Atvejo analizė: pritaikyta aukšto{0}} slėgio vertikali daugiapakopė siurblių sistema

Ilgalaikis{0}}klientas, anksčiau naudojęs „Grundfos“ vertikalių siurblių sistemą, kreipėsi į mus su nauju ir labai dideliu reikalavimu. Klientas paprašė pakaitinio sprendimo, galinčio tiekti 180–200 m³/h srautą ir 36–40 barų slėgį, o visus sudrėkintus komponentus patobulinti iki 316 l nerūdijančio plieno, kad būtų užtikrintas didesnis atsparumas korozijai ir ilgaamžiškumas vandens valymo operacijose. Šie parametrai viršija standartinius pramoninius diapazonus, todėl reikia ir hidraulinių naujovių, ir konstrukcijos tvirtumo.

 

Gavusios užklausą, mūsų tyrimų ir plėtros bei techninės komandos atliko išsamią inžinerinę apžvalgą. Mes nustatėme, kad tai yra standartasVertikalus daugiapakopis išcentrinis siurblysnegalėjo visiškai patenkinti hidraulinių reikalavimų. Todėl nuo pat pradžių buvo sukurtas naujas modelis, pagrįstas didžiausiu esamu rėmo dydžiu.

Naujasis dizainas apėmė difuzoriaus pakopų skaičiaus padidinimą, sparnuotės geometrijos optimizavimą, kad būtų geresnis efektyvumas, sutvirtinti velenai ir movos, kad išlaikytų 40 barų slėgį, ir užtikrintas visiškas suderinamumas su 316 l nerūdijančio plieno konstrukcija. Ši konfigūracija užtikrino mechaninį tvirtumą ir ilgalaikį cheminį atsparumą{3}} nuolatiniam darbui vandens valymo aplinkoje.

Kai hidraulinis projektas buvo baigtas, inžinierių komanda atliko CFD modeliavimą ir mechaninio įtempio analizę, kad patvirtintų sistemos veikimą. Siekiant užtikrinti optimalią galvos ir efektyvumo pusiausvyrą, buvo įvertinti keli etapų deriniai. Po kelių optimizavimo ciklų buvo užbaigta konfigūracija, pasiekianti 200 m³/h esant 38 barų slėgiui.

Naujasis pritaikytas modelis buvo pavadintas CDLF200-6 + CDH200-6, vaizduojantis vertikalų daugiapakopį išcentrinį siurblį, tiekiantį 200 kubinių metrų per valandą didžiausiu 40 barų slėgiu, o visos sudrėkintos dalys pagamintos iš 316 l nerūdijančio plieno. Konstrukcijoje buvo išplėstos difuzoriaus sekcijos, tiksliai subalansuoti rotoriai ir modulinės išleidimo galvutės, kad būtų lengviau prižiūrėti. Išsami 3D brėžiniai ir veiklos kreivės buvo pateiktos klientui peržiūrėti, o po kelių patvirtinimo raundų projektas buvo patvirtintas gamybai.

CFD modeliavimas ir vidiniai hidrauliniai skaičiavimai patvirtino etapo slėgio padidėjimą, efektyvumą ir NPSH elgseną{0}}D modeliai, surinkimo brėžiniai ir veikimo kreivės buvo išleisti peržiūrėti. Po kelių techninių keitimų klientas patvirtino CDLF200-6 + CDH200-6 konfigūraciją su šiais tikslais darbo metu: 190–200 m³/h, 38–40 barų, su NPSH marža, didesne arba lygi 1,0 m.

Pagrindinės dizaino pastabos: išplėsta difuzoriaus sekcija, tiksliai subalansuoti rotoriai (ISO G2.5), kasetiniai mechaniniai sandarikliai (SiC/SiC, Viton) ir modulinė išleidimo galvutė, palengvinanti aptarnavimą. Visos sudrėkintos dalys yra 316L nerūdijančio plieno.

