Upgrade čerpadel
Vývoj poznatků o dějích v interiéru čerpadel je neustálý a v současné době není uzavřený i přes možnosti, kterými výrobci disponují. Jsou čerpadla, která svými vlastnostmi jako jsou Eta, NPSH s tím či oním indexem … která řečeno slovy básníka nestárnou. Jediné, co na nich stárne, jsou hřídelová těsnění, způsoby uložení, použité spojky, mazací systémy, použité senzory …. a to, jak morálně, tak provozním opotřebením. Provoznímu opotřebení podléhají rovněž hydraulicky aktivní díly.
Této třídě nestárnoucích čerpadel lze dát druhý život provedením upgrade všech provozně a morálně opotřebených dílů, prostě postavit v podstatě nové čerpadlo …… s opět vynikajícími vlastnostmi.
Slogan … dejte mi kousek oběžného kola a já Vám z toho všeho postavím čerpadlo … v plné míře vystihuje možnosti upgrade – přestavby čerpadel.
Jsme připraveni přistoupit k řešení problémů spojenými s přestavbami Vámi požívanými čerpadly.
Pro ilustraci lze uvést případ upgrade vertikálního 300-CVEV-460-38-UP provedení, kdy se použily jen hydraulicky aktivní díly z provozovaného čerpadla a po výměně těsnících kruhů a neoprénových ložisek se celá statorová a navazující rotorová soustava vyrobila podle nového návrhu
Možnost upgrade čerpadel provozovaných v elektrárnách na území bývalé federace.
Na území bývalé federace je v několika provozních jednotkách soustředěna výroba elektrické energie, prvotním zdrojem energie jsou buď fosilní paliva, plyn popř. jádro.
Některé bloky jsou modernizovány – typicky energetický zdroj je nahrazen kombinací tepelného a energetického zdroje. V jednotkách, které jsou provozovány v režimu energetického zdroje, jsou provozována čerpadla, která si svými vlastnostmi žádají o provedení upgrade, který je dostane do vibračních limitů nových čerpadel, použitím nového uložení rotoru popř. přidáním nově zkonstruovaných statorových dílů (závěsy, obousměrné axiální uložení …) lze použít mechanické ucpávky včetně souvisejících okruhů, to vše umožní výrazně zvýšit střední dobu opravy a prodloužit garance.
Dnes můžeme provozními aplikacemi a získanými hodnotami provozních opotřebení hydraulicky aktivních dílů vertikálních kondenzátních čerpadel doložit oprávněnost držby záruk na 40 000 provozních hodin, při použití námi doporučeného výrobce mechanických ucpávek a našeho řešení okruhů hlcení můžeme držbu záruk přenést i na mechanickou ucpávku. Hodnota 40 000 provozních hodin v režimu 2×50% znamená držbu záruk na 9 let provozu.
Tyto hodnoty lze dosáhnout i u upgradu jakéhokoliv čerpadla řady CJAV popř. CJNV, který se musí provést velmi radikálním způsobem, v podstatě použitím pouze hydraulicky aktivních dílů, vše ostatní se musí provést standardem DC Pumps, včetně opatření pro snížení axiálního tahu. Vzhledem k rozsahu zásahu je velmi žádoucí zvážit upgrade popř. úplně nové čerpadlo.
Výjimku tvoří kondenzátní čerpadlo 1. stupně 350-CJAV, které po přestavbě získá v pravdě druhý dech.
Jako kondenzátní čerpadlo 2. stupně je provozováno v drtivé většině čerpadlo 250-CVN-460-38 a to v 2. stupňovém provedení se zaslepeným druhým (prostředním stupněm). Pomiňme hydraulické vlastnosti, které s ohledem na dopravní výšku a dobu vzniku nejsou na extrémní výši. Vzhledem k použitým materiálům statorových dílů popř. hydraulicky aktivních dílů jako jsou oběžná kola je životnost těchto čerpadel v podstatě neomezená.
