핫 오일 펌프 선택 가이드: 등급, 밀봉 및 일반적인 고장 지점

핫 오일 펌프로 중요한 것은 무엇입니까?

실용적인 목적으로 핫 오일 펌프는 열 오일, 열 전달 유체 또는 유사한 탄화수소를 표준 탄성 씰 및 소프트 글랜드 패킹의 한계를 초과하는 온도(일반적으로 150°C 이상)에서 순환하도록 설계된 원심 펌프입니다. 대부분의 열 전달 루프에서 작동 온도는 200°C~350°C 사이이며 유체는 기화를 억제하거나 반응기 재킷에 공급하기 위해 가압됩니다.

이러한 온도에서는 몇 가지 설계 특징으로 인해 실제 고온 오일 펌프와 범용 화학 펌프가 구분됩니다.

• 샤프트 씰링은 지속적인 고온과 뜨거운 오일의 낮은 윤활성을 견뎌야 합니다.
• 베어링 하우징에는 베어링과 윤활유를 한계 이하로 유지하기 위해 팬 또는 수냉이 필요합니다.
• 케이싱, 개스킷 및 볼트는 접합부 누출 없이 열팽창을 수용해야 합니다.
• 내부 틈새는 임펠러 바인딩 없이 열 성장을 허용해야 합니다.

이것이 우리가 수행해야 할 정확한 의무입니다. AY 고온 핫 오일 원심 펌프 개조된 표준 펌프가 아닌 목적에 맞게 설계된 핫 오일 기계로 제작되었습니다. 단순한 설계는 가벼운 가열 루프에서 작동할 수 있지만 선택 규칙은 동일하게 유지됩니다. 즉, 카탈로그 흐름뿐만 아니라 작동 범위에 맞게 펌프를 선택하십시오.

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펌프를 작동 범위에 맞추십시오.

첫 번째 결정은 작동 범위(온도, 점도, 시스템 압력 및 흐름)입니다. 이 네 가지 값은 어떤 재료, 씰 유형 및 유압 설계가 허용되는지를 결정합니다.

온도가 가장 확실합니다. 220°C 듀티는 적절하게 설계된 핫 오일 펌프에 적합하지만 이미 대부분의 표준 펌프에서 제외됩니다. 300°C 이상에서는 허용되는 엘라스토머, 개스킷 및 씰 표면의 수가 빠르게 줄어듭니다. 350°C 이상에서는 특수 야금과 세심한 열 성장 제어가 필요합니다.

콜드 스타트 ​​시 점도가 중요합니다. 대부분의 열 오일은 주변 온도에서 걸쭉하므로 펌프에는 NPSH 마진과 높은 토크 시동에 적합한 모터 크기가 필요합니다. 샤프트 씰의 압력은 중요합니다. 펌프에는 시스템 압력과 씰 챔버의 열 오일 증기압이 포함되어야 합니다. 씰 표면에 유체가 번쩍이는 경우 표면이 건조해지고 빠르게 손상됩니다.

고압 펌프에 영향을 미치는 동일한 힘이 뜨거운 오일 펌프에도 스트레스를 줍니다. 우리의 리뷰 고압 및 고온 펌프 성능 두 응용 프로그램 모두에 나타나는 오류 메커니즘을 설명합니다.

씰링 및 베어링 냉각: 생명을 결정하는 두 가지 하위 시스템

다른 것보다 핫 오일 펌프 수명을 결정하는 두 가지 하위 시스템, 즉 샤프트 씰과 베어링 하우징이 결정됩니다. 둘 다 과열로 인해 실패하며 두 실패 모두 예방할 수 있습니다.

기계적 밀봉 전략

뜨거운 오일 펌프는 씰만큼 안전합니다. 뜨거운 파이프나 플랜지에 누출된 뜨거운 오일은 스스로 점화될 수 있으므로 씰 배열은 예비 부품이 아닌 안전 부품입니다. 대부분의 열매체유 작업에서는 탄소 및 실리콘 카바이드 표면이 있는 단일 기계적 씰과 고온 보조 씰(PTFE 또는 동급)이 실용적인 기준입니다. 씰 챔버 압력이 높거나 유체가 깜박이거나 현장에서 누출을 수용할 수 없는 경우 배리어 유체를 사용한 이중 씰 또는 씰 없는 설계를 평가해야 합니다.

씰 자체보다 올바른 세척 계획이 더 중요합니다. 목표는 씰 챔버를 시원하고 깨끗하며 액체 상태로 유지하는 것입니다. 동일한 철학이 우리의 지침의 기초가 됩니다. 까다로운 화학 서비스에서 누출 없는 성능 , 뜨거운 기름에 직접 적용됩니다.

베어링 하우징 냉각

200°C 이상의 케이싱 온도에서는 열이 샤프트와 하우징을 통해 롤링 요소 베어링과 윤활유로 전달됩니다. 베어링 온도가 약 90°C 이상으로 올라가면 그리스 수명이 급격히 단축되고 표준 오일 윤활이 한계가 됩니다.

따라서 핫 오일 펌프는 팬 냉각식 또는 수냉식 베어링 하우징을 사용합니다. 팬 냉각은 간단하고 유틸리티가 필요하지 않지만 한계가 있습니다. 수냉식 하우징은 냉각수 연결 및 워터 재킷의 정기적인 청소 비용으로 더 많은 열을 제거하고 지속적인 고온 서비스에 적합합니다.