Gavus patvirtinimą, gamyba prasidėjo griežtai laikantis kokybės standartų. Visoms 316L medžiagoms prieš apdirbant buvo atliktas PMI bandymas. Suvirinimo operacijos buvo atliekamos naudojant TIG su argono valymu-, kad būtų išvengta oksidacijos, o po to buvo pasyvintas paviršius. Apdirbimo tikslumas buvo laikomas 0,03 mm TIR, o visi besisukantys mazgai buvo dinamiškai subalansuoti pagal ISO 1940 G2.5 standartus.

Slėgį{0}}laikantys komponentai buvo išbandyti hidrostatiniu būdu, esant 1,5 karto didesniam nei projektinis slėgis (60 barų). Matmenų ir surinkimo patikrinimai buvo atlikti keliuose kontrolės punktuose, užtikrinant koncentriškumą ir tinkamus tarpus. Kiekvienam siurbliui buvo atliktas be{5}}apkrovos sukimosi bandymas ir elektros izoliacijos patikra, prieš pereinant prie galutinio surinkimo.

Mechaninis surinkimas

• Pakopų išdėstymas: kiekvienas sparnuotė, difuzorius ir įvorė buvo išmatuoti ir užregistruoti; sparnuotės ir difuzoriaus tarpas buvo nustatytas pagal specifikaciją.
• Rotoriaus konstrukcija: išmatuoti ir suderinti susidėvėjimo žiedai; sukonfigūruota ašinė plūdė; raktai pritaikyti tolerancijai.
• Guolių montavimas: šildomas montavimas, kad būtų išvengta brielingo; išankstinis įkėlimas patikrintas atlikus pabaigos matavimą.
• Mechaninis sandariklis: kasetinis sandariklis sumontuotas su nustatymo spaustukais; išliko sandarinimo kameros praplovimo nuostata.
• Išleidimo galvutė ir pagrindas: modulinis rėmas sulygiuotas su atskaitos tašku; kėlimo antgaliai patikrinti ir pažymėti.

Elektra ir valdikliai

• Variklio laidai: patikrinta fazių seka; izoliacijos varža > 100 MΩ @ 500 V.
• Prietaisai: slėgio išmetimai siurbiant / išleidžiant, PT100 ant guolių ir vibracijos rinktuvai, sumontuoti DE/NDE.
• Valdymo logika: palaiko kintamą veikimą, lygiagretųjį padidinimą, minkštą paleidimą / VFD ir apsauginius blokavimus (sausa eiga, perkaitimas, per didelė vibracija).

Lazerinis lygiavimas

• Šaltasis lygiavimas atliekamas lazeriniu įrankiu; galutinis poslinkis Mažesnis arba lygus 0,03 mm ir kampinis nuokrypis.
• Dokumentuota terminio augimo kompensacija karštam išlyginimui vietoje.

1) Patikrinimai prieš bandymą

• Patvirtinti alyvos/tepalų lygiai; movos saugomos; visi matuokliai sukalibruoti (atsekami sertifikatai).
• Įsiurbimas užtvindytas, sistema išvėdinta; sukimasis patikrintas; patikrintas avarinis sustabdymas.

2) Hidraulinės charakteristikos kreivės patikrinimas

Kiekvienas vertikalus daugiapakopis išcentrinis siurblys buvo išbandytas keliuose taškuose, siekiant nustatyti H-Q kreivę. Reprezentatyvūs rezultatai:
• 70 % debitas (~140 m³/h): aukštis ≈ 41,5 bar; efektyvumas numatomame diapazone.
• 100 % debitas (~190 m³/h): aukštis ≈ 38,2 bar; nominalus energijos suvartojimas; BEP netoli pareigų.
• 120 % debitas (~225 m³/h): aukštis ≈ 34,6 bar; stabilus veikimas, nėra kavitacijos pradžios.
Rezultatai išliko ± 3% nuo projektavimo prognozių.

