kavitációjának
Mint tudjuk, a hidraulikus szivattyúk megfelelő karbantartása biztosítja a maximális hatékonyságot és megakadályozza a károsodást, de tudta-e, hogy a szívási körülmények figyelése különösen kritikus, a rossz szívási állapot kavitációt okozhat, ami a szivattyú meghibásodásának második leggyakoribb oka.

Mi a kavitáció és hogyan tudjuk megakadályozni?

Noha az emberek általában azt gondolják, hogy a szivattyú bemenete olajat szív, valójában a légköri nyomás végzi a munkát, lényegében a légkör nyomása nyomja az olajat a tartályból az alacsonyabb nyomású régió felé.

Miután az olajat a szivattyú szívásán keresztül a tartályból kiszorítják, a folyadék térfogata csökkenő térfogatú területre mozog áramlás létrehozása érdekében. Ennek a folyamatnak a megkezdéséhez a hidraulikus szivattyú szívójának minimális nyomásnak kell lennie, amint az az alábbi ábrán látható.

Mint látható, a szivattyú szívása fontos szerepet játszik a megfelelő működésben, sajnos azok, akik a szivattyúrendszereket tervezik és karbantartják, a szivattyúk kiválasztására és karbantartására összpontosítanak a nyomás vagy a nyomásszakasz alapján, figyelmen kívül hagyva a szívás megfelelő karbantartását. a szívó funkció romlásához és olyan súlyos problémákhoz, mint a kavitáció.

A kavitáció akkor következik be, amikor a szívóoldalon az abszolút nyomás túl alacsony, és a levegő kijön az oldatból, és buborékokat képez az olajban, mivel ezek a buborékok a szivattyú nagynyomású kimeneti oldala felé tolódnak, és összeomlanak, ez lokalizált lökéshullámokat hoz létre az anyagdarabokat kiszorítja a szivattyúból, ez túlzott hőt és csökkent kenést is okozhat, ami idővel súrlódási kopást okoz.

A kavitáció a szivattyú meghibásodását és a rendszer más alkatrészeinek károsodását okozhatja, ezért kritikus fontosságú a szivattyú szívó állapotának rendszeres vizsgálata.

A szívási körülmények elemzése állandó állapotban és változó áramlásban

PSI vs PSIA Mi a különbség? A PSI, vagy négyzet hüvelyk feletti font a nyomás mértéke, a PSIA leírja az abszolút nyomást PSI-ben, beleértve a légköri nyomást is, az abszolút nyomást teljes nyomásnak is nevezik.

Fix áramlású hidraulikus szivattyúk karbantartása

Két olyan területet kell ellenőriznie, hogy a szivattyúk minimális szívónyomása állandó állapotban legyen:

1.- Az olajnak a szívóvezetéken keresztül történő felemeléséhez szükséges energia (beleértve az áramlás miatti nyomásesést is). Ezt a műveletet nem nevezzük 1. fázisú nyomásnak, mert ez azt az energiamennyiséget képviseli, amely szükséges a folyadék felgyorsításához a szivattyúk belső útjain keresztül és a szivattyú teli tartásához.

2.- A minimális abszolút nyomás, amelynek a szivattyúnak a sérülések elkerülése érdekében rendelkeznie kell. Ez az úgynevezett NPSH (Net Positive Suction Head)

A szivattyú működéséhez a légköri nyomásnak nagyobbnak kell lennie, mint az FAS 1 + NPSH nyomása, minden szivattyúnak megvan a saját specifikációja a minimális/maximális elfogadható bemeneti nyomásra vonatkozóan, de a következő példával szemléltethetjük, hogyan számoljuk ki.

Először is, vegye figyelembe, hogy egy 18 GPM szivattyút szervizel, az NPSH a gyártói specifikációk szerint 12 PSIA szabványos hidraulikaolajjal és 1800 ford/perc sebességgel egyenlő.

Amint az ábrán látható, a szívócső átmérője 1,38 hüvelyk, hossza 18,1 hüvelyk, 12,1 hüvelyk tartályhézag, petróleum alapú folyadék felhasználásával.

Az olajemelés minden egyes lábához hozzávetőlegesen 0,4 PSI szükséges, a folyadék sebessége 3,8 láb/másodperc, a csövek cseppjei a táblázatok szerint 0,05 PSI a csövön keresztüli áramlás miatt.

