Опять настало время, часть 2

Sep 28, 2023

В первой части своей колонки я объяснил причины сокращения общего времени прайминга.

Существует множество внешних методов заливки насосной системы. Некоторыми из наиболее распространенных методов являются вакуумный насос, эжектор, трубка Вентури, заливочный индуктор, внешняя заливочная камера и донный клапан.

Некоторые системы могут управляться автоматически, включая управление уровнем отстойника, тогда как другие полностью ручные. Везде, где установлено множество насосов, экономический анализ предполагает подключение центральной системы заливки ко всем насосам.

При использовании методов внешней заливки пользователям необходимо будет проконсультироваться с поставщиком/производителем заливочного оборудования, чтобы определить конкретное время заливки их уникальной системы, которое зависит от объема системы и производительности заливочного устройства.

В этой колонке мы сосредоточимся на насосах, которые имеют внутреннюю заливочную камеру и самовсасываются без внешних средств. Другими словами, функции самовсасывания являются неотъемлемыми и встроены в устройство. Самовсасывающие насосы гораздо чаще встречаются в этих лифтовых службах, чем другие типы.

Одно предостережение относительно донных клапанов заключается в том, что они имеют тенденцию со временем становиться проблематичными, не из-за конструктивного недостатка клапана, а из-за системной проблемы. Когда они работают (в соответствии с проектом), они экономят как время заливки, так и неизбежный износ насосной системы. Однако, если в жидкости/системе есть какие-либо посторонние вещества, после эксплуатации в клапане часто возникают утечки из-за того, что эти предметы застревают в области седла. Кроме того, обратный клапан создает значительный коэффициент трения и ограничивает доступную подъемную способность. Рассмотрим уравнение Дарси и поймем, что гидравлическое сопротивление трубы можно выразить как коэффициент трения, включающий длину и диаметр, широко известный как коэффициент К. Коэффициент К для донного клапана тарельчатого типа с сетчатым фильтром обычно составляет около 400, а для шарнирного диска с сетчатым фильтром - значительно меньше, равный 75. Для сравнения, коэффициент К для шарового или задвижного клапана будет находиться в диапазоне от 3 до 8.

Во-первых, обратите внимание, что даже самовсасывающий насос необходимо заправить перед вводом в эксплуатацию. Самовсасывающий насос имеет заливочную камеру, в которую перед запуском насоса требуется подача жидкости извне. Самовсасывающие насосы предназначены для повторной заливки при последующих операциях. Со временем может потребоваться повторная заливка из-за транспортировки, технического обслуживания, утечек и/или испарения.

Самовсасывающие насосы обычно основаны на одной из двух основных концепций. В одном типе используется резервуар, пустота или отдельная внутренняя камера для облегчения рециркуляции жидкости с увлеченным воздухом к рабочему колесу для процесса разделения. В другом типе процесс разделения происходит непосредственно в рабочем колесе и зоне нагнетания насоса. У разных производителей будут варианты обеих конструкций, которые могут включать дополнительные или увеличенные вспомогательные камеры в сочетании со стратегически расположенными портами/проходами для ускорения процесса разделения. В любом случае во время процесса вовлеченный воздух/газ должен быть отделен от жидкости. Для работы насоса двухфазная жидкость из источника всасывания должна быть разделена на воздух и жидкость.

Имейте в виду, что отделенному воздуху и газам нужно куда-то деваться (выход), и насос не имеет возможности их сжимать. Следовательно, воздух и газы обычно отводятся обратно в отстойник через байпасную линию при атмосферном давлении (без противодавления). Обводная линия может быть постоянно открытой или управляться клапаном с помощью синхронизированного соленоида или средства измерения жидкости, например автоматического клапана измерения жидкости или клапана выпуска воздуха.

Прежде чем пользователь сможет выполнить какие-либо расчеты в прайм-тайм, он должен сначала убедиться, что доступная чистая положительная высота всасывания (NPSHa) превышает требуемую чистую положительную высоту всасывания (NPSHr). Хорошей новостью является то, что в процессе расчета пользователи будут определять многие другие факторы, необходимые для расчета времени заливки. Помимо информации о трении и высоте всасывания, для расчета NPSHa потребуются данные об абсолютном давлении, температуре жидкости и давлении пара. Вишенкой на торте этих усилий, которую часто упускают из виду, является то, что пользователи не стали бы устанавливать насос, который будет создавать кавитацию.