Գազակայուն օժանդակ համակարգ երկու ճնշման տակ գտնվող պոմպերով

Կրկնակի ուժեղացուցիչ պոմպի օդային կնիքները, որոնք վերցված են կոմպրեսորի օդային կնիքների տեխնոլոգիայից, ավելի տարածված են լիսեռի կնիքների արդյունաբերության մեջ: Այս կնիքները ապահովում են պոմպային հեղուկի զրոյական արտանետում մթնոլորտ, ապահովում են ավելի քիչ շփման դիմադրություն պոմպի լիսեռի վրա և աշխատում են ավելի պարզ հենարանային համակարգի հետ: Այս առավելությունները ապահովում են լուծման ընդհանուր կյանքի ցիկլի ավելի ցածր արժեք:
Այս կնիքները գործում են՝ ներքին և արտաքին կնիքների մակերևույթների միջև ներմուծելով ճնշման տակ գտնվող գազի արտաքին աղբյուր։ Կնքման մակերևույթի հատուկ տեղագրությունը լրացուցիչ ճնշում է գործադրում արգելապատնեշային գազի վրա, ինչը հանգեցնում է կնիքների մակերևույթի առանձնացմանը, ինչը հանգեցնում է կնիքների մակերևույթի լողալուն գազային թաղանթում։ Շփման կորուստները ցածր են, քանի որ կնիքների մակերևույթները այլևս չեն դիպչում միմյանց։ Արգելապատնեշային գազը անցնում է թաղանթի միջով ցածր հոսքի արագությամբ՝ սպառելով արգելապատնեշային գազը արտահոսքերի տեսքով, որոնց մեծ մասը արտահոսում է մթնոլորտ արտաքին կնիքների մակերևույթների միջոցով։ Մնացորդը ներծծվում է կնիքների խցիկ և, ի վերջո, տարվում է գործընթացային հոսքի կողմից։
Բոլոր կրկնակի հերմետիկ կնիքները պահանջում են ճնշման տակ գտնվող հեղուկ (հեղուկ կամ գազ) մեխանիկական կնիքների հավաքածուի ներքին և արտաքին մակերեսների միջև: Այս հեղուկը կնիքին հասցնելու համար անհրաժեշտ է հենարանային համակարգ: Ի տարբերություն դրա, հեղուկով յուղված ճնշման կրկնակի կնիքների դեպքում պաշտպանիչ հեղուկը շրջանառվում է ռեզերվուարից մեխանիկական կնիքների միջով, որտեղ այն յուղում է կնիքների մակերեսները, կլանում ջերմությունը և վերադառնում ռեզերվուար, որտեղ այն պետք է ցրի կլանված ջերմությունը: Այս հեղուկի ճնշման կրկնակի կնիքների հենարանային համակարգերը բարդ են: Ջերմային բեռները մեծանում են գործընթացի ճնշման և ջերմաստիճանի հետ մեկտեղ և կարող են հուսալիության խնդիրներ առաջացնել, եթե ճիշտ չեն հաշվարկվում և կարգավորված:
Սեղմված օդի կրկնակի կնքման հենարանային համակարգը քիչ տեղ է զբաղեցնում, չի պահանջում սառեցման ջուր և քիչ սպասարկում: Բացի այդ, երբ հասանելի է պաշտպանիչ գազի հուսալի աղբյուր, դրա հուսալիությունը անկախ է գործընթացի ճնշումից և ջերմաստիճանից:
Շուկայում կրկնակի ճնշման պոմպերի օդային կնիքների աճող կիրառման պատճառով, Ամերիկյան նավթի ինստիտուտը (API) API 682-ի երկրորդ հրատարակության հրապարակման մեջ ավելացրեց 74-րդ ծրագիրը։
