Битумный насос может иметь правильный номинальный расход и перепад давления, но при этом плохо работать, если всасывающая сторона системы спроектирована неправильно.
Симптомы, такие как нестабильный поток, ненормальный шум, вибрация, снижение производительности, высокая нагрузка на двигатель или периодическая потеря напора, часто списывают на сам насос. В действительности же проблема может возникать между накопительным баком и входным патрубком насоса.
В данном руководстве объясняется, как значения NPSH, вязкость битума, температура, уровень в резервуаре, диаметр всасывающей трубы, фильтры и местоположение насоса влияют на производительность насоса для перекачки горячего битума.
Почему сторона всасывания отличается от стороны нагнетания
Насос может создавать давление на выходе, но он не может нагнетать жидкость в свой собственный вход.
Материал должен попасть в насос, поскольку на всасывающем патрубке имеется достаточное давление.
Если сопротивление всасыванию становится слишком высоким, производительность насоса ухудшается, даже если система нагнетания спроектирована правильно.
Что такое NPSH?
НПШ означает Показатель положительного давления на всасывающем патрубке.
Важны два термина:
- НПШа: Насадка с положительным всасыванием доступна непосредственно в системе.
- НПШр: Требуемый положительный напор на всасывании насоса при заданных условиях эксплуатации
Для обеспечения надежной работы доступные условия всасывания должны превышать требования насоса с соответствующим инженерным запасом.
Концептуальная форма NPSHa выглядит следующим образом:
NPSHa = абсолютное давление + статическое давление жидкости − потери в линии всасывания − давление пара
Точный расчет и необходимый запас прочности должны соответствовать методике производителя насоса и фактическим свойствам рабочей жидкости.
Почему горячий битум требует особого внимания
Битум создает иную проблему всасывания по сравнению с низковязкой жидкостью.
Даже если кавитация, вызванная давлением пара, не является основным ограничивающим фактором, высокая вязкость может создавать существенное сопротивление всасывающей линии.
Возможные проблемы включают:
- Недостаточное давление на входе
- Чрезмерное трение всасывания
- Воздух, проникающий через соединения или уплотнения.
- Частично заблокированные фильтры
- Холодный битум ограничивает подачу воздуха.
- Газовые или паровые скопления в высоких точках
- Неудачная геометрия выходного отверстия резервуара.
Поэтому шумный или испытывающий недостаток горячего битума насос не следует автоматически диагностировать как обычную кавитацию без осмотра всей системы всасывания.
Фактор 1: Уровень жидкости в резервуаре
Если насос расположен ниже уровня жидкости в резервуаре, статический напор жидкости способствует всасыванию насоса.
По мере снижения уровня в резервуаре уменьшается и доступный напор.
Таким образом, система, которая безупречно работает при полном баке, может стать нестабильной при приближении к минимальному рабочему уровню.
Проверку конструкции следует проводить при самом низком предполагаемом уровне жидкости, а не только когда резервуар заполнен.
Фактор 2: Высота расположения насоса
В тех случаях, когда это практически возможно, для насосов, перекачивающих горячий битум, часто выгодно использовать схему с затопленным всасыванием.
Установка насоса значительно выше уровня доступной жидкости затрудняет всасывание, особенно при работе с высоковязкими материалами.
Поэтому при проектировании оборудования следует учитывать высоту расположения насоса на этапе выбора места установки, а не размещать насос там, где позволяет свободное пространство.
Фактор 3: Диаметр всасывающей трубы
Слишком малый диаметр всасывающей трубы увеличивает скорость потока и потери на трение до того, как жидкость достигнет насоса.
Таким образом, для всасывающей линии могут потребоваться иные критерии проектирования, чем для напорной линии.
Проверять:
- Фактический внутренний диаметр
- Требуемый поток
- вязкость битума
- Длина трубы
- Температура
- Количество фитингов
Общие принципы расчета размеров битумных трубопроводов см. в:
Как рассчитать диаметр битумного трубопровода для асфальтосмесительного завода
Фактор 4: Длина всасывающей трубы
Чем длиннее всасывающий канал, тем больше сопротивления должен преодолеть насос, прежде чем материал попадет во впускное отверстие.
По возможности, всасывающая линия должна быть следующей:
- Короткий
- Прямой
- Правильно нагретый
- Надлежащая теплоизоляция
- Свобода от ненужных ограничений
Иногда перемещение насоса ближе к баку может повысить надежность более эффективно, чем выбор более мощного двигателя.
Фактор 5: Температура и вязкость битума
Температура зачастую является наиболее важной рабочей переменной.
По мере охлаждения битума вязкость возрастает. Более высокая вязкость увеличивает трение во всасывающем трубопроводе и может существенно изменить состояние на входе в насос.
Вот почему:
- Выходное отверстие бака должно оставаться горячим.
- При необходимости всасывающую трубу следует подогревать.
- Перед запуском корпус насоса следует предварительно прогреть.
- Клапаны и фильтры не должны становиться холодными зонами.
Насос, легко запускающийся при правильной рабочей температуре, может перестать запускаться после охлаждения материала внутри всасывающей линии.
Фактор 6: Фильтры и сетчатые фильтры
Фильтр на стороне всасывания создает дополнительное сопротивление.
По мере накопления примесей в фильтре это сопротивление возрастает.
Возможные симптомы включают:
- Сниженный поток насоса
- Повышенный уровень шума
- Нестабильный разряд
- Более высокий вакуум или более низкое давление на входе
Таким образом, площадь фильтра и частота технического обслуживания должны соответствовать ожидаемой чистоте битума и скорости потока.
