Kimyasal Santrifüj Pompaların Verimliliğinin Azalmasının Nedenleri
Kimyasal Santrifüj Pompaların Verimliliğinin Azalmasının Nedenleri
Santrifüj pompalar, kimyasallar, yağlar, su ve bulamaçlar gibi sıvıları taşımak için kimya endüstrisinde yaygın olarak kullanılır. Ancak zamanla, bu pompalar çeşitli faktörler nedeniyle verimlilikte düşüş yaşayabilir. Bu nedenleri anlamak, optimum pompa performansını korumak, enerji tüketimini azaltmak ve maliyetli onarımları önlemek için önemlidir. Bu makale, kimyasal santrifüj pompalarının verimliliğinin neden düştüğünün temel nedenlerini inceleyecek ve bu sorunların nasıl azaltılacağına dair fikirler sağlayacaktır.
1.Pompa Bileşenlerinin Aşınması ve Yıpranması
Pompa verimliliğinde azalmanın en yaygın nedenlerinden biri, iç bileşenlerin aşınması ve yıpranmasıdır. Pompa pervanesi, gövdesi, contaları, yatakları ve şaftı, aşındırıcı, korozif veya yüksek sıcaklıktaki sıvılarla sürekli çalışma ve temas nedeniyle zamanla bozulabilir. Bu bileşenler bozulduğunda, pompanın sıvıyı etkili bir şekilde hareket ettirme yeteneği azalır. Özellikle:
Pervane Aşınması: Pervane, santrifüj pompanın kalbidir ve sıvıya enerji vermekten sorumludur. Zamanla, erozyon veya korozyon pervanenin verimliliğini azaltabilir ve bu da enerji birimi başına daha az sıvının pompalanmasına yol açabilir.
Kasa Aşınması: Gövde aşınma veya kavitasyon nedeniyle pürüzlü hale gelirse, pompanın hidrolik verimliliği azalır. Sürtünme kayıpları artar ve aynı miktarda sıvıyı pompalamak için daha yüksek enerji gereksinimine yol açar.
Conta ve Rulman Hasarı: Conta arızaları sızıntılara neden olarak pompanın basınç kapasitesini azaltabilir. Aşınmış yataklar şaft hizalamasının bozulmasına yol açarak daha fazla operasyonel verimsizliğe neden olabilir.
Bu parçaların düzenli bakımı ve zamanında değiştirilmesi pompanın verimliliğinin geri kazanılmasına yardımcı olabilir.
2.Kavitasyon
Kavitasyon, pompadaki yerel basınç sıvının buhar basıncının altına düştüğünde meydana gelir ve buhar kabarcıklarının oluşmasına neden olur. Bu kabarcıklar çöktüğünde, pompa bileşenlerini, özellikle de çarkı aşındırabilen şok dalgaları üretirler. Kavitasyon, pompanın verimliliğini önemli ölçüde azaltır ve ele alınmazsa, felaketle sonuçlanacak hasara yol açabilir.
Kavitasyonun varlığı çeşitli sorunlara yol açabilir:
Artan titreşim ve gürültü
Azaltılmış akış ve basınç
Pervane ve gövde aşınması
Kavitasyonun önlenmesi, pompanın önerilen akış hızı ve basınç parametreleri dahilinde çalışmasını sağlamayı içerir. Ek olarak, yeterli NPSH'yi (Net Pozitif Emiş Başlığı) korumak gibi uygun emiş koşulları, kavitasyonu önlemek için önemlidir.
3.Yanlış Pompa Seçimi
Belirli bir uygulama için uygun olmayan bir santrifüj pompanın seçilmesi, verimlilik kaybının bir diğer sık görülen nedenidir. Pompa, gerekli görev için aşırı büyük veya yetersizse, pompa optimumdan daha düşük bir verimlilikte çalışabilir. Örneğin:
Büyük boy pompalar: Bir pompanın tasarım noktasının çok altında bir debide çalıştırılması aşırı güç tüketimine ve düşük enerji verimliliğine yol açabilir.
Küçük pompalar: Öte yandan, küçük pompalar akış ve basınç gereksinimlerini karşılamakta zorlanır, bu da aşırı yükleme nedeniyle daha yüksek işletme maliyetlerine ve aşınmaya yol açar.
Bu sorunu önlemek için, sistemin gereksinimleri ve pompanın tasarım eğrisi dikkatlice göz önünde bulundurulmalıdır. Pompa, En İyi Verimlilik Noktasına (BEP) mümkün olduğunca yakın çalışacak şekilde seçilmelidir.
4.Sistem Tasarım Sorunları
Pompa en iyi durumda olsa bile, sistem tasarımındaki kusurlardan dolayı verimsizlikler ortaya çıkabilir. Yaygın sorunlar şunlardır:
Yanlış boru tasarımı: Uzun, dar veya kötü yapılandırılmış borular ek direnç oluşturarak pompanın istenen akışı elde etmek için daha fazla çalışmasını zorlar. Bu, enerji tüketimini artırır ve verimliliği azaltır.
