Преимущества экономного использования воды.
Для оптимальной работы различных насосных систем, независимо от того, оснащены ли они сальниковыми или механическими уплотнениями, необходима промывка уплотнения водой. Промывка играет решающую роль в охлаждении уплотнения и вала, обеспечивая смазку и удаление загрязнений из уплотнения. Однако на объем воды, потребляемой системой уплотнения, может влиять несколько факторов, включая температуру продукта, температуру и давление воды, скорость вращения и температуру окружающей среды в системе. Без надлежащего контроля в системах часто потребляется чрезмерное количество воды.
Рисунок 1. Расходомер с манометром и регулирующими клапанами (изображения предоставлены Ассоциацией уплотнения жидких сред)
В разных системах уплотнения предъявляются различные требования к расходу и давлению воды для промывки, и превышение этих требований не дает ощутимых преимуществ. В процессах очистки от загрязнений и смазки уплотнения обычно требуется минимальное количество воды. Хотя для охлаждения может потребоваться больше воды, используемое количество часто намного превышает фактическую потребность. В уплотнениях без регуляторов расхода может легко расходоваться от 20 до 30 галлонов промывочной воды в минуту, однако эту цифру можно сократить с помощью легко внедряемых методов экономии.
Преимущества сокращения расхода воды для конечных пользователей включают экономию затрат на водопотребление и очистку сточных вод, повышение надежности уплотнений, увеличение времени безотказной работы оборудования и соблюдение все более строгих экологических норм. Для экономии воды пользователи могут рассмотреть возможность реализации следующих стратегий.
Регулирующие клапаны
Регулирующие клапаны функционируют аналогично бытовым водопроводным кранам, позволяя операторам промывать систему уплотняющей водой, когда требуется охлаждение. Однако конечные пользователи держат эти клапаны широко открытыми, что приводит к увеличению потребления воды, образованию сточных вод и необходимости в интенсивной фильтрации уплотняющей воды. В целях экономии воды конечные пользователи должны контролировать и открывать эти клапаны только при необходимости.
Расходомеры
Расходомеры, усовершенствованные механические регулирующие клапаны, могут снизить расход воды и одновременно повысить надежность уплотнения. В этих устройствах используются два клапана для регулирования расхода и давления воды через измерительную трубку, это обеспечивает, чтобы промывочная вода соответствовала требованиям к уплотнению. Расходомеры выдают показания давления и расхода, позволяя конечному пользователю регулировать промывочную воду по мере необходимости для поддержания надлежащего давления и расхода воды для оптимальной работы уплотнения. Возможность регулировки позволяет снизить расход воды для промывки уплотнения до 90% по сравнению с промывкой уплотнения без контроля расхода.
Интеллектуальные системы регулирования расхода воды
Интеллектуальные системы регулирования расхода — это наиболее совершенное решение для экономии воды. В то время как расходомеры обеспечивают существенную экономию воды, интеллектуальные системы регулирования могут снизить потребление воды до 97% по сравнению с экономией, достигаемой расходомерами. Эти системы регулируют расход воды в зависимости от температуры уплотнения, что позволяет воде проходить через систему по мере необходимости для охлаждения уплотнения.
В системах интеллектуального регулирования используются термоактивируемые сплавы с эффектом памяти и оснащенные пружиной устройства. В отличие от расходомеров, интеллектуальные системы регулирования расхода воды могут многократно использовать одну и ту же воду для промывки уплотнений, заменяя ее при необходимости свежей холодной водой. Поэтому в системах, работающих при высоких температурах, такие устройства обеспечивают меньше экономии воды, поскольку требуется более частое пополнение холодной воды.
При выборе системы регулирования расходом воды пользователям рекомендуется обратить внимание на устройства, которые работают автоматически, не требуют питания, легко интегрируются с существующим оборудованием и требуют минимального технического обслуживания. Другие полезные функции могут включать высококачественные фильтры для удаления загрязнений из воды и резервные предохранительные клапаны для слива воды в случае возникновения проблем в процессе эксплуатации. Установка может занять всего полчаса и не требует специального оборудования.
Рисунок 2. Интеллектуальная система регулирования расхода воды
Емкости для уплотняющей воды
Системы уплотняющей воды с замкнутым контуром, обычно используемые на целлюлозно-бумажных заводах, могут быть еще одной альтернативой для экономии воды. В этих системах используется герметичный резервуар, который вмещает несколько галлонов воды и подсоединяется к уплотнению с помощью шлангов. Система постоянно обеспечивает циркуляцию одной и той же воды между уплотнением и резервуаром, сокращая расход уплотняющей воды и исключая сброс сточных вод. Однако такие системы требуют дорогостоящей установки и регулярного технического обслуживания для пополнения запасов пресной воды и поддержания работоспособности. При смешивании технологической жидкости с уплотняющей водой из-за повреждения или износа уплотнений, очистка резервуаров может вызвать затруднения.
Фильтрация воды
Фильтрация необходима для эффективного использования воды в системе. Примеси в воде могут накапливаться с течением времени, засоряя насосы, ускоряя износ уплотнений и других компонентов системы и, в конечном счете, приводя к увеличению расхода уплотняющей воды, поскольку пользователи пытаются предотвратить засорение регулирующих клапанов системы. Чтобы обеспечить оптимальную производительность пользователи должны убедиться, что уплотняющая вода соответствует отраслевым стандартам, включая ограничения по размеру примесей, содержанию силикатов, органических примесей, железа и жесткости воды.
В зависимости от требований к системе промывки можно выбирать из различных вариантов фильтрации, таких как проходные фильтры для индивидуального применения или многослойные фильтры для общезаводских систем.
Рисунок 3. Общезаводская система фильтрации
Преимущества экономии воды
Сокращение потребления уплотняющей воды снижает затраты на водоподготовку и очистку сточных вод, одновременно повышая надежность системы и сокращая расходы на техническое обслуживание. Проблемы, связанные с уплотняющей водой, становятся причиной 59% отказов уплотнений, причем большинство отказов происходит из-за накопления загрязнений в системе, приводящих к засорению. Износ системы также может привести к проникновению уплотняющей воды в технологические жидкости, что ухудшает качество готовой продукции. В системах без контроля уплотняющей воды срок службы уплотнений обычно составляет 6-18 месяцев. С помощью соответствующей технологии контроля промывки конечные пользователи могут продлить срок службы уплотнений на несколько лет, обеспечивая увеличение времени безотказной работы оборудования, повышение производительности системы и снижение затрат на техническое обслуживание.
Минимизация потребления уплотняющей воды может способствовать соответствию экологическим стандартам, поскольку многие государственные органы ужесточают правила в отношении загрязнения воды и чрезмерного использования воды. Это вынуждает предприятия сокращать выработку сточных вод и общее потребление воды в соответствии с этими нормами.
Эффективное использование уплотняющей воды возможно с помощью современных технологий экономного использования воды. Инвестируя в систему контроля и придерживаясь наработанных методик, конечные пользователи могут получить значительные финансовые, эксплуатационные и экологические преимущества.
Мы открыты для ваших предложений по данной теме, а также ждем вопросов об уплотнениях, чтобы более эффективно реагировать на проблемы промышленности в данной сфере. Присылайте свои предложения и вопросы по эл. почте sealingsensequestions@fluidsealing.com.
Юсси Сорвоя — директор по маркетингу в компании John Crane, управляющий деятельностью подразделений целлюлозно-бумажной и минералоперерабатывающей отрасли. Юсси Сорвоя 35 лет работает в компании John Crane в Финляндии.
