Dejavniki, ki vplivajo na življenjsko dobo

Danes na trgu črpalk prevladujejo digitalne rešitve. Vendar pa za številne stranke ni toliko pomembna njihova inteligenca, temveč njihova zanesljivost, kar se kaže v načelu “daj in pozabi”. Izkušnje družbe GRUNDFOS kažejo, da je lahko delujoča oprema “pozabljena” več desetletij.

Večstopenjske centrifugalne črpalke GRUNDFOS CR

Življenjski rekordi

Modeli z najdaljšo življenjsko dobo so praviloma zasnovani za široko paleto aplikacij, od industrijskih procesov v tovarnah do gradbenih storitev v poslovnih stavbah. Vertikalne večstopenjske centrifugalne črpalke GRUNDFOS serije CR so primer te opreme. Uporabljajo se za povečanje tlaka v vodovodnih sistemih, za kroženje tekočin v ogrevalnih, prezračevalnih in klimatizacijskih sistemih ter pri obdelavi vode, čiščenju vode in namakanju. Ponudba vključuje 13 velikosti z različnimi pretoki in več sto različic z različnimi tlaki.

Z uvedbo srednje velikih in majhnih vertikalnih črpalk leta 2005 je CR lahko uvedel svojo prvo dvojno črpalko. se je začela zgodovina ruske tovarne GRUNDFOS Istra.

“Serija je bila in je še vedno eden najbolj priljubljenih izdelkov v naši državi, zato se je vodstvo koncerna odločilo, da bo njeno proizvodnjo lokaliziralo. Ta korak je omogočil zmanjšanje časovnih in finančnih stroškov logistike opreme in rezervnih delov,

– Roman Marikhbein, vodja poslovnega razvoja v Grundfosovem oddelku za industrijsko opremo, komentira.

Najvišja zanesljivost teh modelov je razvidna iz rezultatov tekmovanja za izbiro črpalke CR z najdaljšo življenjsko dobo, na katerem je sodelovalo 20 tekmovalcev. Na sedmih lokacijah črpalke pravilno delujejo že več kot 20 let, na osmih lokacijah pa več kot 15 let.

V Rusiji je zmagal Inštitut za bioorgansko kemijo Shemyakin v Ljubljani. m.m. Shemyakin in Yu.a. Črpalka CRN 2-40, ki je bila leta 1988 vgrajena v sistem za oskrbo z vodo Ovčinnikov, deluje še danes. “S popolno gotovostjo lahko trdim, da je črpalka GRUNDFOS po namestitvi dolgo pozabljena! Podjetje CRN je bilo ustanovljeno pred 28 leti. Od takrat ni bilo nobenih pritožb. Morda je bilo zamenjanih nekaj potrošnih materialov. Oprema zanesljivo opravlja svoje funkcije in menimo, da bo delovala še vrsto let,” je povedal Ilja Dorošin, direktor podjetja Gidroremservis, ki je posredovalo informacije o črpalki.

V glavnem mestu so našli še enega rekorderja – črpalko CRN 4-80/7, ki je od leta 1986 delovala v sistemu za čiščenje vode v laboratoriju Raziskovalnega inštituta za radijske materiale, t.e. deluje že 30 let. Dva podobna modela delujeta v istem sistemu že 27 let. Kot je pojasnila servisna ekipa, je bil v vsem tem času le en servisni klic. Pregled tega, zakaj je proizvajalec tako trpežen.

“Tri moči trajnosti

1. Tesnjenje gredi

Centrifugalna črpalka skozi gred ni v celoti zaprta. Da bi podaljšali življenjsko dobo, je treba čim bolj zmanjšati uhajanje prečrpane tekočine iz ležajne votline. Tesnilo gredi služi kot pregrada med notranjostjo črpalke in okoljem. Mehansko tesnilo, sestavljeno iz vrtljivega in nepremičnega dela, se pogosto uporablja. V bistvu gre za dušilko, nameščeno na gredi. Da bi zmanjšali tveganje uhajanja, mora biti razmik med deli tesnila majhen.

Posebej za črpalke CR je bilo razvito mehansko tesnilo gredi v obliki kartuše iz silicijevega karbida/silicijevega karbida SiC/SiC . Odporen je na obrabo, kar podaljšuje življenjsko dobo opreme. Zasnova elementa s kartušo poenostavlja namestitev in vzdrževanje črpalke ter preprečuje napačno montažo tesnilnih elementov, preveliko/nezadostno napetost vzmeti, vdor pare ali umazanije na občutljive torne površine. Poleg tega imajo modeli CR mehansko tesnilo gredi, ki je nameščeno v posebni kletki, ki preprečuje poškodbe ustnic med namestitvijo.

