Bơm rôto động lực không có cụm làm kín - Cấp II - Đặc tính kỹ thuật - Phần 2

11 tháng 12 2018

3.10. Vòng nam châm ngoài (outer magnet ring)

Dãy nam châm vĩnh cửu được lắp cố định an toàn vào thiết bị chuyển tải, được đặt cách đều nhau được tạo ra từ trường đều.

CHÚ THÍCH: Trong khi quay, vòng nam châm ngoài truyền công suất qua vỏ bảo vệ, dẫn động vòng nam châm trong hoặc vòng mô men.

3.11. Dòng điện xoáy (eddy currents)

3.11.1. Bộ phận dẫn động dòng xoáy (eddy currents drive)

Khớp từ không đồng bộ bao gồm vòng nam châm ngoài vĩnh cửu và vòng mô men trong chứa một hệ thống thanh dẫn điện được tựa trên lõi thép các bon thấp.

CHÚ THÍCH: Vòng nam châm quay ngoài sản sinh ra dòng điện xoáy trong các thanh đồng biến đổi lõi thành nam châm điện quay. Nam châm điện theo sau vòng nam châm quay ngoài nhưng với một tốc độ chậm hơn một chút do trượt.

3.11.2. Tổn thất dòng điện xoáy (eddy current loss)

Tổn thất công suất do dòng điện xoáy

CHÚ THÍCH: Năng lượng trong các dòng điện xoáy này thường bị tản nhiệt do điện trở của vật liệu.

3.11.3. Vòng mô men xoắn (torque ring)

Các lớp lá thép và vật dẫn được lắp trên rô to tại đó dòng điện được tạo ra trong bộ phận dẫn động dòng điện xoáy.

3.11.4. Sự tách khớp (decouple)

Sự phá hỏng khớp từ đồng bộ để quay đồng bộ, hoặc điều kiện sụt tốc độ của bộ phận dẫn động dòng điện xoáy.

3.11.5. Sự trượt (slip)

Tốc độ chênh lệch giữa vòng mô men và vòng nam châm ngoài trong bơm dẫn động dòng điện xoáy hoặc giữa tốc độ vận hành và tốc độ đồng bộ trong CMP.

3.11.6. Sự khử từ (demagnetization)

Sự tổn thất thường xuyên của lực hút từ do nhiệt độ hoặc do sự thay đổi trường.

3.12. Sự bảo vệ (containment)

3.12.1. Vỏ bảo vệ (sheath)

Tường ngăn thành mỏng được hàn kín bằng hơi được lắp vừa vào rô to trong bao quanh vòng nam châm trong (MDP) hoặc các lớp tách mỏng (CMP).

Xem Hình 1 và Hình 2.

3.12.2. Vỏ (Shell)

Tường ngăn được hàn kín bằng hơi được lắp trong phạm vi toàn bộ khe hở giữa vòng nam châm trong và vòng nam châm ngoài của MDP và tạo ra sự bảo vệ của chính chất lỏng được bơm.

Xem Hình 2.

3.12.3. Ống lót (liner)

Tường ngăn được hàn kín bằng hơi được lắp vừa vào đường kính trong (ID) của cụm stato của CMP và tạo ra sự bảo vệ của chính chất lỏng được bơm.

Xem Hình 1.

3.12.4. Sự bảo vệ thứ cấp (secondary containment)

Hệ thống ngăn chặn áp lực ngược chỉ sử dụng các bộ phận làm kín tĩnh để ngăn chặn sự rò rỉ trong trường hợp hư hỏng vỏ bảo vệ chính hoặc ống lót, và bao gồm các điều khoản chỉ rõ sự hư hỏng vỏ bảo vệ hoặc ống lót.

3.12.5. Trục dẫn động (drive shaft)

Trục ngoài (MDP) của khớp dẫn động từ.

3.12.6. Sự điều khiển thứ cấp (secondary control)

Sự giảm tối thiểu việc xả chất lỏng được bơm trong trường hợp hư hỏng vỏ bảo vệ hoặc ống lót stato.

