الوصلات المغناطيسية ، هامش NPHS وسرعة الهروب العكسي
س: ما هي تأثيرات زيادة درجة الحرارة على أدوات التوصيل المغناطيسية في الدوران&نبسب;مضخة غير مانعة للتسرب؟
أ.&نبسب;تعتبر تيارات إيدي في غلاف الاحتواء أحد مصادر الحرارة في مضخة غير مانعة للتسرب. تتولد الحرارة أيضًا عن طريق الاحتكاك السائل حيث يتحرك المغناطيس الداخلي عبر السائل الموجود داخل غلاف الاحتواء.
الوصلات المغناطيسية تتعرض لبعض فقدان قدرة عزم الدوران مع زيادة درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي كل مادة مغناطيسية دائمة على نقطة كوري فريدة ، وهي درجة الحرارة التي تفقد فيها المادة كل المغناطيسية. أسفل نقطة كوري ، يُشار إلى نطاقين على أنهما درجة حرارة قابلة للانعكاس ودرجة حرارة لا رجعة فيها.
تحدث الخسائر القابلة للانعكاس بشكل طبيعي في نطاق درجة الحرارة العادية المقدرة للمقترن. ستعود أداة التوصيل إلى القوة الكاملة عندما تبرد إلى درجة الحرارة المحيطة. بين درجة الحرارة المقدرة للاقتران ونقطة كوري هي النطاق الذي تفقد فيه المغناطيسات نسبة من قوتها بشكل دائم كدالة للوقت ودرجة الحرارة. يجب على المستخدمين النهائيين استشارة الشركة المصنعة للحصول على معلومات محددة حول عزم اقتران مقابل درجة الحرارة قبل تحديد حجم أداة التوصيل المغناطيسية لتطبيق معين. تختلف حدود درجة الحرارة المفيدة المعترف بها عمومًا باختلاف نوع المغناطيس ودرجته.
لمزيد من المعلومات حول تأثيرات درجة حرارة الاقتران المغناطيسي ، انظر&نبسب;ANSI / مرحبا 4.1-4.6 مضخات دوارة بدون سدادات ، مدفوعة مغناطيسيًا للتسميات والتعاريف والتطبيق والتشغيل والاختبار.
س: ما هي المعلومات المتاحة لتحديد هامش صافي الشفط الإيجابي المناسب (NPHS) لمضخة الدوران الديناميكية الخاصة بي؟
أ.&نبسب;يأخذ تحديد هامش NPHS المناسب في الاعتبار العوامل التي تؤثر على أداء وعمر خدمة المضخة. قد يؤثر هامش NPHS غير الكافي على رأس المضخة والضوضاء والاهتزاز. قد يتم تقليل عمر خدمة المضخة بسبب تآكل المواد وتلف المحامل أو السدادات.
يمكن أن تختلف نسب الهامش الموصى بها حسب نوع المضخة والتطبيق ، مع تطبيق قيم أعلى على المضخات ذات السرعات العالية للتشغيل و / أو التشغيل المستمر خارج نطاق التشغيل المفضل للمضخة.
لا يضر هامش NPHS الأكبر بالمضخة ولكن قد لا يكون مرغوبًا فيه. قد يؤدي تحديد هامش أعلى إلى اختيار المضخة غير الأمثل الذي سيضيف تكاليف إلى معدات الضخ (مضخات أكبر / أبطأ أو مضخات مع محرضات) ، أو كفاءة منخفضة ، أو نطاق تشغيل أقل بسبب اختيار مضخة سرعة شفط أعلى. قد يؤدي طلب رأس شفط أكبر لزيادة هامش NPHS أيضًا إلى زيادة تكلفة هيكل محطة الضخ.
يتضمن الاستخدام الموصى به لهامش NPHS تصميم مضخة معروفًا له خصائص NPSH3 الثابتة التي تؤدي إلى قيمة معقولة وآمنة لسرعة الشفط المحددة. في مثل هذه الحالة ، يتم تطبيق هامش NPHS على NPSH3 بمعدل فائدة التدفق للحصول على الحد الأدنى لقيمة رأس الشفط الإيجابي الصافي المتاح (NPSHA). يؤدي استخدام قيمة أعلى لهامش NPHS في ظل هذه الظروف عمومًا إلى ظروف أكثر تحفظًا للمضخة. إذا تعذر الحصول على هامش NPHS الموصى به ، فإن اختيار سرعة تشغيل أقل للمضخة لمعدل تدفق ثابت سيؤدي بشكل عام إلى اختيار متحفظ.
يتم تحذير المستخدمين النهائيين فيما يتعلق بالحصول على هامش NPHS من خلال تحديد مضخات ذات سرعات شفط أعلى محددة والتي تحتوي على قيم NPSH3 أقل. من المرجح أن تتعرض تصاميم المضخات ذات السرعة العالية للشفط إلى ضوضاء غير مقبولة ونطاق تشغيل أضيق مقارنةً بتصميمات المضخات ذات السرعة المنخفضة للشفط. قد تؤدي ظروف الشفط السيئة إلى فصل التدفق وتدفق مشوه عند مدخل المكره ، مما قد يؤثر سلبًا على NPSHA للمضخة.
لمزيد من المعلومات حول هامش NPHS للمضخات الديناميكية الدورانية ، انظر&نبسب;ANSI / مرحبا 9.6.1 المضخات الدورانية - إرشادات لهامش NPHS.
س: ما هي سرعة الانطلاق العكسي للمضخة الديناميكية الدورانية؟
أ.&نبسب;سيؤدي انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ وفشل الصمام أثناء تشغيل المضخة مقابل رأس ثابت إلى دوران المضخة العكسي. إذا كانت المضخة مدفوعة بمحرك رئيسي يقدم مقاومة قليلة أثناء الركض للخلف ، فقد تقترب السرعة العكسية من الحد الأقصى المتوافق مع عزم الدوران الصفري. هذه السرعة تسمى سرعة الهروب العكسي.
إذا كان الرأس ، الذي قد تحدث تحته مثل هذه العملية ، مساويًا أو أكبر من ذلك الذي طورته المضخة في أفضل نقطة كفاءة لها أثناء التشغيل العادي ، فقد تتجاوز السرعة الجامحة تلك المقابلة للتشغيل العادي للمضخة. قد تفرض هذه السرعة الزائدة ضغوطًا ميكانيكية عالية على الأجزاء الدوارة للمضخة والمحرك الرئيسي.
لذلك ، فإن معرفة هذه السرعة أمر ضروري لحماية المعدات من التلف المحتمل.
يعتبر التعبير عن السرعة الزائدة كنسبة مئوية من سرعة التشغيل العادية أمرًا عمليًا. يُفترض أن يكون الرأس المتسق مع السرعة الجامحة في هذه الحالة مساويًا لتلك التي طورتها المضخة في أفضل نقطة كفاءة.
غالبًا ما تؤدي الظروف العابرة ، التي قد تحدث فيها السرعة الجامحة ، إلى تغيرات كبيرة في الرأس بسبب ارتفاع خط الضغط.
نظرًا لأن معظم وحدات المضخات تعاني من قصور ذاتي قليل نسبيًا ، يمكن أن يتسبب الاندفاع في تقلبات سريعة في السرعة. قد تكون السرعة الجامحة ، في مثل هذه الحالة ، متسقة مع أعلى رأس ناتج عن الارتفاع.
لذلك ، فإن معرفة خاصية الارتفاع في خط الأنابيب أمر ضروري لتحديد سرعة الهروب ، وهذا مهم بشكل خاص في حالة الخطوط الطويلة.
لمزيد من الاستعراض ، انظر&نبسب;مضخات ANSI / مرحبا 2.4 الروتوديناميكي (الرأسية) للأدلة التي تصف التركيب والتشغيل والصيانة.
الشكل أ -7. نسبة سرعة الانطلاق العكسي مقابل السرعة المحددة (متري)
الشكل أ -8. نسبة سرعة الانطلاق العكسي مقابل السرعة المحددة (وحدات أمريكية)