2. Tesnilni obroč

Drugi dejavnik pri načrtovanju centrifugalnih črpalk je razdalja med rotorjem in ohišjem. Skozi tesnilo del tekočine, ki jo je treba transportirati, teče s tlačne strani na sesalno stran rotorja, kar povzroča hidravlične izgube. Zato morajo biti dimenzije vrzeli čim manjše, vendar v okviru določenih toleranc, tako da se nizkopotezni rotor ne oprijemlje stene ohišja. Poleg tega se med delovanjem v opremi tvorijo usedline, zato se lahko vrzel zmanjša, kar vodi do zastoja in morebitne okvare črpalke. Da bi se temu izognili, so proizvajalci sprejeli konstruktivne ukrepe, med katerimi je tudi vgradnja O-obroča v območje vrzeli.

Preskusi in izračuni, ki jih je opravil Grundfos na primeru črpalke CR 3, so pokazali, da 0,1 mm vrzeli mehanskega tesnila zmanjša skupno učinkovitost za 5 %. Da bi čim bolj zmanjšali prelivanje zaradi tlačnih razlik v črpalki in se posledično znebili izgub, so inženirji podjetja predlagali uporabo samoregulacijskega obroča med komorami, ki zagotavlja skoraj popolno tesnjenje.

3. Vrtavka

Rotor je glavni sestavni del, ki prenaša energijo z vrteče se gredi na tekočino. Sestavljena je iz dveh diskov: sprednjega zunanji disk in zadnjega notranji disk , med njima pa so rezila. Črpalna kolesa so praviloma izdelana iz korozijsko odpornih materialov, njihovi obrisi in mere pa so določeni s hidrotehničnimi izračuni. Rotor serije CR ima na primer izboljšano geometrijo, ki omogoča bolj tekoč pretok tekočine in zmanjšuje izgube zaradi turbulence in trenja. Element je izdelan s specializiranim postopkom zelo natančnega laserskega varjenja po celotni dolžini rezila. S to metodo so bili izpopolnjeni rotor in drugi sestavni deli črpalke.

V koraku s časom

Proizvajalci nenehno širijo nabor aplikacij in funkcionalnosti opreme, da bi povečali udobje uporabnikov, zanesljivost in enostavnost nadzora sistema. Na primer, GRUNDFOS zdaj ponuja več vrst mehanskih grednih tesnil, ki jih je mogoče podvojiti ali celo nadomestiti z magnetno sklopko MAGdrive za črpalke CR v industrijski izvedbi. Prednost slednjega je, da črpalka med delovanjem opreme ni v stiku z gredjo motorja. Črpana tekočina kroži v popolnoma zaprtem prostoru, kar odpravlja tveganje puščanja in potrebo po redni zamenjavi tesnil. To je še posebej pomembno pri uporabi centrifugalnih črpalk v kemičnih procesih za prenos strupenih, eksplozivnih, korozivnih in kristalizirajočih tekočin ter amoniaka in nekaterih kislin. Črpalke z ohišjem MAGDrive se lahko uporabljajo v industriji nafte in plina, pijač, proizvodnje električne energije in drugih aplikacijah.

Eden od najnovejših dosežkov družbe GRUNDFOS pri izboljšanju opreme je bila nadgradnja pogonov s spremenljivo hitrostjo MGE od 2,2 do 22 kW in oblikovanje nove generacije motorjev MGE od 0,37 do 2,2 kW s trajnimi magneti, ki presegajo zahteve najvišjega razreda energetske učinkovitosti IE4. Obe vrsti motorjev imata povečano hitrost do 3450 vrtljajev na minuto v primerjavi s prejšnjim standardom 2900 vrtljajev na minuto. To omogoča, da je za določeno delovno točko primerna manjša velikost črpalke. Motorji nove generacije so združljivi s sodobnim mobilnim nadzornim sistemom Grundfos GO, nadgrajene različice pa imajo dodatno kartico z enim analognim in dvema digitalnima vhodoma, na katero je mogoče priključiti dodatne naprave.

Tehnološki razvoj v nobenem primeru ne sme ogroziti življenjske dobe in zanesljivosti opreme. Tudi najbolj pametna in energetsko učinkovita črpalka je namreč v izgubo, če se hitro pokvari. Odgovorni proizvajalci se tega zavedajo, zato ohranjajo stalno visoko raven kakovosti svojih izdelkov.