Как преодолеть проблему сухого хода

Oct 04, 2023

Сухой ход возникает, когда насос работает без достаточного количества жидкости. Это приводит к скачку давления, расхода или перегреву, что приводит к выходу насоса из строя. В результате насосные элементы заклинивают на валу. В этой статье объясняется, как можно избежать этой проблемы.

Отказы насосов, связанные с кавитацией и сухим ходом, обходятся компаниям в миллионы долларов ежегодно, включая затраты на замену поврежденного оборудования и потерю продаж из-за плохой производительности. Прогнозируется, что с улучшением экономики и ожидаемым увеличением производства топлива продажи насосов для перекачки жидкостей будут расти на 5,5% в год до 84 миллиардов долларов в 2018 году.

Учитывая такое распространение, историческая картина предполагает, что затраты, связанные с ремонтом или заменой, также резко возрастут.

При возникновении кавитации пузырьки пара образуются и расширяются в перекачиваемой жидкости на стороне всасывания насоса, прежде чем достичь стороны нагнетания насоса с более высоким давлением и резко разрушаются у поверхности перекачивающего элемента. Это вызывает возникновение ударных волн внутри насоса, которые наносят значительный ущерб насосному элементу.

Если не принять меры, кавитация со временем разрушит насосный элемент и другие компоненты, резко сокращая срок службы насоса. Кавитация также может вызвать чрезмерную вибрацию, приводящую к преждевременному выходу из строя уплотнений и подшипников, а также к немедленному увеличению энергопотребления и снижению расхода и выходного давления.

В то время как кавитация является распространенной причиной деградации и выхода из строя насоса, связанной с физикой, связанной с работой насоса, с другой стороны, работа всухую обычно связана с тем, как насосы активно эксплуатируются конечными пользователями. Сама по себе кавитация может быть настолько распространена, что создает ситуацию сухого хода внутри насоса из-за чрезмерного образования пара. В насосах чаще всего для смазки поверхностей подшипников перекачивающего элемента используется сама перекачивающая жидкость. Если насос работает без этой жидкости, недостаток или отсутствие смазки на этих опорных поверхностях приведет к избыточному выделению тепла, повышенному износу и, возможно, даже к выходу из строя насоса, если насосный элемент заклинит или сломается. Срок службы насоса, подвергшегося сухому ходу, будет значительно сокращен или, в худшем случае, доведен до безвременного завершения.

Самой непосредственной причиной сухого хода обычно является человеческая ошибка. Компании полагаются на операторов для мониторинга насосов, но проблемы возникают в тех случаях, когда операторы непреднамеренно оставляют насосы включенными в течение определенного периода времени после завершения операции перекачки. Например, после завершения разгрузки водитель перегрузочного грузовика может оставить работающий насос без присмотра, не подозревая, что насос все еще работает. Продолжение работы после перекачивания всей перекачиваемой жидкости приведет к сухому ходу внутри насоса, что приведет к повреждению из-за отсутствия смазки. Такая ситуация также может возникнуть во время заливки насоса, когда система трубопроводов и корпус насоса еще не заполнены жидкостью и насос работает всухую до тех пор, пока период заливки не закончится.

В ответ на это многие компании установили устройства защиты и управления различной конструкции, которые останавливают насос сразу после завершения операции перекачки, предотвращая возникновение сухого хода. Инженеры также тратят значительное время и усилия на то, чтобы насосы были правильно настроены для заливки, что увеличивает стоимость и сложность сантехнических работ. Этот уровень защиты требует значительных затрат. Несмотря на все усилия оператора, опасные события все равно могут произойти из-за неисправности систем мониторинга, неправильного использования контрольного оборудования или непредсказуемых событий. Владельцы насосов особенно заинтересованы в технологии, предотвращающей разрушительные последствия сухого хода, чтобы они не зависели от операторов как от своей единственной линии защиты. Помимо защиты от сухого хода, инженеры по подбору насосов и обслуживающий персонал всегда ищут решение, позволяющее предотвратить постоянную проблему кавитации в самых требовательных приложениях с насосами, с обнадеживающим результатом снижения затрат на техническое обслуживание и увеличения производительности.