• Comprendre els problemes d'unió de l'aire i com prevenir la fallada de la bomba centrífuga

Les bombes centrífugues s'utilitzen àmpliament en aplicacions industrials, incloentsistemes de subministrament d'aigua, processament químic, mineria, generació d'energia, petroli i gas, sistemes d'aigua d'alimentació de calderes i sistemes de circulació industrial.

Tanmateix, durant el funcionament, els usuaris poden trobar un problema comú:

El motor funciona amb normalitat;

L'eix de la bomba gira correctament;

Però no es descarrega cap líquid de la sortida;

El cabal disminueix significativament;

La bomba produeix sorolls o vibracions anormals.

En molts casos, aquest problema és causat perunió d'aire a la bomba centrífuga.

La unió d'aire és un dels problemes operatius més comuns per a les bombes centrífugues, especialment per abombes centrífugues horitzontals, bombes centrífugues de diverses etapes, bombes de caixa dividida i altres dissenys de bombes no-auto-aspirants.

 

 

1. Què és la unió d'aire en una bomba centrífuga?

Unió a l'airees refereix a una condició en què l'aire o el gas queda atrapat dins de la carcassa de la bomba, l'àrea de l'impulsor o la canonada d'aspiració, impedint que la bomba centrífuga estableixi un cabal i una pressió normals.

Una bomba centrífuga funciona utilitzant l'impulsor giratori per transferir energia al líquid. Quan el líquid entra a l'ull de l'impulsor, la força centrífuga l'empeny cap a la sortida de l'impulsor, creant pressió i flux continu.

Tanmateix, quan l'aire omple la cambra de la bomba:

L'aire té una densitat molt menor que el líquid;

L'impulsor no pot transferir energia de manera efectiva a l'aire;

No es pot crear la diferència de pressió requerida;

El líquid no pot entrar correctament a la bomba.

Com a resultat, la bomba pot continuar funcionant mecànicament però no pot lliurar líquid.

Els símptomes típics inclouen:

La bomba funciona sense descàrrega d'aigua;

Reducció de cabal i pressió;

Funcionament inestable;

Vibracions o sorolls excessius.

 

2. Principals causes d'unió d'aire a les bombes centrífugues

2.1 Cebament insuficient abans de la posada en marxa de la bomba

La causa més comuna

La majoria de bombes centrífugues convencionals ho sónno s'{0}}autocebai s'ha d'omplir completament de líquid abans de començar.

Abans de l'operació, s'han de garantir les condicions següents:

La carcassa de la bomba està completament plena de líquid;

La canonada d'aspiració s'omple de líquid;

S'elimina tot l'aire atrapat.

Si queda aire a l'interior de la bomba, l'impulsor només farà circular aire en lloc de bombar líquid.

Les situacions habituals inclouen:

La bomba s'engega per primera vegada sense cebada adequada;

La bomba perd líquid després d'una parada llarga;

La vàlvula de peu falla i el líquid torna a fluir;

L'aire no s'allibera completament durant l'inici.

 

2.2 Fuga d'aire a la canonada d'aspiració

El costat d'aspiració d'una bomba centrífuga funciona normalment a pressió negativa.

Per tant, fins i tot una petita fuita a la canonada d'aspiració pot permetre que l'aire extern entri a la bomba sense fuites d'aigua evidents.

Els punts de fuita d'aire habituals inclouen:

Connexions de brida;

juntes danyades;

Juntes roscades soltes;

zones d'embalatge de vàlvules;

Esquerdes a les canonades d'aspiració.

Un cop l'aire entra a la bomba, es pot acumular dins de la carcassa i reduir el rendiment de la bomba.

Per a sistemes de bombeig industrials:

L'estanquitat de la canonada d'aspiració és tan important com la força de la canonada de pressió.

 

2.3 Disseny inadequat de la canonada d'aspiració

Un sistema d'aspiració dissenyat correctament és essencial per al funcionament fiable de la bomba centrífuga.

Els problemes que poden causar l'acumulació d'aire inclouen:

Punts alts a la canonada d'aspiració

L'aire tendeix a acumular-se al punt més alt de la canonada.

Tub d'aspiració de mida inferior

Un tub d'aspiració amb un diàmetre insuficient pot provocar:

Major velocitat de flux;

Augment de la pèrdua de fricció;

Menor pressió a l'entrada de la bomba;

Major risc d'entrada d'aire al sistema.

Corbes excessives de canonades

Massa colzes o dissenys complicats de canonades poden augmentar:

Pèrdues hidràuliques;

resistència a la succió;

Possibilitat d'acumulació d'aire.

 

2.4 Nivell de líquid baix i entrada d'aire

Quan el nivell de líquid en un dipòsit o dipòsit es fa massa baix:

L'entrada d'aspiració pot estar a prop de la superfície del líquid;

Es pot produir la formació de vòrtex;

Es pot aspirar aire a la canonada d'aspiració.

Aquest problema és comú en:

Sistemes de tractament d'aigua;

Aplicacions de drenatge;

Sistemes de circulació d'aigua de refrigeració.

És important mantenir una profunditat d'immersió suficient per evitar l'entrada d'aire.

 

2.5 Gas alliberat del líquid bombejat

Alguns líquids contenen gasos dissolts.

En determinades condicions, com ara:

Reducció de pressió;

Augment de la temperatura;

turbulència del flux;

el gas dissolt es pot separar del líquid i formar bombolles.

