ما هي وظائف قطع الغيار للمضخات الحلزونية التقدمية؟

الوظائف الأساسية لقطع غيار المضخة التجويفية اللامركزية

قطع غيار للمضخات الحلزونية اللامركزية تخدم الوظيفة الأساسية ل استعادة أداء المضخة، ومنع الأعطال الكارثية، وإطالة عمر المعدات بنسبة تصل إلى 40% . تحافظ هذه المكونات على توافق التداخل الدقيق بين العضو الدوار والعضو الثابت، وتضمن سلامة الختم عند الوصول إلى الضغوط 24 بار (350 رطل لكل بوصة مربعة) والحفاظ على الكفاءة الحجمية التي تحدد تقنية المضخة هذه. بدون استبدال الأجزاء البالية في الوقت المناسب، تواجه المضخات الحلزونية التقدمية تدهورًا سريعًا في اتساق التدفق وزيادة استهلاك الطاقة بنسبة 15-25%.

قطع الغيار الأساسية ووظائفها المحددة

الدوار: القوة الدافعة

يعمل الدوار كعنصر الضخ الأساسي، حيث يحول الطاقة الدورانية إلى إزاحة السوائل من خلال هندسته الحلزونية. عادة ما يتم تصنيعها من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أو فولاذ الأدوات المقوى المطلي بالكروم ، يحافظ الجزء المتحرك على دوران غريب الأطوار داخل الجزء الثابت. تم قياس تشطيب سطحه بـ 0.4-0.8 ميكرومتر را ، يؤثر بشكل مباشر على معاملات الاحتكاك ومعدلات التآكل. عندما ينخفض قطر الدوار بأكثر من 0.5 ملم بسبب التآكل، يصبح الاستبدال إلزاميًا لمنع تلف الجزء الثابت وفقدان الكفاءة.

الجزء الثابت: غرفة الختم

يعمل الجزء الثابت كغرفة المضخة وعنصر الختم المرن، وعادةً ما يتم تصنيعه من مطاط النتريل (NBR)، أو الفلوروكربون (FKM)، أو بروبيلين الإيثيلين (إبدم) اعتمادًا على التوافق الكيميائي. يخلق تصميمه الحلزوني الداخلي المزدوج تجاويف محكمة الغلق تنقل السائل من الشفط إلى التفريغ. يتناسب تداخل الجزء الثابت — بشكل نموذجي 0.3-0.6 ملم اعتمادًا على حجم المضخة - يولد ضغط الختم اللازم لتحقيق الكفاءة الحجمية 75-85% . يتراوح العمر المتوقع للجزء الثابت من 2000 إلى 8000 ساعة تشغيل ‎تتأثر بشدة بكشط السوائل والتعرض لدرجة الحرارة.

مكونات عالمية مشتركة ومجموعة القيادة

تعمل مجموعة المفصلات العامة على نقل عزم الدوران من عمود القيادة إلى الدوار الذي يدور بشكل غريب الأطوار مع استيعاب اختلال الزاوية. يعمل هذا المكون تحت تحميل دوري ثابت، مع تمثيل تآكل الدبوس والجلبة 30% من جميع أعطال المضخات الحلزونية التقدمية . تعمل تصميمات المفاصل العامة المختومة التي تشتمل على أكمام واقية مملوءة بمواد التشحيم على إطالة فترات الخدمة من من 3 أشهر إلى أكثر من 12 شهرًا في التطبيقات الكاشطة مثل معالجة حمأة مياه الصرف الصحي.

الأختام الميكانيكية والتعبئة

تعمل أنظمة إغلاق العمود على منع تسرب سائل العملية مع استيعاب الحركة اللامركزية للدوار. تتعامل الأختام الميكانيكية الفردية مع الضغوط التي تصل إلى 10 بار ، بينما يتم إدارة أختام الخرطوشة مزدوجة المفعول 24 بار في تطبيقات الضغط العالي. تسمح مجموعات التعبئة المستندة إلى PTFE مع حلقات الفانوس بذلك 1-2 قطرات في الدقيقة تسرب متحكم فيه، مما يوفر التبريد والتشحيم في الخدمات ذات درجة الحرارة العالية حتى 260 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت) .

التأثير الوظيفي على مقاييس أداء المضخة

توضح البيانات أن تآكل الجزء الثابت يؤدي إلى تدهور الأداء الأكثر أهمية، مع انخفاض الكفاءة الحجمية بنسبة تصل إلى 18% عندما يفقد المطاط الصناعي خصائصه المرنة. ويتسارع هذا التدهور بشكل كبير؛ الجزء الثابت الذي يعمل عند تآكل بنسبة 50% سيصل إلى الفشل في الداخل 200-400 ساعة إضافية مقارنة مع الأولي 4,000-6,000 ساعة من خدمة الحياة.

