Έχετε μια αντλία που βγάζει ήχους σκασίματος, ή ακούγεται σαν να αντλεί μάρμαρα; Εάν ναι, μπορεί να έχετε πρόβλημα σπηλαίωσης.
Η σπηλαίωση της αντλίας μπορεί να προκαλέσει έναν αριθμό προβλημάτων στο σύστημα άντλησης, συμπεριλαμβανομένου του υπερβολικού θορύβου και της κατανάλωσης ενέργειας και σοβαρές ζημιές στην ίδια την αντλία.
Περιγραφή του φαινομένου
Με απλά λόγια, η σπηλαίωση είναι ο σχηματισμός φυσαλίδων ή κοιλοτήτων σε υγρό, που αναπτύσσεται σε περιοχές σχετικά χαμηλής πίεσης γύρω από μια φτερωτή. Η έκρηξη ή κατάρρευση αυτών των φυσαλίδων σε περιοχές που αυξάνεται η πίεση του ρευστού προκαλεί έντονα κρουστικά κύματα μέσα στην αντλία, προκαλώντας σημαντική ζημιά στην φτερωτή και/ή στο περίβλημα της αντλίας.
Εάν δεν διορθωθεί, η σπηλαίωση της αντλίας μπορεί να προκαλέσει:
- Βλάβη του περιβλήματος της αντλίας, της φτερωτής η/και του άξονα
- Υπερβολικό επίπεδο δονήσεων – οδηγεί σε πρόωρη απώλεια στεγανοποίησης και αστοχία ρουλεμάν
- Υψηλότερη από την απαραίτητη κατανάλωση ενέργειας
- Μειωμένη ροή και/ή πίεση
Υπάρχουν επίσης δύο φαινόμενα που παρουσιάζουν ανάλογη συμπεριφορά με την σπηλαίωση και απαιτείται να αναφερθούν: επανακυκλοφορία και αερισμός η παγίδευση αέρα.
ΣΠΗΛΑΙΩΣΗ
Όταν μια αντλία βρίσκεται σε συνθήκες χαμηλής πίεσης ή υψηλού κενού, δημιουργείται σπηλαίωση. Εάν η αντλία είναι ‘στεγνή’ ή δεν λαμβάνει αρκετή ροή, θα σχηματιστούν φυσαλίδες ή κοιλότητες στο μάτι της φτερωτής. Καθώς οι φυσαλίδες μεταφέρονται στην πλευρά της κατάθλιψης της αντλίας, οι συνθήκες αλλάζουν, συμπιέζοντας τη φυσαλίδα σε υγρό και προκαλώντας έκρηξη στην φτερωτή.
Μια φτερωτή που έχει πέσει θύμα της σπηλαίωσης θα έχει μεγάλα κομμάτια υλικού που λείπουν ή πολύ μικρά κομμάτια με αποτέλεσμα να μοιάζει με σφουγγάρι. Η ζημιά εμφανίζεται γύρω από το μάτι της φτερωτής.
Πιθανές αιτίες:
- Απόφραξη της περιοχής αναρρόφησης
- Η αντλία λειτουργεί περισσότερο προς τα δεξιά στην καμπύλη λειτουργίας
- Κακός σχεδιασμός σωληνώσεων
- Κακές συνθήκες αναρρόφησης (απαιτήσεις NPSH)
ΕΠΑΝΑΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ
Όταν η πίεση κατάθλιψης μιας αντλίας είναι εξαιρετικά υψηλή ή λειτουργεί σε λιγότερο από το 10% του σημείου βέλτιστης απόδοσης (BEP), εμφανίζεται επανακυκλοφορία του υγρού. Η υψηλή πίεση κατάθλιψης καθιστά δύσκολη τη ροή του υγρού από την αντλία, επομένως κυκλοφορεί μέσα σε αυτήν. Το υγρό ρέει μεταξύ της φτερωτής και του περιβλήματος σε πολύ υψηλή ταχύτητα, προκαλώντας κενό στο τοίχωμα του περιβλήματος και σχηματισμό φυσαλίδων.