저유량, 고온 서비스

우리가 가장 자주 받는 요청 중 하나는 약 220°C에서 저유량으로 이동할 수 있는 소형 펌프에 대한 것입니다. 소형 펌프는 표면적이 작고, 씰 챔버가 좁고, 냉각 기능을 위한 공간이 거의 없기 때문에 고온 작업이 어렵습니다.

주목해야 할 물리학은 온도 상승입니다. 낮은 유량에서는 대부분의 유압 동력이 열로 변환되고, 낮은 유량에서는 열이 운반되지 않습니다. 최고 효율 흐름의 10%로 강제로 재순환되는 펌프는 오일 온도를 수십도까지 올려 코킹을 가속화하고 씰을 파괴할 수 있습니다.

실질적인 수정 사항은 간단합니다.

1. 펌프의 최소 연속 안전 유량을 확인하고 듀티가 그 이하로 떨어지면 최소 유량 재순환 라인을 추가하십시오.
2. 임펠러를 지정된 작업점에 가깝게 유지하십시오. 최고 효율 지점에서 멀리 왼쪽으로 작동하는 대형 임펠러가 고장의 일반적인 원인입니다.
3. 뜨거운 오일의 더 높은 증기압은 사용 가능한 NPSH를 감소시키기 때문에 실제 작동 온도에서 NPSH를 확인하십시오.

루프에 적당한 흐름의 높은 양정이 필요한 경우 다단계 레이아웃이 압력 상승을 분산시키고 단계당 부하를 줄입니다. 우리의 ZD 자체 균형 고온 다단 펌프 단일 스테이지 펌프가 유압 최적 지점에서 멀리 떨어져 작동하는 상황을 정확하게 해결합니다.

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재료, 개스킷 및 열 성장

핫 오일 펌프의 재료 선택은 결코 부식에만 국한되지 않습니다. 이는 작동 온도에서의 치수 안정성과 접합 신뢰성에 관한 것입니다.

고온유 서비스용 케이싱은 루프가 대기 온도와 작동 온도 사이를 순환하기 때문에 일반적으로 일반 주철보다는 주강 또는 연성 철입니다. 임펠러와 웨어링 간극은 열 성장을 고려하여 회전 어셈블리가 뜨거울 때 마찰되지 않도록 해야 합니다. 볼트 체결은 고온 크리프에 저항해야 하며 첫 번째 열 주기 후에 다시 토크를 가해야 합니다.

개스킷은 일반적인 실패 지점입니다. 섬유 및 엘라스토머 개스킷은 열 순환 중에 크리프, 경화 또는 폭발하므로 적절한 조인트 디자인을 갖춘 나선형으로 감긴 개스킷이 뜨거운 오일 라인의 표준입니다.

배관 부하에도 똑같이 주의를 기울여야 합니다. 시스템이 가열되면 부착된 배관이 움직이고 열팽창으로 인한 노즐 부하로 인해 펌프가 잘못 정렬되고 씰에 과부하가 걸릴 수 있습니다. 배관이 구부러지도록 하고 올바르게 지지하며 시운전 후 작동 온도에서 샤프트 정렬을 다시 확인하십시오.

동일한 원칙이 펌프 범위 전체에 적용됩니다. 우리의 가이드 부식성 및 마모성이 있는 펌프용 재료 선택 금속공학의 작은 변화가 어떻게 펌프 수명을 상당히 연장할 수 있는지 보여줍니다.

설치, 시운전 및 운영

최고의 핫 오일 펌프는 잘못된 시운전을 견디지 못합니다. 대부분의 조기 고장은 열충격, 시동 중 공회전 또는 최소 유량 이하의 작동으로 인해 발생합니다.

워밍업 및 열 침입

시동 중에 케이싱과 배관은 회전하는 어셈블리보다 더 빨리 가열됩니다. 급격한 온도 상승은 틈새를 묶고 씰 하우징을 변형시킬 수 있습니다. 워밍업 라인이나 느린 회전을 사용하여 펌프를 점차적으로 올리십시오. 예비 펌프의 경우 샤프트를 주기적으로 회전시켜 열 휘어짐을 방지하고 중요한 플랜트에서는 예비 펌프를 뜨겁게 준비 상태로 유지하십시오.

몇 초 이상 뜨거운 오일 펌프를 막지 마십시오. 폐쇄 배출 작동은 갇힌 유체를 빠르게 가열하고 열 오일이 케이싱 벽에 코크스를 발생시켜 유압 장치를 영구적으로 손상시킬 수 있습니다.

모니터링 및 유지 관리

베어링 하우징 온도, 진동 속도 및 씰 플러시 흐름을 추적합니다. 베어링 온도 상승 또는 진동 추세는 고장이 발생하기 몇 주 전에 경고를 제공합니다. 일반적인 달력 간격이 아닌 실제 하우징 온도에 따라 베어링 윤활유를 교체하십시오.

씰 플러시 압력과 흐름을 정기적으로 검사하십시오. 막힌 플러시 라인은 뜨거운 오일 서비스에서 갑작스러운 밀봉 실패의 가장 일반적인 원인입니다. 글랜드 주변에서 흘러나오는 오일을 조기에 발견하는 것은 비용이 많이 드는 반면, 완전히 발달한 뜨거운 오일 누출은 심각한 안전 문제입니다.

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