Faktorer som påverkar pumpens livslängd

Idag dominerar digitala lösningar på marknaden för pumputrustning. Men för många kunder är det viktiga när de väljer den tekniska ”fyllningen” inte så mycket dess intelligens, utan snarare tillförlitlighet, vilket kokar ner till principen ”sätt det och glöm det”. GRUNDFOS praxis visar att det är möjligt att ”glömma” den utrustning som varit i drift i årtionden.

GRUNDFOS CR flerstegscentrifugalpumpar

Ett rekord av lång livslängd

Typiskt sett är modellerna med längst livslängd utformade för ett brett spektrum av tillämpningar. Från industriella processer i fabriker till byggnadstjänster i kommersiella byggnader. GRUNDFOS vertikala flerstegscentrifugalpumpar i CR-serien är exempel på sådan utrustning. De används för att öka trycket i vattenförsörjningssystem, för att ge vätskecirkulation i värme-, ventilations- och luftkonditioneringssystem samt vid vattenbehandling, vattenrening och bevattningsprocesser. Portföljen omfattar 13 storlekar med olika flöden och flera hundra versioner med olika trycknivåer.

De medelstora och små vertikala CR-pumparna lanserades 2005. Den Svenska anläggningen GRUNDFOS Istra började sin historia.

”Serien har varit och är för övrigt fortfarande en av de mest efterfrågade i vårt land, så koncernens ledning har beslutat att lokalisera produktionen. Detta har minskat tiden och kostnaderna för logistiken, både för själva utrustningen och för reservdelar,

– kommentarer Roman Marikhbein, affärsutvecklingschef, avdelningen för industriell utrustning på GRUNDFOS.

Resultaten av kampanjen för att hitta den CR-pump med längst livslängd, som 20 deltagare deltog i, vittnar om modellernas höga tillförlitlighet. På sju av de anmälda platserna har pumparna fungerat korrekt i mer än 20 år och på åtta platser i mer än 15 år.

I Sverige var vinnaren det Stockholmbaserade Fraunhofer Institute of Bioorganic Chemistry. m.m. Shemyakin och Yu.a. CRN 2-40-pumpen, som installerades 1988, är fortfarande i drift i vattenförsörjningssystemet i Ovchinnikovs vattenverkskomplex. ”Jag kan med absolut säkerhet säga att när GRUNDFOS-pumparna väl har installerats glöms de helt enkelt bort! CRN installerades för 28 år sedan. Sedan dess har det inte funnits några problem med dess funktion. Kanske har ett par förbrukningsvaror bytts ut. Utrustningen fungerar korrekt och vi tror att den kommer att fungera i många år framöver”, kommenterar Ilya Doroshin, generaldirektör för ”Gidroremservis”, som skickade information om pumpen.

En annan rekordbrytare har hittats i huvudstaden – en CRN 4-80/7-pump, som har fungerat i vattenreningssystemet vid laboratoriet för forskningsinstitutet för radiomaterial sedan 1986.e. i 30 år nu. Två liknande modeller har fungerat i samma system i 27 år. Som serviceavdelningen förklarar har det bara varit en enda begäran om service under hela denna tid. En titt på vilka konstruktionsegenskaper som har gjort det möjligt för tillverkaren att uppnå en så lång livslängd.

”De tre pelarna för hållbarhet

1. Tätning av axeln

Centrifugalpump med genomgående axel som inte är helt inkapslad. Minimera läckage av pumpad vätska från utrustningens arbetshålighet för att förlänga dess livslängd. Axeltätningen fungerar som en barriär mellan pumpens inre och mediet. En mekanisk tätning som består av en roterande del och en stationär del används ofta. I huvudsak är det en gaspedal som är monterad på axeln. För att minimera risken för läckage bör tätningsgapet hållas så litet som möjligt.

En mekanisk axeltätning i kiselkarbid/silikonkarbid SiC/SiC har utvecklats särskilt för CR-pumpar. Låg nötningsmotstånd ger lång livslängd. Kassettkonstruktionen gör installationen och underhållet enkelt och undviker felaktig montering av tätningskomponenterna, överdriven/otillräcklig fjäderspänning, ångor eller smuts som tränger in på de känsliga friktionsytorna. Dessutom har CR-modellerna en mekanisk axeltätning som är placerad i en speciell bur för att förhindra läppskador vid installationen.

