Анализ и тестирование старого одноступенчатого самовсасывающего горизонтального насоса
Тщательный анализ, тестирование и обновление, чтобы продлить жизнь старому одноступенчатому дважды всасывания, горизонтальному насосу в случае раскола.
На берегах озера Мичиган, две станции содержат охлаждения водяных насосов, питающих водой Уайтинг НПЗ ВР. № 1 водная станция состоит из четырех ИК-24 HV-насосы большой, одноступенчатый, дважды всасывания, горизонтальные насосы случае раскола. В четырех насосов на станции № 1 (Р-11, Р-12, П-13, Р-14) являются уникальными, поскольку они были разработаны с нижней всасывающей конфигурации.
Четыре ИК-24 HV нижний всасывающий насос и один ИК-24 FV насоса (P-15) в водной станции завода на озере Мичиган Изображение предоставлено ВР
Вращающегося оборудования инженерами на заводе хотел, чтобы лучше понять эксплуатационные характеристики этих насосов, которые изначально были построены Камероном в 1928 году. Потому что они были установлены так давно не чистый положительный всасывания (NPSH) имелись данные и насосов КПД точка (BEP) не было известно.
ВР вращающихся инженеров оборудования связался с надежным поставщиком услуг насоса, с которым они долго и позитивные отношения. Их дознания для тестирования производительности насоса привел к пересмотру операционной среды насосов. Инженеры сервисного центра узнали, что один насос был назначенный запасных и три из четырех насосов были работать на гораздо меньшую емкость. Блок клапанов были использованы для ограничения сброса давления для трех насосов, работающих в целях предотвращения утечек в трубопроводах охлаждения воды внутри завода.
Инженеры сервисного центра согласились с вращающимися инженеры завода оборудование, которое было бы полезно получить BEP насосов. Запуск насосов слишком далеко от их кривые операционных может создать внутренние силы, которые были бы вредны для насоса и уменьшить их срок службы. По этой причине завод решил вытащить из нижнего всасывания насосов из эксплуатации должны быть проверены. Однако, прежде чем отправить этот насос независимой тестовой лаборатории услуг в Чикаго, они воспользовались возможностью, чтобы внести изменения, которые позволили бы старинные насос для удовлетворения текущих стандартов.
Насос был отправлен в сервисный центр и всесторонний анализ инженерных была выполнена. Инженеры сервисного центра общались с вращающимися инженеры завода оборудование для определения изменений и обновлений, которые могут быть сделаны.
Инженерные Изменения и обновленияВращающихся инженеры завода оборудования в первую попросил инженеров сервисного центра о реорганизации корпуса подшипников. Оригинальный корпус подшипников в 2,5 футов в длину с сферической оболочки подшипников скольжения, что трудно было машины и сделал правильное положение трудно. Более важно то, реорганизации корпуса подшипников поможет снизить вес на внешние подшипники.
Потому что подшипники были устаревшей конструкции, инженеры сервисного центра оценки новой конфигурации подшипников по просьбе завода. Осевое усилие и нагрузки на подшипники были пересмотрены, чтобы определить наилучший несущей конструкции. Изменение несущей конструкции дали завода еще один вариант для обновления упаковки механического уплотнения, которые обеспечивают дополнительные преимущества сокращения утечек и снижения энергопотребления. Оценка модернизации механического уплотнения предложено обзор прогиб вала, или согнуть в шахте. Механические уплотнения может вместить ограниченное количество прогиб вала, так что вал должны быть переработаны, чтобы работать с торцевыми уплотнениями.
После того, инженерные обзор был завершен, и все изменения были согласованы, в сервисный центр приступил к работе. Вал был изменен, чтобы вышел дизайн и расстояние между подшипниками был сокращен уменьшить отклонения в уплотнений. Подшипники скольжения были удалены и шариковых подшипников были введены в систему, чтобы справиться с осевой тяги ротора, поэтому стабилизация вала и снижения вибрации.
Новые механические уплотнения, установленные вместе с вновь созданным корпуса подшипников (см. Рисунок 2), которые были изготовлены в сервисный центр. Сервисный центр производства новых корпусов подшипников из стального листа, используя его пять осей с числовым программным управлением (ЧПУ) машины.
Оригинальный корпус подшипника Изображение предоставлено ВР
Новый корпус подшипника (изготовленных в сервис-центр), подшипников и механического уплотнения любезно Образ Hydro, Inc
Конструктивные изменения были внесены в кольца рабочего колеса после механической и металлургической обзор был проведен на оригинальные кольца чугунные износа. Сервисный центр производства новых кольцами рабочего колеса из более прочного нержавеющей стали. Размер одного кольца износ крыльчатки было сделано больше, чтобы уменьшить осевые челночные заданием направлению осевого усилия от упорного подшипника. Специализированные процессы были использованы машины, шлифуют и metalize кольцами рабочего колеса. Применяется металл тяжелее, чем основной металл, повышение эрозионной стойкости и расширения жизни износа колец.
Корпус насоса был линейный скучно. Повреждения внутри корпуса, который был вызван осевой челночные и эрозии, был отремонтирован. Корпус также обрабатываются для создания большего диаметра для новых механических железы уплотнения. После того, как насос восстановления был завершен, насос был отправлен в насос поставщика услуг тестовой работы.
ТестированиеПоскольку работа рамках этого проекта развивается, цель тестирования насосов вырос, чтобы охватить дополнительные цели для завода. Завод хотел:
Создание производительность кривойПоймите, гидравлические характеристики и проверку изменения и обновления сделаныУзнайте, BEP насосаПоймите, на какой операционной точки кавитации и рециркуляции может произойти, что помогает избежать этих проблем в будущемОпределить, если один насос может работать на более высокой мощности вместо трех насосов при пониженной мощностиВыполните NPSH тестОткройте для всасывания насоса характеристикиИзмерение минимального давления всасывания необходимо в каждом потоке точкой для поддержания стабильного давленияУзнайте, где высота воды должна быть в водопроводной станции № 1
Билл Радемахера и Jarrod улицы, ВР вращающихся инженеров оборудования, стоящего рядом с ИК-24 HV насоса на стенде Изображение предоставлено Hydro Инк
Чтобы проверить насос, инженеры тестовой лаборатории спроектирован и построен настроенная конфигурация теста. Вместо того, чтобы включить этот насос на горизонтальном стенде, он был создан по вертикальной яме тест лаборатории для размещения 30-дюймовые нижней линии всасывания. Прочная опорная плита была установлена в поддержку 800-лошадиных сил двигатель и насос, который сидел над вертикальной бассейна, которые содержали около 65 000 литров воды. В приложении к линии всасывания насоса была 17 футов колонна труб, выходящих в яму и будет использоваться для рисования воду в насос.
Когда горизонтальный насос испытывается, наводнения системы до насоса начали имеет решающее значение. В реальной работе в этой области, высота воды в поддоне под насос управляется шлюза ворота, который предотвращает воды в озере Мичиган от затопления водой станции. В этой уникальной настройки, вся вода была значительно ниже уровня накачки. Инженеры тестовой лаборатории было обратно заполнить насос водой из 38 000-литровый аквариум на горизонтальной цикла испытаний. Дроссельной заслонки были стратегически прикреплена к нижней части колонны труб и оставалась закрытой в то время как инженеры тестовой лаборатории открыл вентиль баллона и затопила насоса. Когда насос был полностью затоплен, инженеры тестовой лаборатории закрыли клапан в бак и открыл заслонку в могилу. Использование эжектором, вакуум был создан, чтобы сохранить воду сливать в яму. Это позволило оптимальным Пуск насоса условиях.
Результаты тестов
Производительность насоса кривая Изображение предоставлено Hydro Performance Test Вольный
Испытания показали, что насос может работать на право БЭП и по-прежнему оставаться в чистый кавитационный запас доступных (NPSHa). Данных (см. Рисунок 3) указано, что один насос, работающий на более высокой мощности может устранить необходимость в течение трех насосов, работающих при пониженной мощности. Эти данные свидетельствуют о значительном потенциале экономии энергии для завода и, возможно, чтобы он мог работать только один из этих насосов в каждой водной станции в течение зимних месяцев и двух насосов в каждой водной станции в течение летних месяцев. Тестирование производительности прошла долгий путь к позволяющий инженерам завода, чтобы закрыть ненужные водяных насосов, а также изменения, внесенные в этот насос позволяет инженерам работать более надежно.
Уроки, извлеченныеМногие насосов, работающих сегодня, были разработаны и изготовлены несколько десятилетий назад. При обновлении старинный насос, очень важно работать с поставщиком услуг, у которого есть опытные инженеры, которые могут выполнять тщательный анализ. Если обновление предложил углубленный технический анализ будет определить, как изменения могут повлиять на всю насосов и насосных систем. В этом случае, например, по предложению одной из модификаций необходимы другие факторы должны быть рассмотрены и привели к полному пересмотру насоса гидравлики, механических и металлургических условий. Завод занимается поставщик услуг, который нашел время, чтобы рассмотреть операционной насоса условиями и оригинальной спецификации дизайна для выработки рекомендаций по повышению производительности насоса и продление его жизни.
Об авторе: Джефф Джонсон имеет опыт 37 лет в отрасли службы насоса, охватывающие многочисленные рынки. Джонсон присоединился Hydro в 2009 году и был назначен вице-президентом нефтяной компании Hydro и трубопроводов дивизии. Он сыграл важную роль в проектировании и строительстве в 5000 лошадиных сил Лаборатория испытаний Hydro.
со степенью бакалавра в области машиностроения, Билл Радемахера является членом вращающегося оборудования группы ВР на НПЗ Уайтинг уже более 20 лет.
Уильям Готтшальк, вице-президент изделия на Гидротекс Динамика Инк в Хьюстоне, имеет 40-летний опыт в насосной промышленности. С степень бакалавра в области машиностроения, Gottschalk специализируется на баррель конструкция насоса, и он продолжает поддерживать инженеров Hydro во всем мире.
со степенью бакалавра в Университете Иллинойса в Урбана Шампейн и трех лет опыта работы в качестве машиниста мат в ВМС США, Jarrod Улицы служит Уайтинг на НПЗ ВР в виде вращающегося оборудования контроля качества, насос и начальником механического цеха.