74 Ծրագրի աջակցության համակարգը սովորաբար վահանակին տեղադրված չափիչների և փականների հավաքածու է, որոնք մաքրում են արգելապատնեշային գազը, կարգավորում են հոսանքն ի վար ճնշումը և չափում ճնշումը և գազի հոսքը դեպի մեխանիկական կնիքներ: Հետևելով արգելապատնեշային գազի ուղուն Պլան 74 վահանակի միջով, առաջին տարրը հակադարձ փականն է: Սա թույլ է տալիս արգելապատնեշային գազի մատակարարումը մեկուսացնել կնիքից՝ ֆիլտրի տարրի փոխարինման կամ պոմպի սպասարկման համար: Այնուհետև արգելապատնեշային գազը անցնում է 2-ից 3 միկրոմետր (մկմ) միաձուլվող ֆիլտրի միջով, որը որսում է հեղուկներ և մասնիկներ, որոնք կարող են վնասել կնիքների մակերեսի տեղագրական առանձնահատկությունները՝ ստեղծելով գազային թաղանթ կնիքների մակերեսի վրա: Դրան հաջորդում են ճնշման կարգավորիչը և մանոմետրը՝ արգելապատնեշային գազի մատակարարման ճնշումը մեխանիկական կնիքին կարգավորելու համար:
Երկակի ճնշման պոմպով գազի կնքիչները պահանջում են, որ արգելապատնեշային գազի մատակարարման ճնշումը համապատասխանի կամ գերազանցի կնքման խցիկում առավելագույն ճնշումից բարձր նվազագույն դիֆերենցիալ ճնշումը: Այս նվազագույն ճնշման անկումը տարբերվում է կնքման արտադրողից և տեսակից, բայց սովորաբար կազմում է մոտ 30 ֆունտ մեկ քառակուսի դյույմի համար (psi): Ճնշման անջատիչը օգտագործվում է արգելապատնեշային գազի մատակարարման ճնշման հետ կապված ցանկացած խնդիր հայտնաբերելու և տագնապ հնչեցնելու համար, եթե ճնշումը իջնում ​​է նվազագույն արժեքից:
Կնիքի աշխատանքը կարգավորվում է արգելապատնեշային գազի հոսքով՝ հոսքաչափի միջոցով: Մեխանիկական կնիքների արտադրողների կողմից հաղորդված կնիքների գազի հոսքի արագություններից շեղումները վկայում են կնիքների արդյունավետության նվազման մասին: Արգելապատնեշային գազի հոսքի նվազումը կարող է պայմանավորված լինել պոմպի պտույտով կամ հեղուկի կնիքների մակերեսին տեղաշարժով (աղտոտված արգելապատնեշային գազից կամ տեխնոլոգիական հեղուկից):
Հաճախ, նման իրադարձություններից հետո, վնասվում են կնքման մակերեսները, որից հետո արգելապատնեշային գազի հոսքը մեծանում է: Պոմպի ճնշման տատանումները կամ արգելապատնեշային գազի ճնշման մասնակի կորուստը նույնպես կարող են վնասել կնքման մակերեսը: Բարձր հոսքի տագնապները կարող են օգտագործվել՝ որոշելու համար, թե երբ է անհրաժեշտ միջամտություն բարձր գազի հոսքը շտկելու համար: Բարձր հոսքի տագնապի համար սահմանված արժեքը սովորաբար նորմալ արգելապատնեշային գազի հոսքի 10-ից 100 անգամն է, որը սովորաբար չի որոշվում մեխանիկական կնիքների արտադրողի կողմից, բայց կախված է նրանից, թե որքան գազի արտահոսք կարող է հանդուրժել պոմպը:
Ավանդաբար օգտագործվել են փոփոխական չափիչով հոսքաչափեր, և հաճախ է պատահում, որ ցածր և բարձր տիրույթի հոսքաչափերը միացված լինեն հաջորդաբար։ Այնուհետև բարձր տիրույթի հոսքաչափի վրա կարելի է տեղադրել բարձր հոսքի անջատիչ՝ բարձր հոսքի տագնապ տալու համար։ Փոփոխական մակերեսով հոսքաչափերը կարող են կարգաբերվել միայն որոշակի գազերի համար՝ որոշակի ջերմաստիճաններում և ճնշումներում։ Այլ պայմաններում, ինչպիսիք են ամռան և ձմռան միջև ջերմաստիճանի տատանումները, աշխատելիս ցուցադրված հոսքի արագությունը չի կարող համարվել ճշգրիտ արժեք, բայց մոտ է իրական արժեքին։