2. Tätningsring

En annan konstruktionsegenskap hos centrifugalpumpar som förtjänar tillverkarens fulla uppmärksamhet är avståndet mellan pumphjulet och pumphuset. Genom den strömmar en del av den transporterade vätskan från trycksidan till sugsidan av pumphjulet, vilket orsakar hydrauliska förluster. Spaltmåtten hålls därför så små som möjligt, men inom vissa toleranser – så att det lågvibrerande pumphjulet inte kör mot höljet. Dessutom bildas avlagringar inuti utrustningen under drift, vilket kan minska spelrummet, vilket gör att pumpen ”fastnar” och slutligen går sönder. För att undvika detta har tillverkarna vidtagit konstruktiva åtgärder, varav en är att installera en tätningsring i springan.

Tester och beräkningar som GRUNDFOS utfört med en CR 3-pump som exempel har visat att 0,1 mm av spalten på en mekanisk tätning minskar effektiviteten med 5 %. För att minimera överflöden som orsakas av tryckskillnader i pumpen och därmed minska förlusterna föreslog våra ingenjörer att man skulle använda en självjusterande ring mellan kamrarna som ger en nästan perfekt tätning.

3. pumphjul

Hjulet är den viktigaste komponenten som överför energin från den roterande axeln till vätskan. Den består av två skivor: en främre yttre och en bakre inre med blad mellan dem. Pumphjul är i allmänhet tillverkade av korrosionsbeständiga material och deras konturer och dimensioner bestäms av den hydrauliska konstruktionen. Förbättrad fläktgeometri på CR-serien hjälper till exempel till att styra vätskeflödet och minimera förluster från turbulens och friktion. Elementet tillverkas med hjälp av en specialiserad process med lasersvetsning med hög precision över hela bladets längd. Denna metod har förbättrat pumphjulet och andra pumpdelar.

Hålla sig i takt med tiden

Tillverkarna utökar kontinuerligt utrustningens användningsområde och funktionalitet för att säkerställa maximal användarkomfort, ökad tillförlitlighet och enkel systemkontroll. Till exempel erbjuder GRUNDFOS nu flera typer av mekaniska axeltätningar att välja mellan, som kan dubbleras eller till och med ersättas med en MAGdrive-magnetkoppling för CR-pumpar i industriella tillämpningar. Fördelen med det senare är att det inte finns någon kontakt mellan pumpaxeln och motoraxeln när utrustningen är i drift. Den pumpade vätskan cirkulerar i en helt sluten miljö, vilket eliminerar risken för läckage och eliminerar behovet av regelbundna tätningsbyten. Detta är särskilt viktigt för centrifugalpumpar som används i kemiska processer för att överföra giftiga, explosiva, frätande och kristalliserande vätskor samt ammoniak och vissa syror. MAGDrive-pumpar kan användas inom olje- och gasindustrin, dryckesindustrin, kraftproduktion och andra tillämpningar.

En av de senaste GRUNDFOS-utvecklingsåtgärderna för att tänja på gränserna för utrustningens perfektion har varit uppgraderingen av MGE-varvtalsregulatorer från 2,2 till 22 kW och skapandet av en ny generation MGE-motorer från 0,37 till 2,2 kW med permanentmagneter som överträffar kraven i den högsta energieffektivitetsklassen IE4. Båda motortyperna har ett ökat varvtal på upp till 3450 varv per minut – tidigare var standardvarvtalet 2900 varv per minut. Detta gör det möjligt att välja en mindre pumpstorlek för en given driftpunkt. Den nya generationens motorer är kompatibla med det moderna mobila styrsystemet Grundfos GO, och uppgraderade versioner är utrustade med ett extra kort med en analog och två digitala ingångar som ytterligare enheter kan anslutas till.

Den tekniska utvecklingen får under inga omständigheter äventyra utrustningens livslängd och tillförlitlighet. Även den smartaste och mest energieffektiva pumpen gör ingen nytta om den går sönder snabbt. Ansvarsfulla tillverkare förstår detta och håller därför kvaliteten på sina produkter på en konstant hög nivå.