La pressione del premistoppa è un parametro critico per il funzionamento e le prestazioni delle tenute meccaniche nelle pompe e in altre apparecchiature rotanti. Mantenere la pressione ottimale del premistoppa garantisce il corretto funzionamento delle tenute meccaniche, previene le perdite e ne prolunga la durata. componenti di tenuta.
In questo articolo del blog, approfondiremo il concetto di pressione del premistoppa, esplorandone la definizione, i fattori che lo influenzano, gli intervalli tipici e la formula per calcolarla. Discuteremo anche l'importanza della pressione del premistoppa per le tenute meccaniche, i potenziali problemi derivanti da una gestione impropria della pressione e i metodi per controllarla e regolarla in modo efficace.
Che cosa è la pressione del premistoppa?
In una pompa centrifuga, la cassa premistoppa è uno spazio cilindrico situato tra il corpo della pompa e l'albero rotante, che ospita il tenuta meccanica o guarnizione. La pressione del premistoppa si riferisce alla pressione del fluido presente in questo spazio durante il funzionamento della pompa.
La pressione della cassa stoppa è un parametro critico per il corretto funzionamento e la longevità delle tenute meccaniche. Influisce sulla lubrificazione delle superfici di tenuta, sul raffreddamento e sulla capacità di mantenere un film liquido tra la parte fissa e quella rotante. facce di focaUna pressione insufficiente nella scatola premistoppa può portare a una lubrificazione e a un raffreddamento inadeguati, con conseguente prematura cedimento della tenuta a causa dell'aumento dell'attrito e della generazione di calore.
D'altro canto, una pressione eccessiva nella cassa premistoppa può causare la separazione delle facce della tenuta meccanica, con conseguente aumento delle perdite e riduzione dell'efficacia della tenuta. L'alta pressione può anche causare un'usura accelerata delle facce della tenuta e di altri componenti, riducendo la durata complessiva. vita di foca.
Fattori che influenzano la pressione della premistoppa
Progettazione della pompa
La progettazione della pompa, in particolare la posizione della camera di tenuta e la sua vicinanza alla girante influenzano la pressione nella camera di tenuta. Più la camera di tenuta è vicina alla girante, maggiore sarà la pressione dovuta all'influenza della forza centrifuga della girante.
Pressioni di aspirazione e di mandata
Le pressioni di aspirazione e mandata della pompa influiscono direttamente sulla pressione del premistoppa. In generale, pressioni di aspirazione e mandata più elevate determinano un aumento della pressione del premistoppa. Anche la differenza di pressione tra il lato di aspirazione e quello di mandata della pompa influenza la pressione del premistoppa.
Presenza di fori di bilanciamento o anelli di usura
La presenza di fori di bilanciamento o anelli di usura nella pompa può influire significativamente sulla pressione del premistoppa. I fori di bilanciamento sono piccole aperture che consentono al fluido di fluire dal lato ad alta pressione della girante al lato a bassa pressione, contribuendo a equalizzare la pressione e ridurre la spinta assiale sulla girante.
Gli anelli di usura, invece, sono anelli sostituibili installati tra la girante e il corpo pompa per ridurre al minimo le perdite dal lato ad alta pressione a quello a bassa pressione. La presenza di fori di bilanciamento o anelli di usura può contribuire a mantenere una pressione più costante nella camera di tenuta.
Proprietà fluide
Le proprietà del fluido pompato, come la viscosità e la temperatura, possono influenzare la pressione nella camera di premistoppa. Fluidi con viscosità più elevata tendono a creare pressioni più elevate all'interno della camera di premistoppa a causa della maggiore resistenza al flusso. Analogamente, temperature elevate del fluido possono portare a pressioni maggiori man mano che il fluido si espande e la sua viscosità diminuisce.
Intervalli tipici di pressione della cassa premistoppa
| Tipo pompa | Intervallo di pressione tipico della scatola premistoppa |
|---|---|
| Monostadio, aspirazione finale | 10-20 psi (0.7-1.4 bar) |
| Monostadio, doppia aspirazione | 15-30 psi (1.0-2.1 bar) |
| Multistadio, orizzontale | 20-50 psi (1.4-3.4 bar) |
| Multistadio, verticale | 30-60 psi (2.1-4.1 bar) |
Formula della pressione del premistoppa
La pressione della cassa premistoppa può essere calcolata utilizzando la seguente formula:
P_sb = P_s + (P_d – P_s) × k
Dove:
- P_sb = Pressione della cassa premistoppa
- P_s = Pressione di aspirazione
- P_d = Pressione di scarico
- k = Costante (tipicamente 0.4-0.6, a seconda del design della pompa e dei fori di bilanciamento/anelli di usura)
Funzioni della pressione della cassa premistoppa per tenute meccaniche
- Mantiene la pellicola di fluido lubrificante: una pressione adeguata della cassa premistoppa garantisce una pellicola di fluido adeguata tra le facce della tenuta, riducendo l'attrito e l'usura.
- Previene la vaporizzazione del fluido: una pressione sufficiente impedisce al fluido sigillato di vaporizzare sulle superfici di tenuta, evitando danni da cavitazione e guasti alla tenuta.
- Consente il corretto tracciamento delle superfici di tenuta: la pressione bilanciata consente alle superfici di tenuta di mantenere un contatto e un tracciamento adeguati, prevenendo perdite e usura prematura.
- Facilita la dissipazione del calore: una pressione adeguata favorisce la circolazione del fluido, contribuendo a dissipare il calore generato dall'attrito della superficie di tenuta.
Potenziali problemi causati da una gestione impropria della pressione
Il mancato mantenimento di una pressione adeguata nella cassa premistoppa può causare vari problemi, tra cui:
- Perdite eccessive: una bassa pressione può causare l'apertura delle superfici di tenuta, con conseguente perdita di fluido e riduzione dell'efficienza di tenuta.
- Usura prematura della guarnizione: una pressione insufficiente può causare un aumento dell'attrito e dell'usura tra le superfici della guarnizione, riducendone la durata.
- Danni alle superfici di tenuta: una pressione elevata può causare una chiusura eccessiva delle superfici di tenuta, con conseguente generazione di calore eccessivo e potenziali crepe o danni termici.
- Cavitazione e vaporizzazione del fluido: una pressione inadeguata può consentire al fluido sigillato di vaporizzare sulle superfici di tenuta, causando danni da cavitazione e guasti alla tenuta.
Metodi per controllare o regolare la pressione della cassa premistoppa
Utilizzo di fori di bilanciamento o anelli di usura posteriori
Fori di bilanciamento o anelli antiusura posteriori possono essere incorporati nel design della tenuta per contribuire a regolare la pressione nella camera di tenuta. Queste caratteristiche consentono a una quantità controllata di fluido ad alta pressione di fluire dal lato di scarico alla camera di tenuta, contrastando la differenza di pressione tra le facce della tenuta. Bilanciando efficacemente la pressione, questi elementi di design contribuiscono a mantenere un corretto contatto tra le facce della tenuta e a ridurre l'usura.
Installazione di sistemi di scarico esterni
Esterno sistemi di scarico Può essere utilizzato per introdurre un fluido pulito e compatibile nella camera di tenuta a pressione controllata. Questo fluido di lavaggio aiuta a mantenere la pressione richiesta nella camera di tenuta, fornendo al contempo raffreddamento e lubrificazione alle superfici di tenuta. Scarico esterno I sistemi sono particolarmente utili quando si trattano fluidi abrasivi, corrosivi o ad alta temperatura che potrebbero altrimenti danneggiare le superfici di tenuta o causare guasti prematuri.
