grandes bombas centrífugas

Quando dizem “bombas centrífugas grandes?”, muitas pessoas imediatamente imaginam apenas uma unidade grande. Mas, na prática, o principal não são as dimensões físicas, mas o conjunto de parâmetros: vazão, pressão, potência de acionamento e, o mais importante, confiabilidade em condições específicas. Um erro comum é presumir que uma bomba grande é, a priori, potente e durável. Na verdade, se você selecionar incorretamente o material da parte do fluxo para o meio ou subestimar a reserva de cavitação, mesmo o aparelho mais massivo irá falhar em questão de meses. Nós da Zhejiang Yangzijiang Pumping Industry LLC já encontramos isso mais de uma vez, especialmente quando os clientes enviavam especificações técnicas com dados ambientais simplificados.

Nuances de design que você não verá no catálogo

Tomemos, por exemplo, o corpograndes bombas centrífugasentrada bidirecional. Em teoria - uma excelente solução para custos elevados, minimizando a força axial. Mas houve uma história em uma das usinas termelétricas perto de Novosibirsk: uma bomba desse projeto começou a vibrar após seis meses de operação. Desmontamos e descobrimos que o desgaste dos anéis de vedação era diferente nas cavidades direita e esquerda devido ao fornecimento irregular de fluxo do tubo de entrada. Os catálogos raramente escrevem sobre esse efeito; essas são as sutilezas da instalação e da cintagem.

Ou materiais. Para unidades maiores, o ferro fundido é frequentemente oferecido como uma opção econômica. Mas para a água do mar, mesmo com revestimentos protetores, isto é arriscado. Tínhamos um projeto para um terminal portuário, onde inicialmente foram instaladas bombas com corpo em ferro fundido e impulsor em inox. Convencemos o cliente a usar aço inoxidável 316L completo para todas as peças úmidas. Mais caro? Sim. Mas três anos depois eles enviaram agradecimentos - um cais vizinho com outros “econômicos”. as bombas já haviam trocado os rotores e seus equipamentos funcionavam normalmente.

Outro ponto é a unidade. Com potências iguais ou superiores a 500 kW, a ligação direta ao motor elétrico através de um acoplamento já não se justifica. Para realmentegrandes bombas centrífugasàs vezes é mais lógico considerar uma caixa de câmbio ou mesmo uma conversão de frequência para fugir das frequências ressonantes e atingir suavemente o modo de operação. Mas isso torna o projeto mais caro, e os clientes muitas vezes economizam aqui e depois pagam pelo reparo de fundações e unidades de suporte.

Teste como uma etapa crítica

Em nossa unidade de produção em Zhejiang Yangzijiang Pump Industry LLC, temos nossa própria bancada de testes para bombas com diâmetros de bico de até 500 mm. Isto não é para mostrar. Antes do envio, corremos cada unidade grande não apenas com água, mas, se necessário, também com líquidos viscosos - por exemplo, glicerina ou óleo combustível. Por que? Porque a curva característica, especialmente paragrandes bombas centrífugas, na água e em um meio mais viscoso podem diferir em 15-20%. Um dia quase despachamos uma bomba para bombear melaço, que segundo o passaporte (projetada para água) era adequada. Resolvemos conferir em um estande com ambiente simulado - a falta de pressão era de quase 18 metros. Tive que recalcular rapidamente e mudar a roda para uma versão com um ângulo de saída da lâmina diferente.

A coisa mais difícil em testar máquinas grandes é reproduzir as condições de sucção da vida real. É possível detectar cavitação no estande, mas muitas vezes os problemas começam no local devido à geometria não ideal da tubulação de sucção - voltas desnecessárias, estreitamento. Portanto, agora na documentação fazemos recomendações sobre a configuração da linha de sucção em um parágrafo separado, e até desenhamos esboços. Isso reduz o número de reclamações de garantia.

E sim, ruído e vibração. Para uma bomba de 800 kW, níveis de vibração de até 5 mm/s podem tornar-se um problema sério após um ano. Portanto, durante os testes, obtemos espectros de vibração para todas as unidades de rolamento. Houve uma situação com uma bomba de drenagem de mina: tudo estava normal no estande, mas surgiram vibrações de alta frequência no local. Descobriu-se que o motivo era um suporte rígido soldado, que ressoava com a velocidade de rotação. Eu tive que desenvolver uma junta de amortecimento. Tais nuances nem sempre podem ser calculadas em teoria.

Casos da prática: quando a teoria fica atrás da realidade

Vou contar para vocês sobre um de nossos projetos - entregagrandes bombas centrífugaspara o sistema de abastecimento de água reciclada de uma planta metalúrgica. Médio - água com suspensão de incrustações, temperatura até 45°C. Pelos cálculos deu tudo certo, escolhemos bombas com revestimento resistente ao desgaste à base de carboneto de cromo. Porém, após 9 meses, o cliente relatou uma queda na produtividade. A autópsia mostrou que o desgaste principal não ocorreu nas pás do impulsor, como esperado, mas na área das folgas de vedação entre a roda e a carcaça, onde a velocidade do fluxo é máxima. O revestimento permaneceu lá, mas as lacunas aumentaram devido à ação abrasiva e começou o transbordamento. Tivemos que desenvolver e fornecer rapidamente insertos de carcaça de reposição com maior espessura da camada protetora nessas áreas. Agora, para tais condições, estabelecemos imediatamente tal estrutura.