Aquestes bombolles es poden acumular a prop de l'entrada de l'impulsor i afectar el rendiment de la bomba.

 

3. Símptomes comuns d'unió a l'aire

3.1 La bomba funciona però no lliura líquid

Aquest és el símptoma més típic.

El motor funciona normalment, però:

No surt aigua;

La pressió de descàrrega es manté baixa;

La bomba no pot arribar al punt de funcionament dissenyat.

 

3.2 Reducció de cabal i pressió

Com que l'impulsor no pot transferir energia efectivament al líquid:

El cabal disminueix;

El cap de la bomba cau;

El rendiment del sistema es torna inestable.

 

3.3 Sorolls i vibracions anormals

L'aire que entra a la zona de l'impulsor interromp el flux continu de líquid.

Resultats possibles:

Augment de la vibració;

Funcionament inestable;

Soroll de funcionament anormal.

 

4. Com prevenir i resoldre els problemes d'unió d'aire

 

4.1 Cebada i eliminació d'aire adequats de la bomba

La solució més eficaç és la preparació adequada abans de l'inici.

Procediment recomanat:

Obriu la vàlvula d'alliberament d'aire;

Ompliu la carcassa de la bomba amb el líquid bombat;

Assegureu-vos que la cambra de la bomba estigui completament plena;

Traieu tot l'aire atrapat;

Tanqueu la vàlvula d'alliberament d'aire;

Engegueu la bomba.

El cebament adequat és especialment important per a:

Bombes multietapa horitzontals;

Bombes d'aigua d'alimentació de calderes;

Bombes centrífugues{0}}d'alta pressió;

Bombes de caixa dividida.

 

4.2 Inspeccionar i reparar les fuites de la canonada d'aspiració

Comproveu periòdicament:

Connexions de brida;

juntes;

vàlvules;

juntes de canonades;

Components de segellat.

Qualsevol fuga d'aire s'ha de reparar immediatament per garantir un funcionament estable de la bomba.

 

4.3 Instal·lació de dispositius d'alliberament d'aire

Per als sistemes amb acumulació d'aire freqüent, considereu instal·lar:

Vàlvules automàtiques d'alliberament d'aire;

canonades de ventilació;

Sistemes d'imprimació assistits al buit-.

Aquests dispositius ajuden a eliminar l'aire atrapat i a millorar la fiabilitat de l'inici.

 

4.4 Optimitzar les condicions d'instal·lació de la bomba

Per reduir el risc d'unió a l'aire:

✔ Mantingueu les canonades d'aspiració el més curtes possible;
✔ Utilitzeu el diàmetre adequat del tub d'aspiració;
✔ Minimitzar els colzes innecessaris;
✔ Eviteu punts alts on es pugui acumular aire;
✔ Assegureu-vos un nivell de líquid adequat per sobre de l'entrada d'aspiració.

 

4.5 Seleccioneu el tipus de bomba correcte

Si la sol·licitud implica:

Instal·lació de la bomba per sobre del nivell del líquid;

Engegada i apagada freqüents;

Condicions d'imprimació difícils;

considereu utilitzar:

Bombes auto{0}aspirants;

bombes submergibles;

Sistemes-de bombeig assistits al buit.

La selecció del disseny correcte de la bomba pot millorar considerablement la fiabilitat del sistema.

 

5. Unió a l'aire vs cavitació: quina diferència hi ha?

La unió a l'aire i la cavitació de vegades es confonen perquè totes dues impliquen bombolles de gas dins de les bombes. No obstant això, són fenòmens diferents.

Item	Enquadernació d'aire	Cavitació
Causa principal	L'aire entra i s'acumula a la bomba	Vaporització de líquids per baixa pressió
Font de gas	Aire exterior o gas alliberat	Vapor líquid
Ocurrència típica	Engegada o després que l'aire entri al sistema	Durant el funcionament continu
Efecte principal	La bomba no pot lliurar líquid	Danys a l'impulsor i pèrdua de rendiment
Solució	Cebada i eliminació d'aire	Millorar NPSH i reduir les pèrdues de succió

La unió a l'aire és causada principalment peraire impedint que la bomba estableixi un flux continu de líquid, mentre que la cavitació és causada pervaporització local del líquid a causa de la pressió insuficient.

 

6. Conclusió

La unió d'aire és un problema de funcionament comú que pot afectar significativament el rendiment i la fiabilitat de la bomba centrífuga.

Les causes principals inclouen:

Cebada inadequada abans de l'inici;

Fuga d'aire a les canonades d'aspiració;

Disseny deficient del sistema d'aspiració;

Baix nivell de líquid que provoca una entrada d'aire;

Acumulació de gas a l'interior de la bomba.

Per evitar l'adhesió a l'aire:

✔ Ceba sempre la bomba abans de la posada en marxa;
✔ Mantenir un sistema d'aspiració ben segellat;
✔ Dissenyar correctament les canonades d'aspiració;
✔ Eliminar l'aire atrapat de manera eficaç;
✔ Trieu el tipus de bomba adequat per a l'aplicació.

 

Especialment per a bombes centrífugues industrialsbombes multietapa horitzontals, bombes d'aigua d'alimentació de caldera, bombes de caixa dividida i bombes d'alta pressió-, la prevenció de la vinculació de l'aire és essencial per millorar l'eficiència operativa, allargar la vida útil i reduir els costos de manteniment.