Специалисты по насосам должны учитывать баланс затрат и преимуществ. При определении размеров и конфигурации насосов всегда следует принимать в расчет практические ограничения. Многие научно-исследовательские работы по насосам охватывают не только теорию, но и аспекты устранения основных ограничений насосных систем.
Насосная система должна работать абсолютно надежно и безопасно в любых условиях. Некоторые насосные системы могут быть немного более гибкими, что касается целевой надежности, но данная отрасль чувствительна к ценам и довольно консервативна.
Во многих теоретических и научных подходах к выбору, проектированию и размерам наблюдается такая проблема, как отсутствие понимания цены. Баланс между стоимостью, надежностью, безотказностью, сроками поставки и работоспособностью — вот суть инжиниринга.
Следующая наиболее важная теоретическая ошибка заключается в предположении, что насос на месте эксплуатации будет работать лучше, чем при теоретическом моделировании и производственных испытаниях, проводимых поставщиком. Это может произойти в редких случаях, тогда как противоположная ситуация встречается гораздо чаще.
Как выбрать, спроектировать и определить размер
Процесс определения конфигурации насоса обычно заключается в выборе из нескольких возможных вариантов систем, которые, скорее всего, будут высокопроизводительными, безопасными, экономичными, надежными, долговечными и пригодными для эксплуатации. Поиск решения — это творческий процесс, который предполагает использование воображения и применение различных инженерных навыков и опыта, включая анализ прошлого опыта и аналогичных систем. Однако отбор вариантов часто представляет собой скорее рутинную инженерную и конструкторскую работу. Для успешного определения характеристик, размера и конфигурации важно достаточно хорошее понимание проблем, чтобы иметь возможность предсказать достижение желаемого результата.
Важно иметь информацию о том, какие конфигурации насосных систем успешно проявили себя в прошлом. Также необходимы данные об эксплуатации, надежности, знания в области безопасности и оценки рисков. Инженеры должны минимизировать как затраты, так и риски.
Стандарты и спецификации насосов служат для поддержания конструктивных и эксплуатационных параметров в диапазоне, при котором готовая насосная система, скорее всего, будет безопасной и работоспособной. Кроме того, эта документация должна быть понятна инженерам в смежных областях, операторам, обслуживающему персоналу и т.д.
Важно профессиональное суждение. Это позволяет инженерам почти на интуитивном уровне различать подходы к решению проблем. Они сразу отбрасывают варианты, на изучение которых новичок потратил бы время, и рассматривают решения, о которых вряд ли подумали бы молодые специалисты.
Осторожность при выборе новых технологий
Следует проявлять осторожность при работе с новыми технологиями и новыми насосами. Мне довелось оценивать новые технологии и инновационные насосные системы.
Со временем выяснилось, что рекламные материалы и каталоги, которые мне выдавали, были чрезвычайно оптимистичными, и с тех пор меня несколько раз просили сообщать о том, почему эти насосы и технологии впоследствии оказались не такими эффективными на практике, как при моделировании.
Как специалисты подходят к проектированию, выбору размеров и конфигураций
Квалифицированные инженеры обычно используют комбинацию явных и неявных знаний, основанных на многолетнем опыте, путем настолько тщательного анализа различных параметров, насколько это практически возможно. Однако существуют некоторые риски. Что, если ответственные инженеры не обладают надлежащими знаниями и опытом для определения размеров и выбора конкретной насосной системы? Что, если они слепо следуют формулам и рекомендациям из учебников?
Специалисты и опытные инженеры могут выполнить все этапы правильно, в то время как неспециалисты — нет. Например, специалисты, как правило, закладывают для насосов, механизмов и оборудования гораздо большую буферную емкость, чем неспециалисты, чтобы избежать проблем, связанных с изменчивостью расхода, давления, условий эксплуатации и внеплановым техническим обслуживанием. Поначалу это может показаться немного более затратным, но эти инвестиции окупаются благодаря экономичной и бесперебойной эксплуатации. В насосной установке все механизмы, детали и оборудование должны работать совместно во всем диапазоне эксплуатации. Это ключевой аспект при проектировании, поскольку при выборе размеров и конфигурации насосного агрегата следует учитывать полную картину.
Амин Алмаси — консультант по основному и механическому оборудованию из Австралии. Прошел сертификацию Общества инженеров Австралии (MIEAust CPEng–Mechanical) и IMechE (CEng MIMechE). Имеет степень бакалавра и магистра наук в области машиностроения и является лицензированным профессиональным инженером в Квинсленде (RPEQ). Является автором более 200 работ и статей, посвященных насосам, механическому и вращающемуся оборудованию, средствам мониторинга и контроля за состоянием оборудования.
