如何使用密封水流量計(jì)在工業(yè)應(yīng)用中保護(hù)泵機(jī)全力運(yùn)行

一句古老的說(shuō)法，“一盎司的預(yù)防值得一攬子關(guān)注”可能是由于過(guò)程和工廠工程師厭倦修理或更換泵而造成的。在維護(hù)和預(yù)防*佳實(shí)踐方面，泵通常是過(guò)程自動(dòng)化中服務(wù)*多的設(shè)備。不幸的是，沒(méi)有簡(jiǎn)單的泵就沒(méi)有任何動(dòng)作，當(dāng)它們不能正常運(yùn)行或完全關(guān)閉時(shí)，過(guò)程變得效率低下。很多時(shí)候泵制造商被認(rèn)為是問(wèn)題所在，實(shí)際上工藝或周圍設(shè)備配置是原因。
希望優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程的工程師和技術(shù)人員可以從泵開(kāi)始，并保護(hù)泵免受常見(jiàn)危害。泵保護(hù)可提高*終產(chǎn)品或批次質(zhì)量，降低材料成本，消除浪費(fèi)并降低維護(hù)成本。妥善保管您的泵可帶來(lái)積*的回報(bào)。以下是一些可以采用的簡(jiǎn)單策略 - 從過(guò)程媒體流量分析開(kāi)始。
如今，競(jìng)爭(zhēng)激烈的**市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了石化產(chǎn)品（圖1），食品/飲料，制藥和水/廢物處理等過(guò)程工業(yè)，將工廠轉(zhuǎn)變?yōu)?4/7精益運(yùn)營(yíng)。結(jié)果是，大多數(shù)工廠的泵都在接近容量，以滿足物料吞吐量目標(biāo)和需求。高效泵運(yùn)行的*常見(jiàn)危害之一是不規(guī)則的物料流動(dòng)，這可能導(dǎo)致三個(gè)負(fù)面條件：（1）湍流，（2）低流量，或（3）干運(yùn)行條件。
設(shè)施和工廠工程師采取的關(guān)鍵過(guò)程保護(hù)步驟是控制物料流，以確保泵高效運(yùn)行。這導(dǎo)致以盡可能少的能量消耗移動(dòng)庫(kù)存或產(chǎn)品，同時(shí)降低維護(hù)要求并延長(zhǎng)泵的壽命。不能有效地控制材料流動(dòng)會(huì)導(dǎo)致一些不希望的情況，例如氣蝕，泵軸承故障或密封失效。*一個(gè)問(wèn)題 - 氣穴現(xiàn)象 - 會(huì)降低吞吐量，甚至導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題。失去軸承或密封會(huì)導(dǎo)致泵關(guān)閉，可能導(dǎo)致生產(chǎn)線關(guān)閉，并且在您采取此類方案時(shí)，不利條件可能會(huì)變得更糟。
保護(hù)過(guò)程和泵的*一步是從分析流量開(kāi)始。您希望分析流量，以確保介質(zhì)在泵所需的壓力下定期進(jìn)行，且壓頭損失*小。任何數(shù)量的工藝條件都可能導(dǎo)致不規(guī)則的流動(dòng)，例如湍流，溫度變化，不需要的空氣吸入等。特別是不規(guī)則流動(dòng)和湍流的問(wèn)題可能特別難以解決，因?yàn)橄驹蛲ǔ：茈y做到 - 那么你需要一個(gè)密封水流量計(jì)。
當(dāng)涉及損壞的泵時(shí)，主要的罪魁禍*是低流量或干燥運(yùn)行條件下的熱量積聚，這種情況發(fā)生在液體流量通過(guò)管線或泵完全減慢或停止時(shí)。當(dāng)液體不能提供冷卻時(shí)，熱量會(huì)破壞泵的軸承或密封。如果甚至可以修理，由于維修或更換成本和停機(jī)時(shí)間，這將是非常昂貴的。
在液體進(jìn)入泵之前，泵需要在管道中具有穩(wěn)定的上游流動(dòng)輪廓，以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)和有效的操作。不規(guī)則的流動(dòng)經(jīng)常導(dǎo)致空化，這是在泵吸入點(diǎn)處液體中形成空腔的情況。通常引用的工業(yè)泵安裝指南建議在泵吸入點(diǎn)和*一彎管或其他干擾之間放置至少10個(gè)直徑的無(wú)阻塞管。管道中的障礙物和/或腐蝕可以改變介質(zhì)的速度和流動(dòng)分布并且也影響其壓力。
在大多數(shù)情況下，工廠的房地產(chǎn)限制導(dǎo)致肘部，閥門或其他設(shè)備太靠近泵的位置，這些設(shè)備會(huì)在管道中產(chǎn)生渦流和速度分布變形（以及壓力變化）。這種干擾可能導(dǎo)致過(guò)量的噪音和氣穴現(xiàn)象，從而導(dǎo)致軸承和/或密封件壽命縮短。
確保*佳流量分布以實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的良好解決方案是在泵的上游安裝內(nèi)聯(lián)或彎頭調(diào)節(jié)器。隔離管道中速度分布扭曲，湍流，渦流和其他異常的影響將導(dǎo)致可重復(fù)，對(duì)稱和無(wú)渦流的速度分布，并且壓力損失*小。