3) Slėgio vientisumas ir nuotėkis

• Hidrostatinis bandymas esant 60 barų slėgiui 30 minučių ant korpuso ir išleidimo kolektoriaus-jokio nuotėkio ar nuolatinės deformacijos.
• Statinis mechaninio sandariklio laikymas: sausas patikrinimas po bandymo patvirtino, kad nėra matomo prasisunkimo.

4) Vibracijos ir akustinės ribos

• Vibracija: mažesnė arba lygi 4,3 mm/s, kai veikia 100 % (atitinka ISO 10816).
• Triukšmas: < 85 dB(A) @ 1 m; guolių temperatūra stabili visoje.

5) NPSH ir kavitacijos riba

• Atliekant sukelto siurbimo pakėlimo ir droselio testus, turimas NPSH viršijo reikalaujamą 1,0 m arba daugiau. Vibracijos spektre nėra kavitacijos požymių.

6) Ištvermė ir lygiagretus bėgimas

• Nepertraukiamas veikimas: 3 valandos darbo metu, periodiškai kas 15 minučių{2}} slėgis, srautai, vibracija, guolių temperatūra yra stabili.
• Lygiagretus režimas: ir CDLF200-6, ir CDH200-6 veikia vienu metu; kolektoriaus slėgio stabilumas ir srauto pasidalijimas patikrintas.
• Užraktai: patikrinta ir užregistruota eksploatacija sausoje vietoje, per didelė vibracija, per didelė temperatūra ir avarinis išjungimas.

Pristatymas

• FAT ataskaita (H‑Q duomenys, vibracijos žurnalai, matuoklio kalibravimo lapai), HD testavimo vaizdo įrašai (surinkimas + veikimas) ir priežiūros kontrolinis sąrašas.

Prieš pakuodamas klientas apsilankė mūsų gamykloje Kinijoje, kad patikrintų prieš{0}}gabenimą. Kartu su mūsų inžinieriais jie peržiūrėjo mechaninę konstrukciją, paviršiaus apdailą ir bandymų įrašus. Atsitiktiniai slėgio testai buvo pakartoti svetainėje-. Klientas išreiškė didelį pasitenkinimą pastatymo kokybe ir dokumentų išsamumu.

 

Atsižvelgiant į bendrą svorį (~3,5 tonos) ir plotą, pilno surinkimo siunta buvo nepraktiška. Kiekvienas vertikalus daugiapakopis išcentrinis siurblys buvo supakuotas atskirai į pritaikytas ISPM-15 medines dėžes su sustiprintais pagrindais. Apsaugos priemonės apėmė VCI įvyniojimą, sausiklius, drėgmės indikatorius ir smūgio / posvyrio monitorius. Elektros gnybtai buvo sandarūs; visos dėžės buvo aiškiai paženklintos serijos numeriais, bendru svoriu ir tvarkymo simboliais. Dokumentacija-FAT ataskaitos, medžiagų sertifikatai, montavimo brėžiniai ir vadovai-pridedami kartu su siunta.

 

Pateikėme greitos pradžios vadovą, rekomenduojamų atsarginių dalių sąrašą, tepimo grafiką ir derinimo instrukcijas. Darbui svetainėje siūlome tiesioginio vaizdo palaikymą surinkimui ir pirmam paleidimui. SAT (Site Acceptance Test) gali pakartoti darbo taško patikrinimą, lygiagretų perjungimą ir aliarmo loginius patikrinimus.

Dviejų siurblių CDLF200-6 + CDH200-6 sprendimas atitiko reikiamus 180–200 m³/h ir 36–40 barų tikslus, turint tvirtą, prižiūrimą konstrukciją. Šis projektas parodo mūsų gebėjimą tiekti pritaikytas aukšto slėgio vertikalias daugiapakopes siurblių sistemas vandens valymo reikmėms.