sales@tkflow.com 
Udržiavanie výpustného ventilu zatvoreného počasOdstredivé čerpadláprevádzka so sebou prináša viacero technických rizík.
Nekontrolovaná premena energie a termodynamická nerovnováha
- 1.1 V uzavretom stave pri náraste teploty média sa takmer všetka vstupná energia premení na tepelnú energiu. Médium nie je schopné odvádzať teplo, čo spôsobuje prudký nárast teploty v komore čerpadla. Nepretržitá prevádzka spôsobuje odparovanie média, čo urýchľuje karbonizáciu tesniaceho materiálu.
1.2 Porucha tesniaceho systému V prostredí s vysokou teplotou a odparovaním média vedie mechanické tesnenie, ktoré sa spolieha na mazanie a chladenie média, k jeho prehriatiu – mechanické tesnenie bude mať suché trenie a tesniaca plocha sa spáli.
Abnormálne mechanické namáhanie
- 2.1 Prekročenie axiálnej sily Axiálna sila uzatváracieho ventilu je zvyčajne 1,5 až 5-krát väčšia ako pri normálnych prevádzkových podmienkach a zaťaženie axiálneho ložiska môže dosiahnuť alebo dokonca prekročiť svoju medznú nosnosť, čo vedie k fragmentácii klietky ložiska alebo k jej deformácii.
2.2 Vibrácie a poškodenie únavou materiálu Rozdiel v tepelnej rozťažnosti spôsobený vysokou teplotou vedie k tepelnej deformácii alebo tepelnému namáhaniu, abnormálnej medzere medzi obežným kolesom a telesom čerpadla a vplyvu nevyváženého hydraulického zaťaženia, čo spôsobuje poškodenie dynamickej rovnováhy rotora, zvýšenie vibrácií a poškodenie súčiastok únavou materiálu.
Kavitácia a materiálne škody
3.1 Prídavok NPSH pri invertovanom odparovaní média [znižuje kavitačný prídavok (NPSHa) zariadenia pod požadovaný NPSHr čerpadla], čím sa tvoria bubliny a rázová vlna generovaná kolapsom bublín môže dosiahnuť 690 MPa, čo vedie k jamkovej tvorbe a odlupovaniu voštiny obežného kolesa.
3.2 Zhoršenie metalografickej štruktúry Pri obežných kolesách z austenitickej nehrdzavejúcej ocele môže pri lokálnych vysokých teplotách dôjsť k senzibilizácii, čo vedie k zvýšeniu rýchlosti medzikryštalickej korózie a zníženiu pevnosti v ťahu. Pri obežných kolesách z uhlíkovej ocele sú problémy pri vysokých teplotách výraznejšie, ako je oxidácia a oduhličenie pri vysokých teplotách, čo vedie k zníženiu povrchovej pevnosti a všeobecných zásad; Ak oceľ obsahuje nečistoty, ako je síra a fosfor, pri vysokých teplotách sa ľahko oddeľuje na hraniciach zŕn, čo spôsobuje tepelnú krehkosť a ľahké praskanie počas prevádzky; Pri dlhodobom vystavení vysokým teplotám má uhlíková oceľ nízku odolnosť voči tečeniu a lokálne vysoké teploty môžu urýchliť deformáciu pri tečení, čo nakoniec vedie k lomu obežného kolesa alebo únavovému zlyhaniu.
Bezpečnosť systému a ekonomické riziká
4.1 Tlak v plášti tlakového ložiska prekračuje limit a činnosť uzatváracieho ventilu spôsobí, že výstupný tlak čerpadla dosiahne 120 – 150 % menovitej hodnoty, pričom existuje riziko prerušenia nastaveného tlaku poistného ventilu, čo môže spôsobiť uvoľnenie tlaku alebo prasknutie zvaru potrubia.
4.2 Nárast spotreby energie a nákladov na údržbu Vypnutie ventilu je „záporným stavom“ odstredivých čerpadiel, ktorý v krátkodobom horizonte výrazne zvyšuje spotrebu energie a dlhodobá prevádzka vedie k zhubnému poškodeniu zariadenia a komplexné náklady na údržbu sa môžu zvýšiť 3 až 10-krát.
Zhoršenie pracovných podmienok pre špeciálne médiá
V prípade prchavých médií (napr. LPG) prevádzka zatvoreného ventilu urýchli odparovanie kvapalnej fázy a dvojfázový tok plynu a kvapaliny v komore čerpadla spôsobí náhle zmeny prietoku, čo bude mať za následok periodické oscilácie axiálnych síl a urýchlenie opotrebovania komponentov.
Skúsenosti v odvetví a štandardné požiadavky
6.1 Skúsenosti z odvetvia Podľa skutočných skúseností s inžinierskymi aplikáciami by prevádzkový čas ventilu odstredivého čerpadla nemal presiahnuť 2 minúty a zvyčajne je obmedzený na 1 minútu. Odporúča sa nastaviť blokovací riadiaci systém, ktorý automaticky spustí program ochrany pred vypnutím, keď sa výstupný ventil zatvorí a prekročí čas.
6.2 Štandardná špecifikácia vyžaduje, aby norma API 610 12. vydanie uvádzala, že niektoré vysokoenergetické, integrálne prevodové alebo viacstupňové čerpadlá majú rýchly nárast teploty, keď je výstupný ventil zatvorený, čo znemožňuje a/alebo znebezpečuje testovanie, keď je ventil zatvorený. Nárast teploty úzko súvisí s hustotou výkonu. Hustota výkonu PD, ktorú možno aproximovať ako:
P menovitý: Menovitý výkon na stupeň pri použití vody v hp (alebo MW)
D imp: Menovitý priemer obežného kolesa v palcoch (alebo m)
Tryska D: Menovitý priemer výstupnej príruby v palcoch (alebo m). Pre dvojstupňové čerpadlá s jedným nasávaním je tryska D priemerom vstupnej príruby.
Typická kritická hodnota pre PD je 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3), nad touto hodnotou sa počas testovania výkonu neodporúča prevádzkovať čerpadlo so zatvoreným výtlačným ventilom.
Čas uverejnenia: 4. júna 2025