Осевые центробежные насосы
Покойный Чарли Джексон, вибрации эксперт Monsanto, однажды сказал мне, что он ничего не известно о центробежных насосов, что производитель знал, как вычислить гидравлический удар осевой производится в жидком конца своих насосов. Я подозреваю, что он имел в виду поставщиков одноступенчатый, одно-всасывающий насос, потому что десятилетиями производителей вертикальных турбинных насосов, казалось, имели хорошую ручку на направления, созданные их продукции. Тем не менее, я думаю, что он был прав одноступенчатый насос производителей. Кажется, что прогресс был ограничен в этой области. Я знаю ряд по горизонтали и вертикали в режиме онлайн, одноступенчатый, одно-всасывающий насос с упорными подшипниками, которые имеют короткую жизнь.
Рисунок. Типичный горизонтальные, одноступенчатые, одно-процесс всасывания насоса с закрытым рабочим колесом и износом кольца, спереди и сзади.
Горизонтальные, одноступенчатые насосы в НПЗЧарли Miannay был инженером, работал на заводе на острове Аруба в Карибском море. Он получил задачу определения причины и решения, короткие жизни упорные подшипники в ряде горизонтальных, одноступенчатый процесс насосов завода. Каждый насос был оснащен одним-всасывающие, огороженный крыльчатки оснащена износа колец на передней и задней части и с балансом отверстиями через рабочее колесо концентратор (обратно кожух), что позволило резервное кольцо утечки течь обратно в глаз.
Насосы были похожи на рисунке. Экспертиза не удалось подшипников указаны направления к чрезмерному крыльчатки глаза. Miannay знал, что увеличение диаметра задней кольцо износа позволит снизить тягу к глазу и методично приступили к увеличению диаметра кольцо обратно в проблемных насосов. Он успешно наращивал жизнь всех ранее недолго подшипников.
Типичная вертикальная, рядный, одноступенчатый, одно-процесс всасывания насоса с закрытым рабочим колесом и износом кольца, спереди и сзади. Courtesey насосов Afton
Вертикальные насосы НПЗМне было предложено проанализировать короткие тяги несущих жизнь линии вертикальная, рядный, завод насосов, подобный тому, на рисунке 2. Каждый насос был один-всасывающие, закрытые колеса, с износом колец на передней и задней, и баланс отверстиями через рабочее колесо концентратор. Вал насоса был соединен с валом двигателя через жесткое соединение. Осевое усилие от насоса была поглощена упорный подшипник в двигателе. Наиболее проблематичным насос был 3600 оборотов в минуту, на 2000 галлонов в минуту, 600-футовый головное устройство приводится в движение 300-сильным двигателем. Насос оснащен 7,5-дюймовым диаметром износа колец на передней и задней части рабочего колеса.
Хотя 300-сильный мотор был оценен принять значительную тягу от насоса, расследование показало, что он был оснащен тем же упорный подшипник размера, как 40-лошадиных сил двигатель при условии, что на продавца. Осевой тяги рейтинг уделено 300-сильный мотор был выше, чем 40-сильным двигателем, хотя это должно было быть гораздо меньше, что позволяет дополнительно вес ротора. Это было ясно часть проблем Wimpy упорный подшипник.
Вторая часть проблемы была чрезмерной тяги от насоса. Мы измерили давление в корпусе всем рабочим колесом, и подключить эти номера в традиционных осевых уравнение тяги от литературы 1 и 2. Когда мы измерили осевое усилие производится насосом, это был 700 фунтов выше, чем рассчитанные с уравнением. (Это не удивительно, что более-рейтингом, более загруженные подшипников была короткая жизнь.)
Что является источником дополнительной тяги? Может быть, от переднего кожуха работает рядом с корпусом? Серия испытаний проводится с последовательно меньше наружного диаметра рабочего колеса, и 700-фунтовые избыток тяги не изменится. Был сделан вывод, что дополнительный толчок в настоящее время производятся в диаметре износа колец.
Рабочее колесо в насосе конструкции Фрэнсис: лопатки скручены, как они превратились в глаза. Это отличный дизайн. Хотя стоит он дороже в производстве, эта конструкция приводит к увеличению эффективности и снижению NPSHR. Такие лопатки, хотя, нажмите pumpage не только радиально, но оси. Я пришел к выводу, что именно этот осевой "толчок" на pumpage, которые создали дополнительные осевые нагрузки. Я называю эту форму лопасти винта или эффекта. Все осевые рабочие колеса, в том числе индукторов, производит осевые нагрузки. Рабочее колесо Фрэнсис стиль не может быть исключен из этой группы.
При увеличении диаметра обратно кольцо износа от 7,5 до 8 дюймов, общая тяга осевой от насоса была снижена практически до нуля. На рисунке 3 показано, что уравнение Я подготовил для расчета осевого центробежного насоса. К сожалению, я не смогла вычислить значение эффекта пропеллера, поэтому необходимо измерять осевые нагрузки, произведенных каждым рабочим колесом установить это значение.
Влияние износа просвет кольцаОдин ценный урок в тестировании программы было существенное влияние, что оформление компенсационное кольцо имеет на осевые нагрузки. Когда мы увеличили расстояние между глазами (спереди) кольца, тяга к глазу значительно увеличился, видимо, из-за повышенной прочности вихря между крыльчаткой и кожух корпуса. Сохранения момента количества движения привело к росту в радиально внутрь потока pumpage укрепить вихря. Чем выше скорость вращающийся диск pumpage, прилегающих к рабочему колесу перед саван, вызвало падение давления к плащанице, в результате увеличения гидравлического удара.
То же самое явление создает осевое усилие в двух-и многоступенчатые насосы с бэк-ту-бэк колеса. Рисунок 4 иллюстрирует этот принцип. Чем выше давление рабочее колесо справа. Чем выше давление на ее обратной стороне толкает pumpage через центр втулки, в результате чего внутренний поток в задней пелена с более высоким давлением колеса, и отток вдоль спины пеленой низкого давления, рабочее колесо.
Поля, отмеченные «теоретические» на рисунке указывают на профили давления на отсутствие утечки через втулку. Поток через втулку вызывает давление линий сдвигается влево для колес, снижая давление на заднюю часть высокого давления колеса и усиливает давление на заднюю часть низкого давления колесо. Оба эффекта увеличения осевой тягой влево. Большой дорожный просвет в центре втулки позволяет более утечки, что приводит к повышению тяги. Предоставление разрешения на увеличение в центре втулки, как известно, вызывают короткие жизни упорные подшипники.
Расширенный центров на обоих колес также способствовать осевое усилие влево.
