Структура составных частей насоса

Композиты значительно сократить потребление энергии, затраты на техническое обслуживание и ремонт.Сегодня огромные усилия, чтобы уменьшить потребление энергии. Министерство энергетики (DOE) и гидравлического института (HI) работать вместе, чтобы уменьшить энергопотребление насосов, электродвигателей и насосных систем. Здесь композитов может быть весьма полезным. Они могут значительно снизить потребление энергии в некоторых случаях на 20 и более процентов. 


Коррозии, кавитации и эрозии устойчивость Коррозия, эрозия, кавитация, ротора дисбаланс и утечки между износом кольца, кольца корпуса и между втулками этапе являются основными причинами потери КПД насоса. Ущерб от коррозии, эрозии и кавитации быстро разрушает металлический насос и частей, что делает неэффективным насоса и увеличивает потребление энергии.


Как видно на рисунке 2, затраты на энергию карликовые любые другие расходы. Здесь стоимость приобретения составляет всего 9 процентов от общей стоимости жизненного цикла одного насоса. 

Вот почему DOE, Europump и HI сосредоточены на насос стоимость жизненного цикла. 

Композит износа и обработки поверхностей
Носите между кольцами и втулки создавать большие расстояния, что приводит к существенному снижению КПД насоса, а также огромный рост потребления энергии для работы насоса.

Исторически сложилось, что большинство компаний насоса и ремонт объектов были использованы металлические части износа колец, корпус кольца, гильзы, втулки, подшипники и направляющие. Эти металлические части имеют потенциал, чтобы желчь и захвата и, следовательно, требуют больших зазоров между деталями. Осложняет дело, что эти металлические детали не имеют самосмазывающиеся качества, как много композитов делают. Кроме того, металлические детали подвергаются коррозии, что еще больше увеличивает зазоры и потребления энергии.

Термопластичные и термореактивные композиты инженерии были успешно использованы для замены этих металлических частей. В структурных композитных волокон не рубится, вырезать или измельчаются. Термореактивные структурных композитов имеют механическую прочность металла и имеют самосмазывающиеся качества встроенных в композитных устраняя риск для захвата и раздражает. Кроме того, эти инженерные композитов имеют очень гладкую поверхность с отличной отделкой поверхности и низким коэффициентом трения на всех поверхностях. Такой низкий коэффициент трения повышает эффективность и снижает потребление энергии. Потому что они не схватят или желчный, как металлические кольца, они работают с более жесткими зазор, который добавляет к повышению эффективности и снижению потребления энергии. 


Низкий коэффициент трения
Как показано на рисунке 3, в большинстве композитов, имеют более низкий коэффициент трения, чем металлических материалов, таких как бронза или нержавеющей стали, которые традиционно используются в насосах. Структурные композиты графит и инженерных композитов имеют самый низкий коэффициент трения, с маслом или без смазки. Низкий коэффициент трения снижает потери на трение в перекачиваемой жидкости, что позволяет повышение эффективности и снижение потребления энергии.

Композитных покрытий были использованы для покрытия корпусов насосов, который не только защищает корпус от коррозии и эрозии, но и сглаживает шероховатые поверхности, уменьшая трение и увеличивая эффективность. Некоторые исследования показали, что эффективность может быть улучшена на целых 2 до 3 процентов с помощью композитных кольца, направляющие подшипники и покрытий. 


Потенциал экономии
Поскольку многие композиты невосприимчивы к различным агрессивным средам, они не подвержены коррозии, или эрозии. Несмотря на составные компоненты износа позволит снизить потребление энергии для всех насосов, в том числе все свежие водоснабжения, наибольшая экономия происходит в агрессивных средах, таких как морская вода, сточные воды, хлорированной воды и химической обработки, так как композиты, во многих случаях не будет ржаветь на всех.

Когда металлические детали насоса начинают носить от коррозии, КПД насоса резко падает. Жизненный цикл насоса часто снижается до нескольких месяцев, а лет.


Затраты жизненного цикла
По данным Министерства энергетики, много центробежных насосов может быть менее 50 процентов эффективны, но имеют потенциал для улучшения от 20 до 30 процентов за счет модернизации и изменения в системе. Насос обновления может улучшить производительность, техническому обслуживанию и ремонту вопросов и повысить эффективность, срок службы насоса и надежности. Насос обновления предотвратить дорогие продукты из ухудшается. Они могут предотвратить утечки насоса, что может привести к дорогостоящей очистке и штрафов от регулирующих органов. В большинстве случаев, снижение простоев перевешивает все другие преимущества.


В трудные времена, выделяя средства на обновление может быть трудно, но окупаемость быстрая. В результате экономия высвобождает средства, которые иначе были бы тратиться на энергию, и более дорогой ремонт на более поздний срок. Дополнительных расходов на модернизацию являются минимальными по сравнению с затратами на простои и ремонт.