A szívóvezeték teljes vesztesége állandó állapotban 0,4 PSI + 0,05 PSI vagy 0,45 PSI, kivonva a légköri nyomásból származó veszteségeket 14,7 - 0,45 = 14,25 PSI, tehát a végső szám 14,25. Mivel ez a végső szám nagyobb, mint a 12 PSIA NPSH-értéke, biztos lehet benne, hogy a rendszer jól működik.

Változtatható áramlású szivattyú szívó karbantartása

Ha ugyanazokat a számokat alkalmazzuk egy változó térfogatú szivattyúhoz, az eredmény kevésbé lesz elfogadható. Ezután elmagyarázzuk, miért:

Képzelje el, hogy a szivattyúnak nincs igénye, ezért ütésmentesen tartja, ami azt jelenti, hogy nincs áramlás. Ha áramlás szükséges, a szivattyú újra aktiválódik, ami gyorsulást igényel a szívóvezeték olajoszlopában.

Ez a hirtelen keresletváltozás megköveteli a statikus fojtószivattyú nyomását olyan nyomásig, amely elég erős az olaj mozgatásához és a kavitáció megakadályozásához.

Számok alkalmazásával megnézzük modellünket.

Feltételezem, hogy a szivattyú 70 milliszekundumban (ms) változtat. A felgyorsítandó folyadék térfogata 1,5 hüvelyk négyzet * 18,1 ”= 21,1 köbcentiméter.

Megjegyzés: Mivel a csőben lévő teljes olajoszlopnak fel kell gyorsulnia, 18,1 "-es mérést használunk 12,1" helyett

A szívóvezetékben lévő olaj tömegének kiszámításához meg kell szorozni a térfogatot (27,1 köbcenti) a fajlagos tömeggel (0,0314 lbs/cu in), ami 0,85 font erőnek felel meg.

Fa = tömeg * gyorsulás

Gyorsulás = v/t = 3,8/0,07 = 54,37 láb a második négyzet felett

Fa = (0,85/32,2) * 54,3 = 1,4 font

Ft = 0,85 font + 1,4 font = 2,25 font

A csőben a légkörből elérhető erő (folyadékteljesítmény) (Fp) = 14,7 PSIA * 1,5 négyzet hüvelyk = 22,05 font

Nettó erő = 22,05 font - 2,25 font = 19,8 font

NPSH = 19,8 font/1,5 négyzetméter. = 31,2 PSIA

Ezek a számítások azt mutatják, hogy a rendszer helyes, mivel a szivattyú működéséhez legalább 12 PSI szívásra van szükség, de ha a rendszert 2300 láb tengerszint feletti magasságban (13,4 PSIA) telepítik, akkor az üregszivattyú aktiválódik.

13,5 PSIA * 1,5 hüvelyk négyzet = 20,1 font

20,1 font - 2,25 font = 17,85 font

17,85 font/1,5 négyzet hüvelyk = 11,9 PSIA kevesebb, mint a szükséges 12 PSIA.

A fenti példa nem veszi figyelembe a csőben bekövetkező veszteségeket, azonban nem ritka, hogy a szivattyúnyílásokban könyököket és szerelvényeket találunk, amelyek a szívócső veszteségeit jelenthetik.

Egyéb tervezési szempontok

Amellett, hogy fenntartja a jó belépési körülményeket, az esetleges kis szivárgások beszívják a levegőt, ami szintén rossz a szivattyú számára, a kis szivárgások miatt a szivattyú minden alkalommal leáll, amikor a rendszer leáll, vagyis száradni kezd ki, és szárazon fogy, amíg a prím helyreáll.

Emiatt soha nem jó ötlet hidraulikus szivattyúkat a folyadékszint fölé telepíteni, éppen ellenkezőleg, a hidraulikus rendszerek kialakításának garantálnia kell, hogy a szivattyú bemenete el legyen árasztva, vagyis az olajszint meghaladja a szivattyú szívását.

Gömbszelep használható a szivattyú leválasztására a tartályról, ha szervizelésre szorul, és a gömbcsapon egy végálláskapcsoló használható a rendszer működésének megakadályozására, ha a gömbcsap nincs teljesen nyitva.

Ehhez a cikkhez Tim Beck, a Parker Hannifin hidraulikus szivattyúkkal és áramellátó rendszerekkel foglalkozó rendszer- és alkalmazástervezõje dolgozott.

Ha Mexikóban tartózkodik, és többet szeretne megtudni erről a technológiáról, kérjük, vegye fel a kapcsolatot Ricardo Baezzel, a Parker Hannifin de México hidraulikus termékmenedzserével.