وظائف حاسمة في تطبيقات صناعية محددة

إنتاج النفط والغاز

في تطبيقات الرفع الاصطناعي، يجب أن تعمل قطع الغيار تحت نسبة عالية من الغاز إلى السائل (GLR) تتجاوز 90% ودرجات حرارة تصل إلى 180 درجة مئوية . اللدائن الثابتة المتخصصة ذات المحتوى العالي من الأكريلونيتريل (36-41%) تقاوم التورم الهيدروكربوني مع الحفاظ على قوة التمزق أعلاه 25 كيلو نيوتن/م . تعمل الطلاءات الدوارة من كربيد التنجستن أو السيراميك على إطالة عمر التشغيل في بيئات الإنتاج الرملية من من 3 أشهر إلى 18 شهرًا .

معالجة مياه الصرف الصحي والحمأة

تتعامل المضخات الحلزونية التقدمية في مرافق الصرف الصحي البلدية مع تركيزات المواد الصلبة التي تصل إلى 8% من حيث الحجم والمواد الليفية. وظائف مشتركة عالمية في ظل ظروف قاسية بشكل خاص، والتي تتطلب تقلبات عزم الدوران كل ساعة بنسبة ±40% . تمت ترقية مواد الدبوس والجلبة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة 17-4PH مع معالجات سطحية من النتريد تحسين 5 مرات في مقاومة التآكل مقارنة بمكونات الفولاذ الكربوني القياسية.

تجهيز الأغذية والأدوية

يجب أن تعمل قطع الغيار في التطبيقات الصحية أثناء الاجتماع ادارة الاغذية والعقاقير 21 كفر 177.2600 و الاتحاد الأوروبي 1935/2004 معايير الامتثال. يتم تحقيق الأجزاء الثابتة المصبوبة من السيليكون المعالج بالبلاتين أو EPDM خشونة السطح أقل من 0.8 ميكرومتر Ra ‎يمنع التصاق البكتيريا. تصميمات الدوار مع انخفاض الانحراف ( 3-5 مم مقابل 7-10 مم القياسي ) تقليل معدلات القص للحفاظ على سلامة المنتج في التطبيقات الحساسة للقص مثل نقل الزبادي وكريم التجميل.

استراتيجيات الاستبدال الوقائي والوظائف الاقتصادية

تمتد الوظيفة الاقتصادية لمخزون قطع الغيار إلى ما هو أبعد من مجرد الاستبدال ضمان استمرارية الإنتاج . يكشف تحليل بيانات الصيانة عن تكلفة أعطال المضخة الحلزونية غير المخطط لها 3.5 إلى 7 مرات أكثر من عمليات الاستبدال المقررة بسبب خسائر الإنتاج وأقساط المشتريات الطارئة.

مؤشرات مراقبة الحالة

تعتمد الإدارة الفعالة لقطع الغيار على مؤشرات وظيفية محددة:

• عتبة استبدال الجزء الثابت: زيادة في عزم الدوران بدءا تتجاوز 20% من خط الأساس يشير إلى مجموعة ضغط المطاط الصناعي
• عتبة استبدال الدوار: سمك طلاء الكروم أدناه 50 ميكرومتر أو تخفيض القطر يتجاوز 0.3% بالحجم الاسمي
• التفتيش المشترك العالمي: لعب شعاعي يتجاوز 0.15 ملم أو ظهور قشور مرئية على أسطح الدبوس
• استبدال الختم: معدلات التسرب أعلاه 5 مل/ساعة للأختام الميكانيكية، أو تجاوز تردد تعديل التعبئة مرة واحدة في الأسبوع

تحسين المخزون

تشغيل المرافق أكثر من 6 مضخات حلزونية تقدمية تحقيق التكلفة الإجمالية المثالية للملكية من خلال الحفاظ على الجزء الثابت الاحتياطي ومجموعة الدوار لكل حجم مضخة، بالإضافة إلى ذلك 10% من الاستهلاك السنوي لأجزاء التآكل مثل الأختام ومجموعات المفاصل العالمية. تعمل استراتيجية المخزون هذه على تقليل متوسط الوقت اللازم للإصلاح (MTTR) من 72 ساعة إلى 4 ساعات مع تقليل رأس المال المقيد في قطع الغيار عن طريق 35-40% مقارنة بمجموعات قطع غيار المضخة الكاملة.

اختيار المواد والتوافق الوظيفي

يعتمد الأداء الوظيفي لقطع الغيار بشكل حاسم على اختيار المواد المتوافقة مع ظروف التشغيل. يمكن أن تؤدي مواصفات المطاط الصناعي غير الصحيحة إلى تقليل عمر الجزء الثابت 80% أو التسبب في هجوم كيميائي كارثي في الداخل 48 ساعة .

تحدد مواد طلاء الدوار بالمثل الحدود الوظيفية. طلاء الكروم القياسي ( سمك 25-50 ميكرومتر ) يوفر الحماية الكافية لبيئات الرقم الهيدروجيني 4-9. بالنسبة للخدمات شديدة الحموضة (الرقم الهيدروجيني < 3)، تعمل الطلاءات الخزفية المصنوعة من أكسيد الكروم أو كربيد التنجستن على زيادة مقاومة التآكل مع الحفاظ على صلابة السطح أعلى 1,200 جهد عالي .