為了延長(zhǎng)泵的使用壽命，請(qǐng)從更穩(wěn)定的操作環(huán)境開(kāi)始。經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的流體流以均勻且均勻分布的模式進(jìn)入泵的葉輪，優(yōu)化了泵的效率并延長(zhǎng)了軸承的使用壽命，同時(shí)降低了噪音和氣蝕現(xiàn)象。
除了處理不太理想的管道配置外別無(wú)選擇，內(nèi)聯(lián)式或彎頭式調(diào)節(jié)器將消除泵，壓縮機(jī)，密封水流量計(jì)和其他關(guān)鍵工藝設(shè)備的所有上游直行要求（圖2）。Tab型流量調(diào)節(jié)器，例如Vortab流量調(diào)節(jié)器，已證明在這些應(yīng)用中是成功的。根據(jù)壓降限制，還可以考慮其他流動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)選擇，包括管束，蜂窩和穿孔板。
內(nèi)聯(lián)或彎頭調(diào)節(jié)器的輪廓調(diào)節(jié)片產(chǎn)生快速的交叉流混合，迫使較高速度區(qū)域與較低速度區(qū)域混合。無(wú)論緊密耦合的上游流動(dòng)擾動(dòng)如何，合成速度分布的形狀都是“at”且可重復(fù)的。
將防旋流機(jī)制結(jié)合到流量調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)中消除了通常從90度彎頭出來(lái)的旋流狀態(tài)。結(jié)果是一條流進(jìn)入泵的流，使其*大化其操作效率并減少壓力。此外，防旋流和型材調(diào)節(jié)片的錐形設(shè)計(jì)使其免受污垢或堵塞。
泵流量監(jiān)測(cè)
通過(guò)在過(guò)程回路中安裝密封水流量計(jì)，可以避免由低流量或干運(yùn)行條件造成的損壞。密封水流量計(jì)不僅可以檢測(cè)低流量狀態(tài)，還可以檢測(cè)干燥狀態(tài)下的報(bào)警。這種能力允許控制系統(tǒng)或操作員在泵的軸承過(guò)熱和失效之前采取糾正措施。
有許多類型的密封水流量計(jì)可供選擇。例如，F(xiàn)CIFlexSwitchFLT系列采用無(wú)移動(dòng)部件設(shè)計(jì)，具有高度可靠的泵保護(hù)方案，具有雙重報(bào)警功能（圖3）。通過(guò)報(bào)警1，開(kāi)關(guān)將檢測(cè)到低流量情況，介于0.01到3英尺/秒（FPS）之間（.003到9米每秒MPS）。該低流量警報(bào)可被視為控制系統(tǒng)或操作員的預(yù)警信號(hào)。警報(bào)2可以設(shè)置為無(wú)流量狀態(tài)。然后，系統(tǒng)或操作員可以決定保持泵運(yùn)轉(zhuǎn)或關(guān)閉泵。
該密封水流量計(jì)可在單個(gè)設(shè)備中顯示流量和溫度，以及/或液位感應(yīng)。對(duì)于大型管道或小型線路應(yīng)用，它可以在插入或內(nèi)嵌樣式中指定。該單一開(kāi)關(guān)可同時(shí)監(jiān)控您感興趣的直接變量，具有出色的準(zhǔn)確性和可靠性。
在評(píng)估用于泵保護(hù)或任何應(yīng)用的密封水流量計(jì)時(shí)，*一步是選擇合適的流量技術(shù)。有多種密封水流量計(jì)傳感技術(shù)可用，現(xiàn)在主要包括：
槳
活塞
熱質(zhì)量
壓力
磁簧
這些技術(shù)中的每一種都有其優(yōu)點(diǎn)/缺點(diǎn)，具體取決于介質(zhì)和應(yīng)用程序的要求。某些媒體可能是您申請(qǐng)的**選擇。通過(guò)查看這些因素，以及工廠的布局，環(huán)境條件，維護(hù)計(jì)劃，能源成本和投資回報(bào)率，您可以迅速將該領(lǐng)域縮小到一兩個(gè)*佳選擇。
結(jié)論
不要忽視*佳的安裝和維護(hù)泵操作，不要陷入早期泵更換或維修的陷阱。以下是三個(gè)預(yù)防性的主動(dòng)措施，以避免早期更換泵：
在設(shè)計(jì)新工廠或改造舊工廠時(shí)，請(qǐng)務(wù)必考慮泵的要求。使用泵優(yōu)化您的工藝可提供多種優(yōu)勢(shì)：更高的容量，更高的質(zhì)量，更低的能源成本，更少的維護(hù)以及更長(zhǎng)的設(shè)備（泵）壽命。
考慮插入流量調(diào)節(jié)器以消除湍流問(wèn)題。*常見(jiàn)的泵問(wèn)題之一是由湍流引起的不規(guī)則流動(dòng)，當(dāng)泵吸入點(diǎn)與彎頭，閥門或其他設(shè)備之間所需的*小管道直線行程被忽略或推到*限時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這種情況。插入流量調(diào)節(jié)器經(jīng)常消除湍流問(wèn)題。
另一個(gè)關(guān)鍵的安全措施是保護(hù)您的泵免受意外的低流量或干運(yùn)行條件的影響，這可能導(dǎo)致軸承或密封損失，需要維修費(fèi)用。在過(guò)程回路中插入密封水流量計(jì)不僅可以保護(hù)泵免受損壞，還可以提醒您潛在的問(wèn)題，并讓您主動(dòng)評(píng)估泵關(guān)閉的必要性。