วิธีการตรวจหา Cavitation ของปั๊ม
ปั๊มเป็นหัวใจสำคัญของกระบวนการทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ และเป็นเครื่องจักรที่ใช้กันทั่วไปเป็นอันดับสองของโลก (รองจากมอเตอร์ไฟฟ้า) เนื่องจากเป็นเรื่องปกติมาก ปั๊มจึงมักถูกมองข้ามว่าเป็นแหล่งผลิตผลที่ดีขึ้นหรือเป็นสาเหตุของค่าใช้จ่ายส่วนเกินหากไม่ได้ดำเนินการอย่างเหมาะสม
เช่นเดียวกับเครื่องอื่นๆ ปัญหาบางอย่างอาจเกิดขึ้นได้ ปัญหาทั่วไปในระบบสูบน้ำคือคาวิเทชั่นของปั๊ม การเกิดโพรงอากาศของปั๊มทำให้เกิดปัญหาหลายประการ รวมถึงเสียงที่มากเกินไป การสั่นสะเทือน และการใช้พลังงาน โดยยังไม่รวมถึงความเสียหายร้ายแรงต่อตัวปั๊มอีกด้วย
สาเหตุของการเกิดโพรงอากาศในปั๊มคืออะไร?
ลองนึกภาพการบีบท่อน้ำและน้ำจะไหลออกมาเร็วขึ้น แต่จะมีการเติมอากาศและกระจายออก นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นกับโพรงอากาศของปั๊ม เป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพที่เกิดขึ้นเมื่อความดันของของเหลวที่เข้ามาต่ำกว่าความดันไอของของเหลว ความดันที่ลดลงมักเกิดจากความเร็วที่เพิ่มขึ้นของของเหลว เมื่อแรงดันของเหลวที่ด้านท้ายของใบพัด (ตรงข้ามกับไอดีของปั๊ม) ตกลงต่ำกว่าจุดระเหยของของเหลว ฟองไอจะเริ่มก่อตัว ขณะที่ฟองอากาศ/โพรงเคลื่อนที่ไปยังด้านจ่ายของปั๊ม เคลื่อนไปยังบริเวณที่มีแรงดันสูง โพรงจะระเบิด การระเบิดหรือการยุบตัวของฟองอากาศเหล่านี้จะทำให้เกิดคลื่นกระแทกที่รุนแรงภายในปั๊ม ทำให้เกิดความเสียหายต่อใบพัด การสั่นสะเทือน และเสียงรบกวนที่มากเกินไป
คลื่นกระแทกเหล่านี้สามารถทำให้เกิดความเสียหายทางกลกับใบพัดและปั๊ม โดยจะมีความรุนแรงเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปและนำไปสู่ความล้มเหลวของปั๊มที่อาจเกิดขึ้นได้ ปัจจัยที่ส่งผลต่อระดับการบีบอัดของฟองอากาศไอคือความเร็วและรูปร่างของใบพัด
เมื่อต้องรับมือกับของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น ความเสี่ยงของเหตุการณ์นี้จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความดันไอที่เพิ่มขึ้น
ความแตกต่างระหว่าง Dead Head & Cavitation คืออะไร?
คาวิเทชั่นของปั๊มและเดดเฮดเป็นแนวคิดที่คล้ายคลึงกันแต่ยังห่างไกลจากที่เดียวกัน
เมื่อปั๊มทำงานโดยไม่มีการไหลผ่านปั๊มเนื่องจากวาล์วปล่อยแบบปิดหรือการอุดตันของท่อ แสดงว่าหัวตายได้เกิดขึ้น ปั๊มหมุนเวียนน้ำแบบเดิม ทำให้อุณหภูมิของน้ำสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากปั๊มยังคงทำงานในสภาพหัวตายเป็นเวลานานเกินไป ความร้อนที่มากเกินไปอาจทำให้ซีลราคาแพงเสียหาย และทำให้อายุการใช้งานของปั๊มลดลง
หัวเสียในปั๊มหอยโข่งอาจทำให้เกิดการระเบิดได้เนื่องจากพลังงานที่ใส่เข้าไปในของเหลวในปั๊ม แรงดันเกินไฮดรอลิกและปฏิกิริยาเคมีที่อาจเกิดขึ้นในปั๊มอาจเกิดจากแรงดันเกิน ผลลัพธ์เดียวกันนี้อาจเกิดจากการทำให้ปั๊มแห้งเป็นระยะเวลานาน ซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดโพรงอากาศได้
หัวตายหมายความว่าวาล์วไหลออกเปิดอยู่ ดังนั้นปั๊มจะยังคงหมุนเวียนของเหลวเดิมซ้ำไปซ้ำมา ซึ่งอาจทำให้มอเตอร์ปั๊มเสียหายเนื่องจากของเหลวอาจร้อนเกินไป การป้องกันพลังงานต่ำจะทำงานเพื่อตรวจจับสภาวะนี้และเดินทางเพื่อปกป้องมอเตอร์
คาวิเทชั่นจะคล้ายกันตรงที่การป้องกันพลังงานต่ำจะตรวจจับและสะดุดและป้องกันมอเตอร์ด้วย แต่เงื่อนไขนี้หมายความว่าปั๊มกำลังแห้งและไม่มีของเหลวที่จะปั๊ม นั่นก็จะทำให้มอเตอร์ร้อนเกินไป
จะรู้ได้อย่างไรว่าปั๊มเป็นโพรงหรือไม่
เมื่อต้องรับมือกับคาวิเทชั่นของปั๊ม โปรดทราบว่ามีเทคโนโลยีและเทคนิคในการตรวจจับ ตรวจสอบ และป้องกันคาวิเทชั่นของปั๊ม
ความเสียหายจากการเกิดโพรงอากาศอาจทำให้อายุการใช้งานของใบพัดปั๊ม ซีลทางกล แบริ่ง และส่วนประกอบอื่นๆ ของปั๊มสั้นลง กล่าวอีกนัยหนึ่งคือจะลดเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว (MTBF) ซึ่งจะเพิ่มค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาและเวลาหยุดทำงานของปั๊ม
วิธีทั่วไปในการระบุโพรงอากาศของปั๊มคือผ่านเสียงหรือการสั่นสะเทือน มีเสียงที่ได้ยินคล้ายกับเสียงแตกที่สามารถได้ยินได้เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น เนื่องจากการระเบิดของฟองไอระเหย ปั๊มจึงมีประสบการณ์การสั่นสะเทือนเพิ่มขึ้น ซึ่งสามารถสังเกตได้ด้วยเช่นกัน
วิธีอื่นๆ ในการระบุการเกิดโพรงอากาศของปั๊มคือการตรวจจับอุณหภูมิหรือกำลังงานที่มอเตอร์ติดท้ายเรือ คาวิเทชั่นของปั๊มหมายความว่ามีของเหลวเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยให้สูบในขณะที่ปั๊มทำงานต่อไป การสูบแบบแห้งในลักษณะนี้ด้วยการสร้างแรงดันไอจะทำให้มอเตอร์ร้อนมากเกินไป—ลดอายุการใช้งานของมอเตอร์และอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อใบพัดและตัวปั๊มเอง
อีกทางหนึ่ง มอเตอร์ติดท้ายเรือของปั๊มที่เป็นโพรงอากาศจะประสบกับเหตุการณ์พลังงานต่ำ
เมื่อระบุเหตุการณ์ได้แล้ว การระบุสาเหตุของแรงดันตกคร่อมและแก้ไขให้ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ ในกรณีส่วนใหญ่ ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยทำให้ท่อดูดง่ายขึ้น โดยเอาส่วนโค้งและวาล์วออกให้ได้มากที่สุด:
ย้ายปั๊มเข้าใกล้แหล่งของเหลวมากขึ้น
ทำความสะอาดท่อและขจัดสิ่งอุดตัน
เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อดูดเพื่อลดความเร็วขาเข้า
สามารถดำเนินการบำรุงรักษาตามปกติเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิด cavitating ในอนาคต การบำรุงรักษาที่แนะนำรวมถึงการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอและการทำความสะอาดตัวกรองและตัวกรองที่นำไปสู่ท่อ
การตรวจสอบหลีกเลี่ยง Cavitation ของปั๊มได้อย่างไร
อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้ปั๊มขนาดใหญ่และซับซ้อนสูง ความล้มเหลวของปั๊มที่สำคัญเหล่านี้อาจส่งผลให้ต้นทุนการหยุดทำงานซึ่งเกิน 200,000 ดอลลาร์ต่อวันในค่าใช้จ่ายในการดำเนินการเพียงอย่างเดียว โดยไม่นับค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนอุปกรณ์เนื่องจากความเสียหาย ดังนั้นผู้ใช้จึงมักจะติดตามดูปั๊มเหล่านี้อย่างใกล้ชิด เนื่องจากคาวิเทชั่นสามารถระเบิดปั๊มและส่งผลให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่สำคัญ ผู้ใช้จึงแสวงหาโซลูชันที่เชื่อถือได้เสมอ ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถคาดการณ์และป้องกันได้
ในขณะที่คลื่นกระแทกจากฟองอากาศไอที่ระเบิดออกมาอย่างต่อเนื่อง อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นจนถึงมอเตอร์นอกเรือ รีเลย์การจัดการมอเตอร์จะตรวจสอบและเดินทางตามเกณฑ์อุณหภูมิ การป้องกันสามารถทำได้ตั้งแต่แหล่งพลังงานขาเข้าที่ป้อนมอเตอร์ไปจนถึงปั๊มหรือโหลดแต่ละตัว รีเลย์การจัดการมอเตอร์ให้ความแม่นยำในการตรวจสอบระดับสูงและการป้องกันพลังงานสำหรับระบบไฟฟ้าทั้งหมดในขณะที่เพิ่มเวลาทำงานสูงสุด
ฟัง Ben Franklin เสมอ: "การป้องกันหนึ่งออนซ์ก็คุ้มค่ากับการรักษาหนึ่งปอนด์"
โดยการป้องกันการเกิดโพรงอากาศ ผู้ใช้จะเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของปั๊ม โปรดจำไว้ว่า การป้องกันนั้นคุ้มค่ากับเวลา ดังนั้นให้ใช้เวลาในการดำเนินการโปรแกรมการบำรุงรักษาอย่างละเอียดและจะช่วยประหยัดผู้ใช้ในระยะยาว