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      在選擇隔膜壓力表時如何通過多種方式節省運營維護成本和初始資金成本

      返回列表發布日期:2019-07-27 13:13:17    |    


            隔膜壓力表是一些最通用的壓力表。它們被許多行業廣泛接受,例如化學品生產 - 尤其是無機化學品,因為它們具有一致的流動特性和耐磨性 - 以及市政水和廢水處理。它們在造紙工業中用于涂料,絮凝劑和染料,以及用于煉油和采礦的石油和天然氣工業中。隔膜壓力表還廣泛用于食品工業,特別是用于酸奶和冰淇淋的酸奶和水果泥。
            雖然隔膜壓力表在許多行業中很常見,但許多工廠操作人員都希望避免它們,因為他們擔心長期維護問題。與任何正排量(PD)壓力表一樣,重要的選擇和操作問題也不容忽視。不應對閉合線或閥門進行操作。干運行損壞對彈性體定子可能是災難性的。選擇正確的材料,尤其是彈性體,至關重要。這些警告對于大多數PD壓力表來說是常見的,特別是那些具有機械密封的壓力表。真正的問題是,在過去,許多指定隔膜壓力表的工程師通過嚴重超大壓力表來避免維護問題使它們處于劣勢。這使得隔膜壓力表在初始成本和長期運營成本方面的成本很低,因為它犧牲了長壽效率。這是對修理隔膜壓力表的困難的反應。由于轉子和定子之間的緊密壓配合,很難更換定子,因此通常最好將壓力表從安裝中取出并在車間進行維修。
            在過去30年中 - 特別是在過去的10年中 - 的新發展使這些壓力表更容易工作并且降低了犧牲效率以延長壽命的趨勢。這降低了隔膜壓力表的初始資金,維護和運營成本??紤]到這些發展,以下是針對特定應用需求正確選擇隔膜壓力表的指導原則,尤其涉及通過降低能耗來節省運營成本。
      盡可能少的能量轉換
            避免使用空氣作為動力源。使用電動空氣壓縮機將電力轉換為旋轉然后通過氣動馬達將其轉換回旋轉運動是低效的。此外,壓縮空氣必須清潔,干燥和脫油,所有這些都會搶奪或增加電力,并且空氣管線比絕緣電線更容易泄漏。通常,電動壓力表的總效率為50%至60%(線與水),而氣動壓力表的效率約為15%至20%??諝怦R達的尺寸也必須適合啟動扭矩,通常高于運行扭矩。一個好的經驗法則是每分鐘4標準立方英尺的壓縮空氣消耗相當于1馬力。
            內燃機具有相同的問題。它們無效地燃燒燃料以將往復運動改變為旋轉運動。需要離合器,因為內燃機具有用于起動的零扭矩。液壓馬達是相同的 - 它們具有太多的轉換并且沒有更多的起動扭矩而不是運行。
      只需要壓力表送所需的東西
            避免循環回路和控制閥。壓力表送的越多,消耗的功率越大。
            GPM×ΔP(psi)÷1714×總效率= hp
            使用變速驅動器僅執行所需的工作??刂崎y消耗過多的能量,過量生產的壓力表也是如此。當它們是空氣操作時,它們與氣動壓力表具有相同的問題。另一方面,變頻驅動器(VFD)非常有效。由于功率以伏特/赫茲為單位運行,因此以較低的速度運行可以節省能源,操作員只需要在沒有閥門損失的情況下完成所需的工作。將VFD與適當大小的排放管路結合使用,以最大限度地減少摩擦能量損失,是控制隔膜壓力表流量的最節能方式。
      了解選項:交流電動機如何與VFD配合使用
            Personnnel不限于僅以60赫茲(Hz)運行。壓力表的電機在99.9%的工作負載下運行。因此,電機的尺寸應僅根據此屬性確定,以獲得最大的運行效率。然后應選擇減速齒輪以滿足兩個標準:
            齒輪減速應該首先提供機械優勢,以允許相同的馬達(根據操作功率選擇)啟動壓力表,因為隔膜壓力表不以全電動機轉速運行。不斷提高的效率標準降低了電機鎖定轉子轉矩與鎖定轉子放大器之間的比率。確保逆變器提供足夠的電流以產生啟動壓力表所需的扭矩。即使使用高效電機,當電機由VFD操作時,傳統的“15%電機服務系數”額外功率允許也不適用。
            應選擇齒輪減速器,使變頻器的工作頻率在50到100赫茲之間。
            VFD允許操作員改變電動機頻率,以降低或提高60 Hz直接在線頻率的速度。大多數交流(AC)感應電動機(B型和D型扭矩曲線型號)允許5至60Hz的恒定轉矩操作。在60赫茲之后,它們成為恒定功率器件。
