Johdanto aiheeseen: Pumpun tuoton heikkenemiseen vaikuttavat tekijät

<
>
fi-13-module-5-basic-hydraulics

fi-13-module-5-basic-hydraulics

Tiedoston koko: 2 MB   Sivumäärä: 12

Pumpun tuoton heikkenemiseen vaikuttavat tekijät

Tässä koulutuksessa opit tunnistamaan, mitkä tekijät voivat heikentää pumpun tuottoa

Hydrauliikan perusteet ja pumpun suorituskyky
Pumpun suorituskyvyn heikkenemiseen vaikuttavat tekijät

Hyötysuhteen heikkenemiseen vaikuttavat tekijät

Pumpun hyötysuhde voi heiketä näistä syistä:
• Kavitaatio
• Paineiskut
• Vedessä olevan hiekan ja muiden hankaavien hiukkasten aiheuttama kuluminen
• Virransyötön ongelmat
• Virtaamatarpeen tai nostokorkeuden muutokset

Kavitaatio

Kavitaatio on ilmakuplien nopeaa muodostumista ja äkillistä luhistumista vedessä, kun vesi virtaa pumpun läpi.

Kavitaatio on käytännössä veden kiehumista pumpussa. Jos paine laskee jossakin kohdassa järjestelmää tarpeeksi, vesi alkaa kiehua. Kiehuva vesi ei kuitenkaan itsessään vaurioita pumppuja. Vaurioita aiheuttaa paineisku, joka syntyy veden olomuodon äkillisestä muuttumisesta höyrystä takaisin nesteeksi.

Vedessä olevat kaasukuplat luhistuvat ja aiheuttavat voimakkaan äänen. Kuplan luhistumista seuraa voimakas mekaaninen isku.

Kavitaatio on ehdottomasti huomioitava pumppujärjestelmien suunnittelussa, sillä se kuluttaa juoksupyörää ja pumppupesää, ja pumpun tuotto heikkenee.

Paineiskut

Paineiskuja muodostuu, kun vesi virtaa putkessa ja venttiili suljetaan liian nopeasti.

Mitä pidempi putki, sitä suurempi vaikutus iskulla on.

Paineisku muodostuu, koska vesi ei käytännössä voi tiivistyä. Ilmiöitä voidaan verrata pitkään junaan, joka tarvitsee pitkän jarrutusmatkan. Jos juna tekee äkkipysähdyksen, seuraukset voivat olla tuhoisat.

Paineisku voi kuulostaa siltä kuin joku hakkaisi putkea vasaralla.

Paineisku voi rikkoa pumpun, venttiilejä tai muita järjestelmän komponentteja.

Paineiskujen estäminen

Paineiskut voidaan estää
•       Asentamalla putkistoon ilmapuskuri, esim. ilmaa sisältävä painesäiliö. Ilma voi tiivistyä huomattavasti nestettä helpommin, joten ilmatilavuus vaimentaa virtaavan veden energian vaikutuksen.
•       Asentamalla pumppuun pehmeäkäynnistin ja -pysäytin. Jos pumppuun on asennettu taajuusmuuttaja, se saattaa sisältää myös pehmokäynnistys- ja pysäytystoiminnot. Taajuusmuuttajat soveltuvat hyvin pumppujen tuoton säätöön sekä paineiskujen ehkäisemiseen.

Hiekan ja muiden hankaavien hiukkasten aiheuttama kuluminen

Hiekka voi rikkoa pumpun täydellisesti ajan myötä.

Hyvin suunnitelluissa kaivoissa hiekka ei aiheuta merkittävää haittaa. Jos kaivon suunnittelussa on puutteita, kaivossa kulkee hiekkaa koko sen käyttöiän ajan. Hiekan pääsy pumppuun voidaan estää ainoastaan asentamalla tehokas suodatin pumpun tuloaukon eteen.

Virransyötön ongelmat

Ongelmallinen virransyöttö voi rikkoa pumpun sähkömoottorin.
Yleisimpiä virransyötön ongelmia ovat:
• Korkeintaan 10 %:n yli- tai alijännite
• Vaiheiden epätasapaino, korkeintaan 3 %:n poikkeama vaihejännitteiden välillä
• Muiden käynnistyvien tai pysähtyvien laitteiden aiheuttamat jännitepiikit tai alle 800 V:n taajuusmuuttajien käyttö

Grundfosin valikoimassa on moottorinsuojalaite, jolla tämäntyyppiset ongelmat pystytään estämään.

Ylikuumeneminen

Pumppu voi ylikuumentua, jos ympäristön lämpötila on liian korkea tai jäähdytys on puutteellista.

Yleensä sähkömoottorin ympäristön maksimilämpötila on ilmoitettu tyyppikilvessä.

Ympäristön maksimilämpötilaa ei saa ylittää, jotta moottori ei ylikuumene.

Uppopumppujen korkeat lämpötilat

Uppopumppuja jäähdytetään pumpattavalla vedellä. Jos vesi ei vaihdu riittävän nopeasti, se alkaa lämmetä, ja moottorin maksimilämpötila ylittyy.

Korkeiden lämpötilojen valvonta

Joissakin pumpuissa on sisäinen ylikuumenemissuoja, joka pysäyttää moottorin lämpötila-asetuksen ylittyessä.

Joidenkin pumppujen moottoreihin on asennettava erillinen signaalijohdin, joka välittää lämpötilasignaalin lämpötilan valvontalaitteeseen.

Grundfosin porakaivopumpuissa on sisäiset lämpötilalähettimet, jotka välittävät signaalin maanpinnalla olevaan suojalaitteeseen ilman erillisiä johtimia. Näin asennus on erittäin helppoa.

Ylikuormitus

Pumpun ja moottorin ylikuormitus nostavat moottorin lämpötilaa, ja liian suuri lämpötilan nousu voi rikkoa pumpun.
Pumppuun kannattaa asentaa tehokas ylikuormitussuoja, esim. MP204.
MP204 auttaa suojamaan pumpun moottoria kaikenlaisilta häiriöiltä, myös liian korkealta lämpötilalta.

Grundfos Ecademy
www.grundfos.fi