Упрощенная конструкция аэрационного насоса снижает требования к техническому обслуживанию.

Майк Сантора | 22 мая 2023 г.

Бывают случаи, когда пользователи насосов предпочитают простую конструкцию насоса и меньшие затраты на техническое обслуживание, особенно при работе с грязными сточными водами.

Так было с одним оператором станции очистки сточных вод в Южной Африке, которого каждые пару недель вызывали для демонтажа, разборки и очистки насосов для сточных вод на том или ином объекте, обслуживаемом компанией.

Аэрационные насосы плавают на плотинах очистки сточных вод и обеспечивают химическое разложение грязной воды перед ее дальнейшей очисткой. Насосы гарантируют, что вода остается насыщенной кислородом и происходит аэробное, а не анаэробное разложение, которое обычно приводит к образованию летучих и ядовитых газов, таких как метан.

Используемая конструкция насоса представляла собой стандартную конструкцию насоса с вертикальным валом мощностью от 5 до 10 кВт.

Однако до появления материалов весконита конструкция подшипника была сложной и склонной к поломкам.

Конструкция подшипника главного вала состояла из шарикоподшипника с углеродистыми механическими уплотнениями по обе стороны от него, а шарикоподшипник смазывался маслом, которое подавалось в систему под давлением, поэтому давление масла было выше, чем давление воды на обеих сторонах. стороне угольных уплотнений, — описывает инженер компании Vesconite Bearings Пертрус Фури.

Основная проблема заключалась в том, что угольные уплотнения собирали грязь и копоть, содержавшиеся в естественной абразивной воде, и разрушались. Тогда уплотнения выйдут из строя, и сточные воды попадут в шарикоподшипник.

«Любой, кто работал с шарикоподшипниками, знает, что шарикоподшипники и вода не дружат», - описывает Фури.

«Если рядом с ними окажется вода, они очень быстро разъедутся, особенно если это абразивная вода», — говорит он.

Именно эта проблема привела к заклиниванию или остановке насосов из-за выхода из строя шарикоподшипников, в результате чего компанию, производящую аэрационные насосы, вызывали каждые две-три недели для технического обслуживания насосов.

Затем для технического обслуживания потребовалось вытащить насос из сточных вод; открыть его; очистка всей воды и грязи, попавших внутрь; и замена шаровых подшипников.

Затем компания, производящая аэрационные насосы, обратилась в компанию Vesconite Bearings в поисках решения, и компания Vesconite Bearings и производитель оригинального оборудования насоса (OEM) прошли несколько итераций проектирования, прежде чем был окончательно определен подходящий и эффективный проект.

Первая конструкция предусматривала замену шарикоподшипника, двух графитовых уплотнений и системы смазки на неразбухающую износостойкую втулку Vesconite Hilube в существующем корпусе.

Конструкция представляла собой комбинированный упорный подшипник и радиальный направляющий подшипник — комбинированный подшипник главного вала и упорный подшипник, поэтому он имеет как осевые, так и радиальные рабочие поверхности.

«Мы предложили конструкцию фланцевого подшипника, в которой ступенька вала будет располагаться на фланце», — заявляет Фури.

«Вертикальный вал будет располагаться поверх фланца и поглощать вертикальные силы, осевые силы, а затем у вас будет втулка, которая будет поглощать боковые силы или радиальные силы», — говорит он.

«В насосе, в котором с самого начала используются подшипники скольжения, имеется отдельная упорная шайба или щелевое кольцо и подшипник главного вала», — отмечает Фури.

«Но здесь мы объединили две части», — говорит он, отмечая, что, поскольку шарикоподшипники поглощают осевую силу, компания Vesconite Bearings разработала втулку скольжения, которая также принимает на себя осевую силу.

Однако первая конструкция оказалась неадекватной при испытаниях на испытательном стенде с грязной водой в цехе OEM-компании.

Ни одна вода, прошедшая через насос, не попала на поверхность фланца, что привело к заслушиванию и плавлению этой конкретной поверхности.

«Я предложил компании, производящей насосы, сделать несколько канавок на поверхности фланца, чтобы вода могла проходить через них», — отмечает Фури.

«Я также предложил добавить к валу воротник из нержавеющей стали, который увеличил бы площадь, на которую воздействует осевая сила», — говорит он, добавляя, что, если вы увеличите площадь, вы уменьшите давление и уменьшите общую нагрузку. нагрузите подшипник, чтобы снизить вероятность его перегрева.