3.12.7. Hệ thống điều khiển thứ cấp (secondary control system)

Tổ hợp cơ cấu (bao gồm, ví dụ: hộp áp lực phụ, bộ phận làm kín cơ khí), trong trường hợp rò rỉ từ vỏ bảo vệ hoặc ống lót stato, giảm tối thiểu việc xả chất lỏng được bơm và điều khiển an toàn việc xả chất lỏng được bơm.

CHÚ THÍCH: Nó bao gồm các điều khoản chỉ rõ sự hư hỏng vỏ bảo vệ hoặc ống lót.

CHÚ DẪN

1.

Đầu thủy lực

5.

Cụm stato

2.

Ổ trục

6.

Vỏ bảo vệ

3.

Ống lót

7.

Rô to

4.

Hộp đầu cáp

 

 

Hình 1 - Ví dụ về bơm có động cơ được bọc kín (CMP)

CHÚ DẪN

1. Đầu thủy lực

6. Khớp nối

2. Ổ trục

7. Động cơ chính

3. Vỏ

8. Tấm đế

4. Thân ổ trục

9. Vỏ bảo vệ: vòng nam châm trong

5. Ổ lăn

10. Vòng nam châm ngoài

Hình 2 - Ví dụ về bơm dẫn động bằng từ tính (MDP)

4. Thiết kế

4.1. Quy định chung

4.1.1. Đường đặc tính

Đường đặc tính phải cho biết phạm vi vận hành cho phép của bơm. Bơm phải có một đường đặc tính ổn định. Ngoài ra, đường đặc tính cho đường kính bánh công tác nhỏ nhất và lớn nhất cũng phải được chỉ rõ.

Dòng ổn định liên tục nhỏ nhất và lớn nhất tại đó bơm có thể vận hành không vượt quá giới hạn độ ồn, rung và nhiệt độ giới hạn trong tiêu chuẩn này phải được nhà sản xuất/nhà cung cấp quy định.

4.1.2. Cột áp hút thực (NPSH)

— NPSH được yêu cầu (NPSHR) phải được dựa vào việc thử nghiệm nước lạnh như đã được xác định bằng việc thử nghiệm phù hợp với ISO 9906 trừ khi được thỏa thuận khác.

Nhà sản xuất/nhà cung cấp phải tạo sẵn một đường đặc tính điển hình như một hàm của dòng nước.

Đường đặc tính NPSHR phải được dựa vào sự sụt cột áp 3 % (NPSH3).

Hệ số hiệu chỉnh cho hydrocacbon không được áp dụng cho đường đặc tính NPSHR.

Bơm phải được lựa chọn sao cho NPSH tối thiểu có sẵn (NPSHA) trong việc lắp đặt vượt quá NPSHR của bơm ít nhất bởi hệ số an toàn quy định. Hệ số an toàn này phải không được nhỏ hơn 0,5 m, nhưng nhà sản xuất/nhà cung cấp có thể quy định hệ số cao hơn đáng kể dựa vào các yếu tố sau đây:

- Kích cỡ, loại, tốc độ đặc trưng, thiết kế và đặc tính hình học thủy lực bơm;

- Tốc độ vận hành hoặc vận tốc đầu vào;

- Chất lỏng và nhiệt độ được bơm;

- Sự chống ăn mòn tạo thành lỗ hổng của vật liệu kết cấu.

4.1.3. Lắp đặt ngoài trời

Bơm phải phù hợp với việc lắp đặt ngoài trời dưới điều kiện môi trường bình thường.

— Quy định hoặc điều kiện môi trường không bình thường như nhiệt độ cao hoặc thấp, môi trường ăn mòn, bão cát, do vậy bơm được yêu cầu phù hợp phải do khách hàng quy định.

