенная температура корпуса насоса, которая обычно возникает из-за трения и отсутствия охлаждения жидкости.
4. Операторы также могут заметить чрезмерную вибрацию, которая может быть вызвана внутренним дисбалансом компонентов или кавитацией.

Со временем эти условия приводят к быстрому износу уплотнений, подшипников и других движущихся частей, что подчеркивает важность раннего обнаружения и немедленного принятия корректирующих мер.

Стратегии профилактики

Предотвратить сухой ход можно с помощью нескольких ключевых стратегий:

1. В первую очередь необходимо провести надлежащие процедуры запуска, такие как заливка и удаление воздуха.
2. Затем следует установка датчиков защиты от сухого хода, которые помогут вам узнать, когда ваш насос высыхает, чтобы вы могли добавить масло или жидкость для предотвращения сухого хода.
3. Третье — регулярные проверки уровня жидкости и целостности всасывающей линии. При наличии датчиков вы можете оценить их показания и принять оперативные меры.
4. Более того, внедрение автоматизированных сигнализаций и блокировок для отключения насоса при возникновении нештатных ситуаций также может помочь предотвратить серьезные повреждения из-за сухого хода насосов.

Реальный пример сухого хода насоса

Давайте разберёмся на реальном примере. Крупный сталелитейный завод использует гидравлические насосы для работы машины непрерывного литья заготовок. Если один из основных насосов, отвечающих за циркуляцию гидравлической жидкости к механизму качания кристаллизатора, пересохнет и останется незамеченным, это заблокирует весь процесс литья. Это, вероятно, приведёт к многочасовому незапланированному останову и потере огромное количество денег и рабочего времени.

Производство может быть остановлено более чем на 36 часов, что приведет к значительным финансовым потерям, оцениваемым в $150,000, включая простой, ремонт и замену жидкости. Дальнейшие подробности будут выявлены в ходе расследования, например, был ли неисправен датчик или имелись ли блокировки заливки.

Заключение

Насосы являются неотъемлемой частью промышленного производства. Независимо от наличия гидравлических систем. Кроме того, насосы являются вращающимся оборудованием и должны смазываться для минимизации износа от трения. Сухой ход насоса — наиболее частая причина выхода насосов из строя, которую часто игнорируют или не устраняют. Это приводит к значительным потерям на техническое обслуживание и создает трудности в эксплуатации. Правильное понимание принципов смазки и других профилактических мер поможет предотвратить выход насосов из строя. Более того, вы сможете поддерживать эффективность своей системы.

Для гидравлических машин, таких как насосы, гидравлические коллекторные блоки, гидравлические силовые агрегаты и клапаны, не стесняйтесь обращаться к Гидрафлю для быстрого расчета стоимости и доставки.