وظائف التثبيت والصيانة

تمتد وظيفة قطع الغيار إلى إجراءات التثبيت التي تضمن أداء التصميم. تركيب غير صحيح للجزء الثابت، بما في ذلك عزم الدوران غير المتساوي أو تجاوز المحاذاة الخاطئة 0.05 مم لكل 100 مم من مدى التوصيل ، يقلل من عمر المكونات بمقدار 40-60% .

مواصفات عزم الدوران والتجمع

تتطلب مسامير مبيت الجزء الثابت تسلسلات محددة لعزم الدوران لمنع تشويه المطاط الصناعي. للمضخات مع DN 80-100mm الساكنة ، عبر نمط تشديد ل 45-55 نيوتن متر على ثلاث مراحل يضمن ضغطًا موحدًا. يتطلب إدخال الدوار مواد تشحيم التجميع القائمة على السيليكون بدلاً من الشحوم البترولية التي تسبب تورم المطاط الصناعي وفشله المبكر.

التحقق من الأبعاد

يشمل التحقق الوظيفي لقطع الغيار قبل التثبيت ما يلي:

1. قياس القطر الرئيسي للدوار بدقة ميكرومتر ( ± 0.01 ملم )
2. التحقق من أن القطر الصغير للجزء الثابت يتوافق مع مواصفات الشركة المصنعة بداخلها 0.1 ملم
3. التحقق من الخلوص العالمي بين الدبوس والجلبة أدناه 0.08 ملم
4. التأكد من تسطيح وجه الختم الميكانيكي بالداخل 3 شرائط خفيفة (0.9 ميكرومتر)

تضمن خطوات التحقق هذه أن قطع الغيار تعمل كما تم تصميمها، مما يحقق الهدف فترات الخدمة 6,000-10,000 ساعة المحددة من قبل الشركات المصنعة بدلاً من مواجهة حالات الفشل المبكرة بسبب عدم توافق الأبعاد.

الأسئلة المتداولة حول وظائف قطع الغيار

كيف يمكنني تحديد قطعة الغيار التي تسبب عطل المضخة؟

تعتمد وظائف التشخيص على تحليل أعراض الفشل. تقليل التدفق تدريجيًا مع زيادة سحب الطاقة يشير إلى تآكل الجزء الثابت. نبض التدفق المتقطع يشير إلى رخاوة مشتركة عالمية. تسرب خارجي دون فقدان الأداء يعزل فشل الختم. الضوضاء المعدنية أثناء التشغيل يشير إلى اتصال الجزء الدوار بالجزء الثابت الذي يتطلب فحصًا فوريًا لكلا المكونين.

هل يمكنني استخدام قطع غيار ما بعد البيع دون المساس بالوظيفة؟

يمكن أن تحافظ قطع غيار ما بعد البيع على التكافؤ الوظيفي الكامل عند تصنيعها ايزو 15136-1 أو أبي 676 المعايير. يتضمن التحقق النقدي صلابة المطاط الصناعي في الداخل ±5 شور أ من مواصفات OEM، التسامح الأبعاد الدوار h6 أو better, and surface finish matching را 0.4 ميكرومتر . توضح مكونات الطرف الثالث التي تفتقر إلى هذه المواصفات انخفاض في عمر الخدمة بنسبة 30-50% في الاختبارات المقارنة.

ما هي وظيفة نسبة ضغط الجزء الثابت في اختيار قطع الغيار؟

نسبة الضغط - يتم تعريفها على أنها (القطر الرئيسي للجزء الثابت - القطر الصغير للجزء الثابت) / القطر الصغير للجزء الثابت × 100% —يحدد ضغط الختم وعزم الدوران. النسب القياسية 2-4% كفاءة التوازن ضد معدلات التآكل. الساكنات عالية الضغط ( 5-7% ) تعمل في التطبيقات عالية اللزوجة (> 5000 سنتي بواز) ولكنها تقلل من العمر الافتراضي 25% في سوائل رقيقة. تصميمات منخفضة الضغط ( 1-2% ) تناسب السوائل الحساسة للقص ولكنها تضحي 10-15% الكفاءة الحجمية .

كيف تعمل قطع الغيار في ظروف التشغيل الجاف؟

تحمل قطع الغيار القياسية الحد الأقصى 30 ثانية من التشغيل الجاف قبل حدوث الضرر الحراري. الساكنة المتخصصة مع PTFE أو مركبات المطاط الصناعي المشربة بالبرونز تمديد القدرة على التشغيل الجاف ل 5-10 دقائق ، تعمل كحماية في حالات الطوارئ أثناء انسداد المداخل. تشتمل هذه المكونات على مراحل تشحيم صلبة تقلل من معاملات الاحتكاك 0.8 إلى 0.15 في ظروف غير مشحمة.