API 682 4-րդ հրատարակության թողարկմամբ, հոսքի և ճնշման չափումները անալոգայինից անցել են թվայինի՝ տեղային ցուցմունքներով: Թվային հոսքաչափերը կարող են օգտագործվել որպես փոփոխական մակերեսի հոսքաչափեր, որոնք լողացող դիրքը փոխակերպում են թվային ազդանշանների, կամ զանգվածային հոսքաչափեր, որոնք ավտոմատ կերպով զանգվածային հոսքը փոխակերպում են ծավալային հոսքի: Զանգվածային հոսքի փոխանցիչների առանձնահատկությունն այն է, որ դրանք ապահովում են ելքային ազդանշաններ, որոնք փոխհատուցում են ճնշումը և ջերմաստիճանը՝ ստանդարտ մթնոլորտային պայմաններում իրական հոսք ապահովելու համար: Թերությունն այն է, որ այս սարքերն ավելի թանկ են, քան փոփոխական մակերեսի հոսքաչափերը:
Հոսքի փոխանցիչի օգտագործման խնդիրն այն է, որ գտնվի մի փոխանցիչ, որը կարող է չափել արգելապատնեշային գազի հոսքը նորմալ աշխատանքի ընթացքում և բարձր հոսքի տագնապի կետերում: Հոսքի սենսորներն ունեն առավելագույն և նվազագույն արժեքներ, որոնք կարող են ճշգրիտ կարդացվել: Զրոյական և նվազագույն արժեքների միջև ելքային հոսքը կարող է ճշգրիտ չլինել: Խնդիրն այն է, որ որոշակի հոսքի փոխարկիչի մոդելի համար առավելագույն հոսքի արագության աճին զուգընթաց, նվազագույն հոսքի արագությունը նույնպես մեծանում է:
Մի լուծում երկու փոխանցիչի (մեկ ցածր հաճախականության և մեկ բարձր հաճախականության) օգտագործումն է, սակայն սա թանկ տարբերակ է: Երկրորդ մեթոդը հոսքի սենսոր օգտագործելն է նորմալ աշխատանքային հոսքի տիրույթի համար և բարձր հոսքի անջատիչ օգտագործելը բարձր տիրույթի անալոգային հոսքաչափով: Վերջին բաղադրիչը, որի միջով անցնում է արգելապատնեշային գազը, հակադարձ փականն է, նախքան արգելապատնեշային գազը դուրս կգա վահանակից և միանա մեխանիկական կնիքին: Սա անհրաժեշտ է պոմպային հեղուկի հետհոսքը վահանակի մեջ և գործիքի վնասումը կանխելու համար՝ աննորմալ գործընթացային խանգարումների դեպքում:
Հակադարձ փականը պետք է ունենա ցածր բացման ճնշում: Եթե ընտրությունը սխալ է, կամ եթե կրկնակի ճնշման պոմպի օդային կնիքը ցածր արգելապատնեշային գազի հոսք ունի, կարելի է տեսնել, որ արգելապատնեշային գազի հոսքի պուլսացիան առաջանում է հակադարձ փականի բացման և վերադրման պատճառով:
Սովորաբար, բույսերի ազոտը օգտագործվում է որպես արգելապատնեշային գազ, քանի որ այն հեշտությամբ հասանելի է, իներտ է և չի առաջացնում որևէ անբարենպաստ քիմիական ռեակցիա մղվող հեղուկում: Կարող են օգտագործվել նաև իներտ գազեր, որոնք հասանելի չեն, օրինակ՝ արգոնը: Այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ պաշտպանիչ գազի ճնշումը մեծ է գործարանի ազոտի ճնշումից, ճնշման ուժեղացուցիչը կարող է մեծացնել ճնշումը և պահպանել բարձր ճնշման գազը ընդունիչի մեջ, որը միացված է Plan 74 վահանակի մուտքին: Շշալցված ազոտի շշերը սովորաբար խորհուրդ չեն տրվում, քանի որ դրանք պահանջում են դատարկ բալոնների անընդհատ փոխարինում լիքներով: Եթե կնիքի որակը վատանում է, շիշը կարող է արագ դատարկվել, ինչը կհանգեցնի պոմպի կանգառին՝ մեխանիկական կնիքի հետագա վնասը և խափանումը կանխելու համար:
Ի տարբերություն հեղուկային արգելապատնեշային համակարգերի, 74-րդ պլանի հենարանային համակարգերը չեն պահանջում մեխանիկական կնիքների մոտիկություն: Այստեղ միակ թերությունը փոքր տրամագծով խողովակի երկարացված հատվածն է: 74-րդ պլանի վահանակի և կնիքների միջև ճնշման անկում կարող է առաջանալ խողովակում բարձր հոսքի ժամանակահատվածներում (կնիքների քայքայում), ինչը նվազեցնում է կնիքների համար հասանելի արգելապատնեշային ճնշումը: Խողովակի չափի մեծացումը կարող է լուծել այս խնդիրը: Որպես կանոն, 74-րդ պլանի վահանակները տեղադրվում են հարմար բարձրության վրա գտնվող հենարանի վրա՝ փականները կառավարելու և գործիքների ցուցմունքները կարդալու համար: Փականը կարող է տեղադրվել պոմպի հիմքի ափսեի վրա կամ պոմպի կողքին՝ առանց խանգարելու պոմպի ստուգմանը և սպասարկմանը: Խուսափեք 74-րդ պլանի վահանակները մեխանիկական կնիքներով միացնող խողովակների/խողովակների վրա սայթաքելու վտանգից:
Երկու մեխանիկական կնիքներով միջանկյալ պոմպերի համար, որոնք ունեն մեկը պոմպի յուրաքանչյուր ծայրում, խորհուրդ չի տրվում օգտագործել մեկ վահանակ և առանձին արգելապատնեշային գազի ելք յուրաքանչյուր մեխանիկական կնիքին: Առաջարկվող լուծումն է օգտագործել առանձին Պլան 74 վահանակ յուրաքանչյուր կնիքների համար, կամ Պլան 74 վահանակ երկու ելքերով, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր սեփական հոսքաչափերի և հոսքի անջատիչների հավաքածուն: Ցուրտ ձմեռներով տարածքներում կարող է անհրաժեշտ լինել ձմեռել Պլան 74 վահանակները: Սա արվում է հիմնականում վահանակի էլեկտրական սարքավորումները պաշտպանելու համար, սովորաբար վահանակը պատելով պահարանի մեջ և տաքացնող տարրեր ավելացնելով:
Հետաքրքիր երևույթ է այն, որ արգելապատնեշային գազի հոսքի արագությունը մեծանում է արգելապատնեշային գազի մատակարարման ջերմաստիճանի նվազմանը զուգընթաց: Սա սովորաբար աննկատ է մնում, բայց կարող է նկատելի դառնալ ցուրտ ձմեռներով կամ ամռան և ձմռան միջև մեծ ջերմաստիճանային տարբերություններով վայրերում: Որոշ դեպքերում կարող է անհրաժեշտ լինել կարգավորել բարձր հոսքի տագնապի սահմանված արժեքը՝ կեղծ տագնապներից խուսափելու համար: Պլան 74 վահանակները շահագործման հանձնելուց առաջ վահանակային օդային խողովակները և միացնող խողովակները պետք է մաքրվեն: Սա ամենահեշտությամբ իրականացվում է մեխանիկական կնիքի միացման տեղում կամ դրա մոտակայքում օդափոխիչ փական ավելացնելով: Եթե արտահոսքի փական հասանելի չէ, համակարգը կարող է մաքրվել՝ խողովակը մեխանիկական կնիքից անջատելով և մաքրումից հետո այն վերամիացնելով:
Պլան 74 վահանակները կնիքներին միացնելուց և բոլոր միացումները արտահոսքի համար ստուգելուց հետո, ճնշման կարգավորիչը կարող է կարգավորվել կիրառման մեջ սահմանված ճնշմանը: Պոմպը տեխնոլոգիական հեղուկով լցնելուց առաջ վահանակը պետք է մեխանիկական կնիքին մատակարարի ճնշման տակ գտնվող արգելապատնեշային գազ: Պլան 74 կնիքները և վահանակները պատրաստ են գործարկման, երբ պոմպի շահագործման հանձնման և օդափոխման ընթացակարգերն ավարտվեն:
Ֆիլտրի տարրը պետք է ստուգվի շահագործումից մեկ ամիս անց կամ յուրաքանչյուր վեց ամիսը մեկ, եթե աղտոտվածություն չի հայտնաբերվել: Ֆիլտրի փոխարինման ժամանակահատվածը կախված կլինի մատակարարվող գազի մաքրությունից, բայց չպետք է գերազանցի երեք տարին:
Արգելապատնեշային գազի արագությունները պետք է ստուգվեն և գրանցվեն պլանային ստուգումների ժամանակ: Եթե հակադարձ փականի բացման և փակման հետևանքով առաջացած արգելապատնեշային օդի հոսքի պուլսացիան բավականաչափ մեծ է բարձր հոսքի տագնապ առաջացնելու համար, ապա կեղծ տագնապներից խուսափելու համար այս տագնապի արժեքները կարող են անհրաժեշտ լինել բարձրացնել:
Շահագործումից հանելու կարևոր քայլ է պաշտպանիչ գազի մեկուսացումը և ճնշման իջեցումը։ Նախ, մեկուսացրեք և ճնշման իջեցրեք պոմպի պատյանը։ Երբ պոմպը անվտանգ վիճակում լինի, պաշտպանիչ գազի մատակարարման ճնշումը կարող է անջատվել և գազի ճնշումը հանվել խողովակաշարից, որը միացնում է Plan 74 վահանակը մեխանիկական կնիքին։ Ցանկացած սպասարկման աշխատանք սկսելուց առաջ հեռացրեք համակարգից ամբողջ հեղուկը։
Երկակի ճնշման պոմպի օդային կնիքները, զուգորդված Plan 74 հենարանային համակարգերի հետ, օպերատորներին ապահովում են զրոյական արտանետումների լիսեռի կնիքների լուծում, ավելի ցածր կապիտալ ներդրումներ (համեմատած հեղուկային արգելապատնեշային համակարգերով կնիքների հետ), կրճատված կյանքի ցիկլի արժեք, փոքր հենարանային համակարգի հետք և նվազագույն սպասարկման պահանջներ։
Լավագույն փորձին համապատասխան տեղադրելու և շահագործելու դեպքում, այս զսպման լուծումը կարող է ապահովել երկարատև հուսալիություն և մեծացնել պտտվող սարքավորումների մատչելիությունը։
We welcome your suggestions on article topics and sealing issues so that we can better respond to the needs of the industry. Please send your suggestions and questions to sealsensequestions@fluidsealing.com.
Մարկ Սևիջը John Crane-ի արտադրանքի խմբի մենեջեր է: Սևիջը ունի ճարտարագիտության բակալավրի աստիճան Սիդնեյի համալսարանից, Ավստրալիա: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար այցելեք johncrane.com կայքը: