10 KROKOV vývoja a výroby čerpadiel SPIRAM podľa štandardov INDUSTRY 4.0

Čerpadlo je spravidla súčasťou systému na prepravu média z jedného do druhého bodu. Jeho správna činnosť je však závislá od správnej konfigurácie a fungovania celého systému. V neposlednej rade závisí aj od jeho správnej montáže do systému, od nastavenia a skontrolovania jednotlivých častí čerpadla pred jeho spustením.

Akékoľvek kvalitne vyrobené čerpadlo sa môže v kratšom či dlhšom časovom horizonte poškodiť v prípade jeho nesprávnej aplikácie alebo nesprávnej montáže.

V praxi sa stretávame s mnohými príkladmi, kedy v dôsledku nedodržania zásad pre správnu montáž dochádza k poruchám, ktoré sú „zbytočné“, dalo by sa im jednoducho predísť a ušetriť tým prevádzkové náklady alebo prípadné nedorozumenia vo vzťahu výrobca-užívateľ čerpadla.

V nasledujúcom texte sa budeme zaoberať základnými zásadami pri montáži a spustení čerpadiel do prevádzky. Práve pri nich dochádza často k chybám a nedostatkom.

Príprava montáže a samotná montáž

Podklad a ukotvenie:

U suchých prevedení čerpadiel (napr. horizontálne odstredivé na základovom ráme, alebo vertikálne prevedenie s podstavci, atď.) je dôležité správne pripraviť betónový podklad – vyrovnať do vodorovnej roviny a dôsledne ukotviť rám či podstavec čerpadla o základ – predchádzanie vibráciám z dôvodu nevyhovujúceho podkladu či nesprávneho ukotvenia.

Sacie a výtlačné potrubia:

Pre dimenzovanie a montáž potrubí platia samostatné predpisy a normy.

Medzi najdôležitejšie zásady patrí:

• priemer sacieho potrubia nemôže byť menší ako je vstup čerpadla
• ukludňovacia dĺžka 2xDN na sacom potrubí
• redukcie s maximálnym uhlom rozšírenia 8°
• zamedzenie vzniku vzduchových bublín v sacom potrubí - použitie excentrických redukcií a ich správna orientácia
• zabránenie neprípustného zaťaženia čerpadla od síl z potrubia, kedy sa nesúosovosť a nevyhovujúca vzdialenosť sacej/výtlačnej príruby čerpadla a nadväzujúcej príruby sacieho/výtlačného potrubia premietne do vzniku síl a momentov, ktoré pôsobia na čerpadlo a môžu spôsobiť jeho poškodenie
• absencia kompenzátorov v potrubí – zabránenie prenosu vibrácií, síl a momentov z potrubia do čerpadla

Kontrola pred spustením

Kontrola smeru otáčania:

V prípade absencie tohto úkonu nebude čerpadlo v lepšom prípade dosahovať požadované parametre. V horšom prípade môže dôjsť k poškodeniu upchávky, k uvoľneniu obežného kolesa s  jeho následnou deštrukciou ako aj deštrukciou ďalších častí čerpadla.

Nastavenie súosovosti hriadeľov čerpadla a elektromotora:

Správne zosúosenie spojky je veľmi dôležitý úkon, ktorý je bezpodmienečne nutné vykonať pred každým spustením čerpadla, ktorého súčasťou je aj pružná spojka. Následne je potrebné prekontrolovať ho po prepísanom čase chodu čerpadla, kedy si jednotlivé komponenty čerpadla ako aj potrubného systému ešte „sadnú“,  čo sa môže nepriaznivo prejaviť na správnom nastavení súosovosti. Nesprávne, alebo žiadne zosúosenie spojky môže zapríčiniť:

• Poškodenie spojky
• Poškodenie ložísk
• Poškodenie hriadeľov
• Poškodenie upchávok
• Zvýšenú spotrebu energie až o cca 5%

Po nastavení súosovosti je dôležité správne a bezpečne osadiť kryt spojky – dôležitá ochrana pre zamedzenie poškodenia zdravia osôb, pracujúcich, alebo nachádzajúcich sa v blízkosti čerpadla.