Фактор 7: Всасывающие клапаны и фитинги
Каждый частично закрытый клапан, колено, переходник или другое ограничение создают дополнительное сопротивление.
К числу распространенных проблем относятся:
- Клапан не полностью открыт
- Неправильный выбор клапана
- Слишком много угловых соединений близко к насосу.
- Резкие сокращения
- Засорение обратных клапанов
Всасывающие трубопроводы, как правило, должны быть проще, чем напорные.
Фактор 8: Утечка воздуха
Насос может прокачивать воздух через стык, даже если горячий битум не вытекает видимым образом.
Проверить:
- Фланцы
- Прокладки
- Резьбовые соединения
- Уплотнения насоса
- Уплотнение клапана
Захваченный воздух может вызывать нестабильный поток и шум, которые можно ошибочно принять за кавитацию.
Фактор 9: Газовые и паровые карманы
Геометрия трубопроводов может создавать возвышения, где скапливается газ.
Там, где это позволяет конструкция системы, всасывающие линии следует избегать излишне высоких точек и мест, где задерживается воздух или пар.
Выходное отверстие резервуара и трубопроводная система также должны предотвращать образование вихрей или засасывание газа при низком уровне жидкости в резервуаре.
Выявление возможных проблем с всасыванием
Типичные симптомы включают:
- Насос издает шум после запуска.
- Расход воды ниже ожидаемого.
- Давление на выходе колеблется
- Насос теряет заполнение или подачу материала.
- Вибрация усиливается при более высоком расходе.
- Производительность повышается при повышении уровня воды в баке.
- Производительность ухудшается при охлаждении битума.
- Очистка всасывающего фильтра временно восстанавливает поток.
Эти симптомы не доказывают наличие какой-либо одной причины, но указывают на неисправность системы отсоса.
Практическая последовательность поиска и устранения неисправностей
- Подтвердите фактическую температуру битума.
- Проверьте уровень жидкости в баке.
- Убедитесь, что все всасывающие клапаны полностью открыты.
- Проверьте всасывающий фильтр или сетчатый фильтр.
- Убедитесь, что насос и всасывающий трубопровод полностью прогреты.
- Проверьте на наличие утечек воздуха.
- Проверьте направление вращения и скорость насоса.
- Сравните фактический расход с расчетной нагрузкой.
- При наличии соответствующего оборудования необходимо измерить параметры на входе и выходе.
- Сравните полученный результат с требованиями к всасыванию, указанными производителем насоса.
Почему увеличение мощности двигателя не решает проблему плохого всасывания
Если насос не может перекачать достаточное количество материала, установка более мощного двигателя не создаст дополнительного напора на всасывании.
Вместо этого правильное решение может включать в себя:
- Снижение сопротивления всасыванию
- Увеличение диаметра трубы
- Укорачивание трубы
- Улучшение отопления
- Очистка фильтра
- Снижение высоты расположения насоса
- Повышение уровня доступного топлива в резервуаре.
Модифицированный битум и резинобит
Модифицированные связующие вещества на основе SBS и резиновой крошки могут оказывать большее сопротивление всасыванию благодаря своей вязкости и характеристикам материала.
Для этих материалов проверьте:
- Фактическая вязкость при рабочей температуре
- Пригодность насоса
- Минимально требуемая температура линии
- Диаметр всасывания
- Настройка фильтра
- Возможные проблемы, связанные с частицами или загрязнением.
Процедура запуска имеет значение.
Одна из самых опасных практик — попытка принудительно запустить насос, содержащий холодный или высоковязкий битум.
Перед запуском:
- Предварительно прогрейте насос
- Предварительно прогрейте всасывающую линию.
- Подтвердите температуру в резервуаре.
- Откройте необходимые клапаны
- Проверьте пропускную способность приемника.
- Подтвердите направление работы насоса.
Процедура должна точно соответствовать инструкциям по эксплуатации, предоставленным производителем оборудования.
Часто задаваемые вопросы
Что вызывает кавитацию в битумном насосе?
Одной из возможных причин является недостаточное доступное давление всасывания. В условиях эксплуатации с горячим битумом высокая вязкость, засорение всасывающих линий, низкий уровень в резервуаре, засорение фильтров, холодный материал и попадание воздуха также могут вызывать аналогичные симптомы.
Должен ли битумный насос располагаться ниже резервуара?
Схема с затопленным всасыванием часто оказывается выгодной для вязких материалов, но окончательная конфигурация зависит от резервуара, насоса и проектной документации.
Почему насос работает, когда бак полон, но выходит из строя, когда уровень жидкости низкий?
Более высокий уровень жидкости в баке обеспечивает больший статический напор всасывания. Если система уже близка к пределу всасывания, снижение уровня жидкости в баке может выявить проблему.
Может ли засоренный фильтр вызывать симптомы, похожие на кавитацию?
Да. Загрязненный всасывающий фильтр может существенно увеличить сопротивление на входе и снизить производительность насоса.
Заключение
Надежная перекачка битума зависит как от системы всасывания, так и от самого насоса.
Полезная последовательность проектирования выглядит следующим образом:
Уровень в резервуаре → Температура → Вязкость → Диаметр всасывания → Потери на всасывании → NPSH → Проверка насоса
Компания FEITENG может координировать работу выходных патрубков резервуаров, подогреваемых всасывающих линий, фильтров, насосов и циркуляционных систем для создания комплексных решений по перевалке битума.
WhatsApp: +86 15335447006
Электронная почта: [email protected]
Вебсайт: www.bitumenmachine.com
Русский 
English 
Deutsch 
Español 
Tiếng Việt 
العربية 
Français 
Português 
हिन्दी 
বাংলা 
Українська 
Bahasa Indonesia 
اردو