Завод простои, ремонт корабля, строительство новых судов, строительство новых заводов, завода расширения и новых установок системы хорошие возможности, чтобы указать насосы с модернизированным эффективность и надежность функций, таких как графит структурных составных компонентов насоса (рабочие колеса, корпуса кольца, гильзы, втулки, подшипников и торцевых уплотнений). 


Снижение затрат и повышение производительности 
Из-за самосмазывающиеся характеристики многих инженерных композиционных материалов и композитов, потому что не носите или коррозии, производительность кривая должна увеличиться с течением времени. 1000 часов тест производительности был сделан на насосы Уоррен ВМС США стандартный пожарный насос изготовлен из титана использовали инженерные структурных композитных колесом и корпусом кольца. Результаты ясно показали существенное увеличение в голову емкости (HQ) Curve - 2,5 процента с композитного рабочего колеса и кольца в конце 1000-часового испытания на прочность. Новые альтернативные композиционных решений для колес и колец отлично подходит для новых насосов, ремонт или модернизация приложений. Они легкие и практически не поддается разрушению. Износ других частей насоса, в том числе в корпусе насоса, значительно снижается, поскольку идеальный баланс рабочего колеса, легкий, автоматическая смазка, уплотнения и коррозии, эрозии и кавитации сопротивления. 


Оптимизация
Это общая проблема, насос приобретается для одной конкретной работы и, когда он введен в эксплуатацию, насос работает в другой точке полностью отличается от исходной точки дизайна (лучший BEP эффективность точка), поскольку требования к системе. Когда насос работает от НПД, это вызывает проблемы, в том числе чрезмерного шума и вибрации, колебания вала, кавитация, преждевременного износа, а также отказ от механического уплотнения, подшипники, кольца, втулки и Рабочие колеса. В крайнем случае, вал насоса сломается. Эти проблемы могут быть решены путем установки альтернативных решений колеса и кольца, которые были модернизирована для системных требованиях. 


Рабочие колеса
Рабочее колесо является сердцем любого центробежного насоса. Как человеческое сердце, рабочее колесо насоса является наиболее нагруженных компонентов насоса, постоянно подчеркивал гидродинамических сил, усталости, коррозии, эрозии истиранию, химическому воздействию и кавитации. Инженерные структурных композитных колес предлагают потенциал для снижения энергопотребления. Из-за их коррозии, эрозии и кавитации сопротивление, легкий вес, гладкие поверхности лопасти проход, анти-возмутительным и анти-захвата характеристики композитных колеса могут работать при значительно более высокую эффективность по сравнению с металлическими колесами.


Композитные колеса изготовлены по сравнению с литым или формованные, которая позволяет составной крыльчаткой для оптимизации гидравлического за услугу, в которой насос работает. Обработка позволяет идеальный баланс, как механически, так и гидравлическим, поскольку точность лопасти проходы. Эти колеса не может войти в дисбаланс даже после многих лет службы. Это снижение вибраций приводит к повышению эффективности, снижению потребления энергии и снижение содержания.


Общая эффективность центробежного насоса находится в прямой корреляции с эффективностью крыльчатки. Гидравлическая конструкция крыльчатки должны соответствовать гидравлическим дизайн корпуса насоса и условий эксплуатации насоса в эксплуатацию (на заводе) для обеспечения максимальной эффективности. Любой центробежный насос оснащен структурных композитных крыльчатка будет экономить деньги для владельца насоса и оператором в ремонт и техническое обслуживание, а также в потреблении энергии.


Предназначено для гидравлических улучшенный производительности
Поскольку структурные композитные рабочие колеса компьютер спроектирован, разработан и высокой точностью, геометрия рабочего колеса лопасти могут быть разработаны использование CFD (компьютерная гидродинамика) методов и программ для обеспечения максимальной эффективности и производительности. Такие проблемы, как рециркуляция, радиальное направление и кавитации можно минимизировать или устранить с помощью структурных композитных колеса вместо традиционных металлических них. Формы рабочего колеса лопасти могут быть легко изменены, чтобы обеспечить наилучшую форму для конкретного применения и исполнения запросов. 


Композитный против бронзового рабочего колеса
На рисунке 5 показано, что изменение бронза Рабочее колесо к структурной составной крыльчаткой повышение эффективности 15,8 процента. Эффективность на 20 кВт насос (26,8 л.с.) пошли от 57 процентов с металлической крыльчаткой до 66 процентов со структурной составной крыльчаткой, на 9 очков. На 0,11 цента за киловатт-час это означает экономию в $ 2,218.00 в год, в насосе.

После всего лишь одного года работы в агрессивной среде соленой воды, бронзовые крыльчатки начал ржаветь, дальнейшего снижения эффективности. В зависимости от службы, температура морской воды и, как насос работает, эффективность будет снижена на целых 5 до 7 и более процентов, что приводит к дополнительным затратам энергии. 


Обновление до структурных композитных крыльчатки не только повысить эффективность 15,5 процента с самого начала, но и предотвратить потери в эффективности в результате коррозии в результате чего общая экономия для клиента более чем на 20 процентов, что приводит к экономии в размере 4,155.00 в год на одного насоса.