Správne zapojenie ochrán čerpadla:

Medzi dôležité ochrany čerpadla patrí: kontrola teploty vinutia elektromotora (bimetal alebo PTC), kontrola priesaku média, kontrola preťaženia elektromotora (prúdová ochrana). Ako už samotný názov (ochrana) naznačuje, tieto prvky slúžia na ochranu jednotlivých častí čerpadla pred ich vážnejším a na opravu nákladnejším poškodením.

Význam týchto ochrán sa však často podceňuje a pri montáži ostávajú buď nezapojené, alebo sú zapojené nesprávne, prípadne sa nevymení pri výmene čerpadla prúdová ochrana napr. keď sa mení staré energeticky náročné čerpadlo za novšie s vyššou účinnosťou a nižšou energetickou náročnosťou a teda aj prúdová ochrana musí zodpovedať nižšej hodnote uvedenej na štítku čerpadla.

Kontrola prevádzkových náplní:

Absencia prevádzkových náplní alebo použitie nesprávneho druhu náplne vedie takmer určite skôr či neskôr k poškodeniu čerpadla

Zavodnenie čerpadla:

Zavodnenie čerpadla je úkon, kedy je do pracovného priestoru čerpadla privedené médium a je odstránený prebytočný vzduch. Spustenie čerpadla bez tohto úkonu, tzv. „chod na sucho“, má za dôsledok:

• Čerpadlo nenabehne a nedochádza k čerpaniu média, alebo nabehne až po určitom čase, pričom dochádza k rázom a nadmerným vibráciám
• Poškodenie upchávky – hlavne ak čerpadlo beží chvíľu nasucho, upchávka nie je chladená a dôjde k jej rýchlemu prehriatiu a potom následne dôjde k zahlteniu čerpadla studeným médiom čo spôsobí teplotný šok a deštrukciu krehkých tesniacich plôch upchávky.
• Poškodenie ďalších funkčných častí čerpadla

Po spustení

Kontrola chodu:

• Hlučnosť
• Teplota
• Prúd
• Vibrácie
• Netesnosť – únik média a/alebo prevádzkových náplní

Každá z týchto činností nám napovedá, či je čerpadlo osadené a spustené správne a v prípade akejkoľvek odchýlky od „normálu“ je potrebné nájsť príčinu. Zanedbanie vedie k poškodeniu čerpadla s príslušnými následkami.

Kontrola pracovného bodu čerpadla:

Je veľmi dôležitá činnosť v procese spustenia uvedenia čerpadla do prevádzky. Pokiaľ čerpadlo pracuje v nevyhovujúcom pracovnom bode, môže to zapríčiniť:

• Zvýšené vibrácie čerpadla a/alebo celého systému
• Poškodenie ložísk
• Poškodenie upchávky
• Preťaženie a poškodenie elektromotora
• Poškodenie spojky
• Kavitáciu s následným poškodením hydraulickej časti čerpadla

Popísané aspekty montáže čerpadiel sú len malou časťou širokého spektra problematiky, ktorú je potrebné zohľadniť a ovládať, ak má realizátor montáže odviesť kvalitnú a profesionálnu prácu.  Vymenovali sme len tie, ktoré sú  najčastejšie porušované a zanedbávané.

Je potrebné si uvedomiť, že kvalitná a profesionálne zrealizovaná montáž je základom pre bezproblémovú prevádzku inštalovaného čerpadla počas celej doby jeho životnosti a môže v podstatnej miere ovplyvniť aj výšku nákladov na jeho prevádzku.

Z uvedených dôvodov je žiaduce, aby montáž čerpadiel vždy vykonával subjekt, ktorý ma na túto činnosť adekvátnu kvalifikáciu, znalosti a skúsenosti.

Záver seriálu o vývoji a výrobe čerpadiel SPIRAM

Týmto článkom uzatvárame sériu desiatich krokov vývoja a výroby čerpadiel SPIRAM podľa štandardov Industry 4.0. Do každého z nich sme vložili naše know-how nadobudnuté rokmi precíznej práce našich expertov, výsledkom čoho sú špičkové výrobky vyrábané na Slovensku. Veríme, že sme vám priniesli zaujímavý pohľad do sveta tohto dôležitého a zaujímavého priemyslu.