Идеальные центробежные насосы

Новые смолы и кевлара объем литья соединение добавляет сил, чтобы накачать изнашиваемых частей. В течение многих лет, насос промышленности возникли проблемы с центробежными насосами. Постоянного износа колец и втулок был вопрос. Несмотря на многочисленные усилия по улучшению жизни и качество этих продуктов, ни один из них измеряется ожиданий. Теперь новый кольцами и втулки можно формовать и изготовлены из собственной объемной формовочных смесей производства литья производителем в Солсбери, Северная Каролина, которые могут улучшить эти компоненты.

Высокоскоростных центробежных насосов валы вращаются колеса. Рабочие колеса заставляют жидкость из источника питания через насос для пользователя. Корпус насоса должна оставаться неподвижной. Втулки направляющие и поддерживает high-speed/high-torque вал на границе между ним и стационарным жильем. 

До недавнего времени трения на этой границе вызвало ни вала или втулки на износ, и насос стал несбалансированным и быстро потеряли эффективность. Замена или вала или втулки из-за износа является основной проблемой и стоимость в соответствии этих насосов в эксплуатации.

Центробежные насосы историиПреодоление износ досадно центробежный насос производителя в течение многих лет. В первые дни оба вала насоса и втулки изготовлены из чугуна. Они были заменены на медные или бронзовые увеличить срок службы насоса. Тем не менее, морская вода, бойлер химикатов, недружественные условия окружающей среды, а также других загрязняющих веществ нападению этих металлов и вызвал выход из строя насоса. 

Преобразование валом и корпусом из нержавеющей стали решить проблему коррозии, для этих компонентов, но материал не работают также втулки. Из-за относительно высокой стоимости вала насоса и жилья по сравнению со стоимостью втулки, производителей и промышленности решили сделать валов и корпусов из нержавеющей стали сильнее и жертвовать втулки на износ. Таким образом, срок службы центробежного насоса зависит от того, и ограничена, жизнь втулки, которые взаимодействуют с подвижной и неподвижной частями насоса.

На основе меди металла втулки, при использовании в сочетании с нержавеющей сталью, является проблемой в связи с высоким относительным коэффициентом теплового расширения (КТР) на основе меди материалов. Как мягкий металл расширяется, зазор между валом и втулкой расширяется, вызывая вибрацию. Когда остынет, разрыв сокращается на вал, а износ возрастает.

Неметаллические втулки, как правило, изготовлены из термопластов, имеют необходимые прочность, но не стабильность размеров, необходимых для насоса втулки. Все на основе термопластичных втулки, по определению, может быть вновь растаял. В результате, так как температура внутри насоса повышается, термопласты начинают таять и терять свою размерную стабильность. Добавление стекловолокна и других твердых наполнителей в попытке добиться необходимой стабильности размеров вызывает чрезмерный износ вала, так как эти материалы тяжелее, чем нержавеющая сталь, которая составляет вала.

Другие попытки неметаллических решения включают в себя:
Пропитанный графит углерода этот материал дает хорошие характеристики износа, КТР и химическая стойкость, но очень тонкая и легко повреждается при сборке. Кроме того, любые посторонние вещества в жидком ущерб втулки во время работы.Стекловолокном тефлон (ТФЭ) фторуглеродных, этот материал обладает высокой химической стойкостью и износостойкостью, но в 10 раз КТР из нержавеющей стали. После нескольких циклов нагрева и охлаждения втулок просто "выпадают". Стресс втулки "снимает, и сила жидкости выталкивает ее из насосов. Фенольные пропитанные белье самочувствия термореактивный пластик, этот материал обладает природной твердости и низкого КТР. Материал отвечает всем требованиям для насоса втулка, за исключением того, что, естественно, не скользкий и носит быстро. Ни белья, ни наполнитель смола достаточно износостойкие.Износостойкие, стеклонаполненного масса соединения под давлением (BMC), стекла и других наполнителей, которые обеспечивают твердость и износостойкость, чтобы втулка будет отшлифуйте вала.Поиск материалов был начат в 2008 году, чтобы удовлетворить желание список компонентов, износ насоса с широким идущие и весьма амбициозные планы. Целью было разработать материал, который может противостоять центробежным насосом окружающей среды во всех приложениях, не нося или втулки или вала.

Этот компонент должен:
Обрабатываться с гладкой поверхностью так жесткими допусками можно получить по валу насоса в широком и меняющемся диапазоне температур для устранения вибрацииБудьте жестким и трудно, так что посторонние вещества случайно проводится в жидкости не повредить втулкуОбеспечить высокую химическую стойкость, чтобы он не напал на то, что преднамеренно или непреднамеренно перекачиваемой жидкостьюБыть достаточно мягким, чтобы не носить вал, но достаточно жесткой, чтобы выдерживать прессовой посадкой сборкиОтличное сцепление смолы и волокна, так что в трюме сильнее, поэтому, оставляя гладкой и точные по размеру обрабатываемой поверхностиИмеют низкое водопоглощение, чтобы она не впитывает жидкости, что может привести к расширению или сокращениюПроще говоря, идеальный втулки должны быть сформированы из материала, который является жесткой, мягкие, твердые, гибкие, жесткие, термически стабильные и легко обрабатывается. Она не должна поглощать жидкость и должна быть экономически эффективным.


Литые и изготовлены на основе кевлара кольцами
Новое решениеКонсультационно-производитель команда имела значительный опыт работы с термореактивные соединений под давлением. Термореактивные природных твердость и химическая стойкость появились желательно насос втулки. Однако эти соединения требуют волокна, как правило, стекло, чтобы дать им силу и выносливость. Стекло тяжелее, чем металл, из вала и, как следствие, приводит к износу вала. 

Чтобы преодолеть эту проблему, они использовали кевлара для придания необходимой прочности на литой части без абразивных свойств стекла. Kevlar ранее не использовались, потому что, по словам инженера проекта: "Ничто не прилипает к кевлар». Тем не менее, производитель литья недавно разработала смолы, которая прилипла к тефлон, поэтому консультант решил попробовать с кевларом.

Недостатки кевлараБез сцепления, армирующих волокон не добавляет много сил части. Без сцепления, при обработке деталей, обработанной поверхности является нечетким, поэтому исключает возможность проведения допусков.

При любом использовании волоконно-заполненные пластмассы форму частей, два отдельных сил определить силу формованные детали. Первый является прочность волокна и второе сцепление пластиковых волокон. 

Идеальное условие для сила сцепления между пластиковой и волокно, больше, чем прочность волокна, или же велика, как это может быть. При хорошей силой клей будет достигнуто, стороны могут быть обработаны на гладкую поверхность без выступающих (нечеткой) волокон.

Вторым основным недостатком использования кевлара заполненные BMC как втулки материала Kevlar, что поглощает 7 процентов влаги при комнатной температуре. Это приводит к проблемам с кевларом "пуленепробиваемые" жилеты. 

Как кевлара впитывает влагу, жилет становится менее эффективным. Формованные и обрабатываемой детали, используемые внутри насоса высокого давления, который поглощает жидкость быстро становятся неэффективными.

Новая смола устраняет проблемы,Новая смола, при использовании для изготовления кевлара заполненные BMC соединения, решает обе эти проблемы. Формовочные почти чистая форма части и обработки до размера производит втулки, которая отвечает всем требованиям, перечисленным в предыдущем разделе. 

Кроме того, она поглощает воду в пропорции примерно столько же, стекловолокном эпоксидной смолы, которая является репер для поглощения воды в волоконно-заполненные формованные детали. Другими словами, водопоглощение не является проблемой. 

Части с новым BMC были формованные, обрабатываются и собираются в насос для тестирования. Формованные части был 5-дюймовый внешний диаметр (OD) и 0,1-дюймовый толщины стенки. Когда качество специалисты управления проверили часть, они обнаружили, что OD было 0,010 дюйма негабаритных, или 0,010 дюйма больше, чем отверстие в стальной части, в которую она должна была нажата. 

Вместо повторной обработки, пластиковая часть была расположена над отверстием в корпусе из нержавеющей стали насоса, и две части были помещены в 20-тонный пресс. Три стальные пластины были помещены в верхней части двух частей для сборки. Как сообщает пресс-приложенное давление, трещины, как выстрел был услышан. 

"Ну, там идет ваши пластиковые части." Инженер прокомментировал. После разборки стек показали, что одна из стальных пластин дал трещину, в результате чего часть литых отлично сидит. Это был 0,010-дюймовый сжатия подходит прессы.

Несмотря на скептицизм, насос втулки производится с кевларовой основе термореактивных материалов отвечают всем требованиям по части износ насоса: материал почти идеальный изолятор является жесткий, мягкий, твердый, гибкий, жесткие, термически стабильны, легко обрабатывается, не впитывающие влагу и экономически эффективным .
Насосы и системы , май 2012

Об авторе: Рэнди Льюис Льюис PR Консалтинг, в озере Уайли, SC является инженером-технологом, который провел почти 40 лет во всех областях формования пластмасс и рецептуры промышленности. Он работает с Zeon технологии изобретать новые термореактивные соединений литья для приложений, которые "не может быть сделано" с износостойкостью, химической стойкостью и высокой температурой быть в центре внимания.