4.2. Các dẫn động chính

4.2.1. Quy định chung

Các yêu cầu dưới đây phải được xem xét khi xác định yêu cầu về công suất/tốc độ của bơm.

a) Việc ứng dụng và phương pháp vận hành bơm. Ví dụ, trong sự lắp đặt để vận hành song song, phạm vi tính năng có thể chỉ với một bơm đang vận hành, phải tính đến đặc tính hệ thống.

b) Vị trí của điểm vận hành trên đường đặc tính của bơm.

c) Dòng bôi trơn tuần hoàn cho các ổ trục và sự khử tổn thất nhiệt (đặc biệt đối với bơm có tốc độ dòng chảy thấp).

d) Đặc tính chất lỏng được bơm (độ nhớt, hàm lượng chất rắn, tỷ trọng).

e) Sự tổn thất công suất, bao gồm tổn thất trượt qua sự truyền động (chỉ với bơm dẫn động bằng nam châm).

f) Điều kiện khí quyển tại hiện trường lắp bơm.

g) Phương pháp khởi động bơm:

- Nếu bơm (ví dụ như bơm để dự phòng) được khởi động tự động khi đó phải chú ý xem bơm có thể khởi động ngược với van đóng hay không, hoặc xem bơm có thể khởi động ngược với van mở hay không hoặc đang bơm vào đường ống rỗng; nghĩa là vận hành trong hệ thống bơm tại đó áp lực bơm được cung cấp chỉ để cho tổn thất do ma sát đường ống.

h) Đối với việc bố trí tốc độ thay đổi, tốc độ tối thiểu liên tục phải được nhà sản xuất/nhà cung cấp chỉ rõ nhằm đảm bảo đúng tính năng làm mát và bôi trơn ổ trục.

Dẫn động chính đòi hỏi như bộ phận truyền động đối với bơm không có cụm làm kín nằm trong phạm vi tiêu chuẩn này phải có công suất định mức đầu ra ít nhất bằng với phần trăm công suất định mức đầu vào được cho trong Hình 3, giá trị này không bao giờ được nhỏ hơn 1 kW.

Ở những vị trí xảy ra điều đó, điều này sẽ dẫn đến sự quá kích cỡ không cần thiết của bộ phận truyền động, một sự đề xuất thay thế phải được khách hàng chấp nhận.

4.2.2. Bơm dẫn động bằng từ tính

Khi xác định sử dụng bộ phận dẫn động bằng nam châm vĩnh cửu, các yêu cầu dưới đây phải được xem xét cùng với các điểm a) đến h) của 4.2.1.

a) Bộ phận dẫn động bằng từ tính phải được lựa chọn trong phạm vi vận hành cho phép với đường kính bánh công tác đã được chọn tại nhiệt độ vận hành và chú ý đến đặc tính chất lỏng được bơm.

— Nếu khối lượng riêng của chất lỏng vận hành bình thường nhỏ hơn 1 000 kg/m3 phải có sự thỏa thuận đặc biệt giữa nhà cung cấp/nhà sản xuất và khách hàng để thử nghiệm và làm sạch.

b) Nhiệt được sản sinh ra do sự tổn thất dòng điện xoáy, tổn thất công suất trong vỏ, tổn thất công suất trong ổ trục và tổn thất công suất do tuần hoàn chất lỏng phải được khử bỏ bằng chất lỏng được bơm hoặc bằng sự cấp chất lỏng làm mát ngoài.

c) Nhiệt độ vật liệu từ tính phải được duy trì tại giá trị danh định hoặc dưới giá trị danh định cho vật liệu được sử dụng. Vật liệu từ tính không được lệ thuộc vào tổn thất không thuận nghịch.

d) Tổn thất từ tính không thuận nghịch tại nhiệt độ vận hành của bộ phận dẫn động bằng từ tính phải được chú ý.

Tránh dùng chất lỏng chứa các hạt từ tính nếu các hạt như thế không thể được khử bỏ một cách hiệu quả.

Việc bố trí đặc biệt có thể được áp dụng để tránh sự hình thành đá trong các khe hở khí khi bơm chất lỏng lạnh.

Bộ phận dẫn động bằng từ tính phải được thiết kế sao cho việc khởi động phải không làm cho các cụm nam châm tách khớp.

Xem lại: Bơm rôto động lực không có cụm làm kín - Cấp II - Đặc tính kỹ thuật - Phần 1

Xem tiếp: Bơm rôto động lực không có cụm làm kín - Cấp II - Đặc tính kỹ thuật - Phần 3