            不要害怕以更高的頻率運行。想想兩極和四極(或六極或八極)電機之間的區別。它不是旋轉部件,現場或固定部件。轉子和軸承設計用于3,600轉/分鐘的設計,因此如果尺寸正確,則以3000的速度運行電機不是很大的延伸。
      不要犧牲性能來提高效率
            通常降低隔膜壓力表的壓力能力以使其持續更長時間。這個概念非常簡單。隔膜壓力表級定義為螺旋定子的一個完整螺距(或轉子的兩個螺距)。使用70硬度的彈性體和轉子與定子之間約0.020英寸的壓縮,隔膜壓力表的標稱額定值為每級90 psi。在壓力表需要更長時間(例如60 psi)的磨料應用中,通常使用額定為180 psi的兩級壓力表。該概念是定子通過壓差力偏離轉子。當壓力表是新的時,定子的三分之二(60÷90)偏離轉子。然后,只有三分之一的單級定子壓在轉子上。如果該壓力表因磨損僅持續六個月,大多數制造商建議使用兩級壓力表。不幸的是,這會使起動扭矩加倍,并將壓力表的整體效率從50%降低到40%。因此功耗增加了約25%,用戶可能需要購買兩倍大的電機和齒輪減速器。
      可調節定子是犧牲效率以延長壽命的替代方案。在一所主要大學進行的實驗室測試將單級隔膜壓力表和可調定子與兩級常規壓力表進行了比較。帶有可調節定子的單級隔膜壓力表的使用壽命比傳統的兩級設計長五到九倍,功耗更低。單級壓力表上的可調定子允許用戶在轉子和定子之間僅施加盡可能多的壓力,以克服應用的壓差。當彈性體腐蝕時,可以調節定子。這減少了啟動轉矩,這減少了操作壓力表所需的電流。帶有可調定子的產品可用于高達120 psi的壓力。這些設計具有許多優點:更高的效率,更低的功耗,
            考慮用于低壓應用的“擺動定子”壓力表。對于低于60 psi的壓力和低于55 gpm的流量,帶有自由模制擺動定子的壓力表可能是最佳選擇。這些壓力表在轉子和定子之間沒有極大的壓縮量,因此起動轉矩要小得多。壓力表殼中的壓力增加了轉子和定子之間的壓縮量,這使得起動轉矩與操作轉矩成比例地低得多。這些壓力表價格較便宜,雖然尺寸和壓力有限,但它們仍然非常適用于轉移和計量應用,其中大部分壓力來自靜壓頭而不是摩擦損失。
      正確的幾何形狀
            由RenéMoineau博士于1936年設計的原始或“常規”漸進腔幾何形狀具有相對短的定子節距長度,具有更大直徑的轉子具有更大的偏心率。在20世紀60年代,具有較長幾何形狀的定子和轉子開始變得普遍。它使用較長的定子節距,轉子直徑和偏心距較小。這減少了推力載荷和磨料應用中的腐蝕速率,并通過減小啟動扭矩和提高整體效率來降低能耗。
            最新的隔膜壓力表幾何結構是偶數壁定子(見圖4)。具有雙內螺旋的定子固定在類似的雙內螺旋管中?,F在彈性體在整個定子中是均勻的厚度。傳統的管定子(見圖3)注塑成圓柱形管,因此轉子和定子之間的密封線位于定子中彈性體最厚的位置。均勻/相等的壁定子額定為傳統設計的每級壓力的兩倍。同樣,對于正在進行的工作,當使用偶數壁定子時,內部靜態和操作摩擦小于傳統設計的摩擦和操作摩擦。兩級傳統定子的額定壓力為180 psi,而兩級偶數壁的額定壓力為360 psi。轉子和定子之間的壓縮(以及因此分離轉矩)略微增加,因為偶數壁偏轉較小,但仍然比傳統的四級定子中看到的要小得多。它增加了大約50%而不是兩倍,從兩級傳統轉子/定子到四級傳統轉子/定子。除此之外,偶數壁定子將節省約25%的能耗。就像可調節定子一樣,偶數壁的占地面積更小,電機和齒輪更小,更換轉子和定子更便宜,重量更輕。從兩級到四級傳統轉子/定子時會遇到這種情況。除此之外,偶數壁定子將節省約25%的能耗。就像可調節定子一樣,偶數壁的占地面積更小,電機和齒輪更小,更換轉子和定子更便宜,重量更輕。從兩級到四級傳統轉子/定子時會遇到這種情況。除此之外,偶數壁定子將節省約25%的能耗。就像可調節定子一樣,偶數壁的占地面積更小,電機和齒輪更小,更換轉子和定子更便宜,重量更輕。
            總之,在選擇,采購和安裝隔膜壓力表時,可以通過多種方式節省運營維護成本和初始資金成本。全面了解應用條件,使用上述技術優化初始選擇,并與成熟的壓力表供應商合作,為設施的需求選擇最佳解決方案。
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