Η έκρηξη αυτών των φυσαλίδων προκαλεί κρουστικά κύματα, προκαλώντας πρόωρη φθορά των άκρων της φτερωτής και του περιβλήματος της αντλίας. Σε ακραίες περιπτώσεις, μπορεί να προκληθεί σπάσιμο του άξονα της φτερωτής.
Πιθανές αιτίες:
- Απόφραξη της περιοχής κατάθλιψης
- Η αντλία λειτουργεί περισσότερο προς τα αριστερά στην καμπύλη
- Κακός σχεδιασμός σωληνώσεων
ΑΕΡΙΣΜΟΣ (Η ΠΑΓΙΔΕΥΣΗ ΑΕΡΑ)
Η παγίδευση αέρα συμβαίνει όταν φυσαλίδες βρίσκονται στο υγρό πριν φτάσουν στην φτερωτή. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν:
- Το υγρό αερίζεται (για οποιονδήποτε λόγο) κοντά στην είσοδο της αντλίας.
- Το υγρό βρίσκεται κοντά στο σημείο βρασμού του, όπως σε αντλία υγροποίησης.
Ενώ αυτό το πρόβλημα δεν είναι πάντα τόσο επιζήμιο (ή τόσο θορυβώδες) όσο τα προηγούμενα, μπορεί σίγουρα να προκαλέσει ζημιά στην φτερωτή, εάν δεν ελεγχθεί.
Προληπτικές ενέργειες αντιμετώπισης
- Ελέγξτε τα φίλτρα και τις ανεπίστροφες βαλβίδες – φραγμοί στην αναρρόφηση ή στη πλευρά κατάθλιψης μπορεί να προκαλέσουν ανισορροπία πίεσης στο εσωτερικό της αντλίας.
- Αναφορά στην καμπύλη της αντλίας – Χρησιμοποιήστε ένα μανόμετρο και/ή ένα παροχόμετρο για να κατανοήσετε πού λειτουργεί η αντλία σας στην καμπύλη. Βεβαιωθείτε ότι λειτουργεί στο καλύτερο σημείο απόδοσης. Η λειτουργία της αντλίας εκτός του σημείου βέλτιστης απόδοσης δεν προκαλεί μόνο υπερβολική ανακυκλοφορία, αναμένονται επίσης, μεγάλα ακτινικά φορτία, κραδασμοί, υψηλές θερμοκρασίες και μειωμένη απόδοσης.
- Επανεκτίμηση του σχεδιασμού σωλήνων – Βεβαιωθείτε ότι η διαδρομή που διασχίζει το υγρό από και προς την αντλία σας είναι ιδανική για τις συνθήκες λειτουργίας αυτής. Σχέδια με ανεστραμμένα “U” στην πλευρά αναρρόφησης μπορούν να παγιδεύσουν αέρα, ενώ σχέδια με γωνίες 90° αμέσως πριν από την αντλία μπορούν να προκαλέσουν αναταράξεις μέσα στην αντλία. Και τα δύο έχουν ως αποτέλεσμα προβλήματα αναρρόφησης και εμφάνιση σπηλαίωσης.
Η σπηλαίωση είναι ένα κοινό πρόβλημα στα συστήματα άντλησης, αλλά με σωστό μέγεθος αντλίας, σχεδιασμό σωληνώσεων και τη φροντίδα όλου του συστήματος, μπορεί να αποφευχθεί σε μεγάλο βαθμό η ζημιά στις αντλίες.
Μια ικανοποιητική μέθοδος για να προσδιορίσετε ποια από αυτά τα προβλήματα λαμβάνουν χώρα με την χρήση υπέρηχων ή ανάλυσης ταλαντώσεων είναι το αργό κλείσιμο της βαλβίδας κατάθλιψης.
Καθώς η βαλβίδα κατάθλιψης κλείνει:
- Εάν ο θόρυβος / κραδασμοί βελτιωθούν – πρόκειται γιά σπηλαίωση.
- Εάν ο θόρυβος και οι δονήσεις επιδεινωθούν – πρόκειται γιά επανακυκλοφορία.
- Εάν ο θόρυβος και οι κραδασμοί παραμείνουν οι ίδιοι – πρόκειται γιά αερισμό (ή παγίδευση αέρα).