Vana sorunları:Tam açık veya yarı kapalı vanalar önemli basınç düşüşlerine neden olarak pompa performansının düşmesine ve verim kaybına yol açabilir.
Sızıntılar:Sistemdeki kaçaklar, ister boru bağlantı noktalarında, ister pompa contalarında veya vanalarda olsun, pompanın basınç kapasitesini azaltır ve enerji kayıplarına neden olur.
Sistem tasarımını optimize etmek için mühendisler, boru düzenlerinin mümkün olduğunca kısa ve düz olmasını ve vanaların ve bağlantıların düzgün bir şekilde kapatılmasını sağlamalıdır. Ek olarak, düzenli sistem denetimleri sızıntıları belirlemeye ve düzeltmeye yardımcı olabilir.
5.Akışkan Özelliklerindeki Değişiklikler
Santrifüj pompaların verimliliği, akışkan özelliklerindeki değişiklikler nedeniyle de düşebilir. Örneğin, pompalanan akışkanın viskozitesindeki, sıcaklığındaki veya kimyasal bileşimindeki değişiklikler pompanın performansını etkileyebilir. Kimya endüstrisinde, bu değişiklikler özellikle yaygındır çünkü farklı akışkanların üretimin çeşitli aşamalarında pompalanması gerekebilir. Temel faktörler şunlardır:
Artan viskozite: Daha yüksek viskoziteli sıvılar pompalamak için daha fazla enerji gerektirir ve bu da verimliliğin azalmasına neden olur. Sıcaklık değişiklikleri veya kimyasal reaksiyonlar nedeniyle sıvı daha kalın hale gelirse, pompa aynı akış hızlarını korumakta zorlanabilir.
Sıcaklık dalgalanmaları: Sıcaklık değişiklikleri sıvının yoğunluğunu ve viskozitesini etkileyebilir ve pompanın verimliliğini korumak için çalışma parametrelerini ayarlamasını gerektirebilir.
Partikül madde: Askıda katı madde içeren bulamaçlar veya sıvılar, pompa bileşenlerinde tıkanıklıklara veya aşınmanın artmasına neden olarak verimlilikte düşüşe yol açabilir.
Akışkan özelliğindeki değişiklikleri hesaba katmak için çalışma koşullarının izlenmesi ve ayarlanması, pompa verimliliğinin korunmasına yardımcı olabilir.
6.Çalışma Koşulları Dış Tasarım Parametreleri
Pompa verimliliğinin azalmasına katkıda bulunan bir diğer önemli faktör, santrifüj pompanın tasarım parametrelerinin dışında çalıştırılmasıdır. Bu, şunlardan dolayı olabilir:
Tutarlı olmayan akış:Pompa dalgalanan akış hızları veya düzensiz yükler yaşarsa, BEP değerinden uzakta çalışabilir, bu da daha düşük verime ve daha yüksek enerji tüketimine yol açabilir.
Değişken hızlı çalışma:Değişken hızlı pompalar esneklik sağlasa da, pompayı optimumdan daha düşük veya daha yüksek hızlarda çalıştırmak optimum olmayan bir verimlilikle sonuçlanabilir.
Değişken frekanslı sürücü (VFD) kullanmak, pompanın en verimli noktada çalışmasını sağlayarak pompa hızının ve akışının tutarlı bir şekilde korunmasına yardımcı olabilir.
7.Hava sıkışması
Pompanın emme tarafına hava girmesine izin verilirse, türbülans yaratabilir ve pompanın verimliliğini azaltabilir. Bu genellikle yetersiz astarlama, emme hattındaki sızıntılar veya aşırı NPSH sorunlarından kaynaklanır. Hava girişi, pompalanan sıvının etkili hacmini azaltır ve kavitasyona ve basınç dengesizliğine yol açabilir.
Uygun astarlama, sızdırmazlık ve havalandırmanın sağlanması, hava girişini önlemeye ve pompa verimliliğini korumaya yardımcı olabilir.
Çözüm
Kimyasal santrifüj pompalarının verimliliği, bileşenlerin aşınması ve yıpranması, kavitasyon, yanlış pompa seçimi, sistem tasarım kusurları, akışkan özelliklerinde değişiklikler ve tasarım parametreleri dışındaki çalışma koşulları gibi çeşitli faktörler tarafından tehlikeye atılabilir. Düzenli bakım, uygun sistem tasarımı ve çalışma koşullarının dikkatli bir şekilde izlenmesi, bu sorunları önlemek ve ele almak için önemlidir. Şirketler, verimlilik kaybının temel nedenlerini ele alarak enerji tüketimini azaltabilir, duruş süresini en aza indirebilir ve pompalarının kullanım ömrünü uzatabilir ve sonuç olarak kimyasal süreçlerinin genel performansını iyileştirebilir.