Outro exemplo é trabalhar com líquidos de baixo ponto de ebulição. Parece que o principal é garantir a reserva de cavitação necessária. Mas para bombas grandes, as condições térmicas também são importantes. Havia uma bomba para a fração propano-butano na refinaria. Durante o tempo de inatividade, mesmo que por um curto período, o líquido na carcaça pode ferver devido ao calor do ambiente ou ao aquecimento dos rolamentos. Na inicialização subsequente, ocorre um golpe de aríete. Eles encontraram uma solução fora do padrão: introduziram um sistema de purga da carcaça com gás inerte durante as paradas e instalaram compensadores de temperatura no tubo de sucção. Isso não é abordado nos livros padrão sobre bombas.

E claro, logística e instalação. Dimensões e peso de várias toneladas são uma história diferente. Certa vez foi necessário desmontar parte da parede de uma oficina nas instalações do cliente porque os projetistas não levaram em consideração o corredor geral para levar a bomba junto com a estrutura e laje de fundação. Agora sempre solicitamos uma planta de loja com rotas de movimentação e oferecemos opções de entrega em embalagens planas, mesmo que seja um pouco mais caro. A montagem no local, claro, requer o nosso especialista, mas elimina tais riscos.

Atendimento e feedback: o que acontece após o envio

Muitos fabricantes acreditam que enviaram a bomba e se esqueceram dela. Nós da Zhejiang Yangzijiang Pump Industry Co., Ltd. tentamos manter o feedback. Especialmente paragrandes bombas centrífugas, que são equipamentos essenciais. De seis meses a um ano após o lançamento, solicitamos dados sobre consumo de energia, temperatura dos rolamentos e nível de vibração. Esta é uma informação valiosa para finalizar a gama de modelos. Por exemplo, graças a esta prática, modificamos o sistema de lubrificação de rolamentos para bombas que operam em modo “start-stop”. O retentor de óleo padrão não aguentou as mudanças de temperatura e o óleo vazou. Mudamos para uma vedação labirinto com canal de drenagem - o problema desapareceu.

Outro ponto importante é o treinamento do pessoal do cliente. Muitas vezes ocorrem avarias devido a arranque incorreto: abertura incompleta da válvula sob pressão, arranque “seco” mesmo que por alguns segundos. Para bombas grandes isto é fatal. Por isso, sempre insistimos em realizar pelo menos um breve briefing para os operadores. Às vezes até gravamos vídeos curtos sobre o procedimento de inicialização e parada de um modelo específico. Isso reduz os riscos.

Peças de reposição. Para unidades grandes, manter um conjunto completo de peças de reposição em estoque é caro. Mas desenvolvemos um sistema onde armazenamos peças críticas e de desgaste para todos os principais modelos que vendemos: anéis de vedação, buchas de eixo, kits de vedação ou cartuchos de vedação mecânica. Mediante solicitação, envio dentro de 2 a 3 dias. Isso disciplina tanto nós quanto o cliente a planejar os reparos com antecedência, e não em modo de emergência.

Olhando para o futuro: para onde está se dirigindo o desenvolvimento de grandes bombas

Agora a tendência não é apenas aumentar o tamanho, mas aumentar a eficiência e intelectualizar o controle. Paragrandes bombas centrífugasmesmo um aumento de 1% na eficiência significa dezenas de milhares de rublos em economia de energia por ano. Estamos experimentando o perfil das pás usando modelagem CFD para minimizar as perdas hidráulicas no caminho do fluxo. Os primeiros resultados dos testes mostraram um aumento de 1,5-2% para as bombas tipo D e DS de nossa produção.

A segunda direção é o monitoramento. Sensores integrados de vibração e temperatura são quase padrão. Mas agora estamos considerando a possibilidade de instalar sensores para avaliar indiretamente o desgaste do caminho do fluxo - por exemplo, por meio de análise de pulsação de pressão. Isso dará uma previsão da vida restante. Estes são projetos-piloto por enquanto, mas são o futuro.

E finalmente, materiais. Materiais compósitos baseados em polímeros reforçados com fibra de carbono para carcaças de bombas grandes ainda são exóticos devido ao preço. Mas para ambientes agressivos, onde até o aço de alta liga sofre corrosão, esta pode ser a solução. Estamos negociando com um instituto de pesquisa o teste conjunto de um protótipo de casco feito desse material. Se os problemas de fluência e durabilidade dos compostos puderem ser resolvidos, isso poderá ser um avanço para a indústria química. Tudo isto não é por uma questão de inovação, por uma questão de inovação, mas para resolver os problemas muito práticos que enfrentamos repetidamente nas instalações.