Uložení rotoru je slušně řečeno archaické, v podstatě stáří více jak 40 let. Přechod na mechanické ucpávky u takto uloženého rotoru je technicky problematické.
Problém spočívá v použití dvou zády k sobě otočených soudečkových ložisek řady 29 … pro zachycení axiálního tahu, použití si vyžaduje nastavení velké axiální vůle, její snížení vede k zvýšení teploty axiálního uzlu.
A aby to nebylo jednoduché, je rotor radiálně veden ve dvou dvouřadých kuličkových ložiscích, vše je mazáno olejovou lázní – rozstřiky, olejové prostory axiálního a radiálního ložiska jsou odděleny. Příliš mnoho dílů, příliš mnoho ložisek, problémy s hřídelovým těsněním na straně atmosféry (rotor axiálně plave řádově 1,5 – 2 mm).
Vzhledem k bohatému přebytku tlaku na sání – čerpadla je na jednom potrubí s kondenzátkou 1. stupně je více jak žádoucí použít vyrovnávací zařízení designe DC Pumps doplněné slovy pouze jedním uzlem valivých ložisek řady 73 …mazaná kvalitním tukem, popř. mazání olejovou lázní- uložení na straně spojky, druhý konec uložit v keramickém ložisku designe DC Pumps, hřídel na straně spojky je těsněna jednoduchou kazetou …… použití planžetové spojky je samozřejmou nutností.
Žádný problém s hřídelovým těsněním na straně atmosféry, žádný problém s mechanickou ucpávkou – použita jenom jedna, použitím vyrovnávacího zařízení a speciálního uložení valivých ložisek žádné vysoké teploty.
Provedením pečlivého dynamického vyvážení rotoru – to vše dá mohutnost vibrací hluboko v pásmu A – hodnocení ISO 10 816-7.
Přínos pro provozovatele je více jak zřejmý, držba záruk na extrémních hodnotách, provozování vždy jedné mechanické ucpávky v provedení kartridge.
U čerpadel CJN popř. CVN nutno takto rozsáhlé upgrade vždy velmi pečlivě zvažovat, čerpadla, svými vlastnostmi jako je stabilita křivek a zejména hodnotami účinnosti, jsou za požadavky doby, vždy na stejné parametry lze dodat čerpadlo s výrazně menším příkonem, někdy vedoucí k použití o řád výkonově menšího motoru, konečné rozhodnutí je vždy na provozovateli – investorovi.
V části uzavřených okruhů za turbínou se musí udržovat vakuum na požadované úrovni. Přes všechna opatření na jednotlivých prvcích okruhů se musí provozovat zdroj vakua. Jako řešení se používá přímo vývěva, nebo ejektory, kde podtlak je vytvářen prostřednictvím proudu kapaliny. Na vzniku proudu se podílí čerpadla, která v přeneseném slova smyslu se nazývají paroproudými vývěvami.
Na pozicích paroproudých vývěv se na území bývalé federace požívaly vertikální DSK-3, DSK-5, 300-BQLV,500-BQLV. BQLV čerpadla používají hydraulicky aktivní díly (s úpravami pro jiné typy vodících kluzných ložisek) shodné s DSK čerpadly. V jednom se ale čerpadla zásadně liší. DSK řada je řešena stylem přelomu 50/60 let, tedy výtlačná tělesa bohatě prostorově dimenzovaná. Stroje se chovají klidně, dá se říci, že vyhovují vibračním limitům.
BQLV stroje mají na všech pozicích paroproudých vývěv značné potíže, výrazně překračují vibrační limity, u jednotek zprovozňovaných po roce 2000 se udělovaly výjimky – osvědčení o provozní způsobilosti.
Tato skutečnost je dána dobou vzniku statorové soustavy BQLV, tedy dobou, kdy se o PC a dnešních softwarových produktech nám technikům mohlo jenom zdát.
Tento problém je snadno řešitelný bez nutnosti zásahu do stavební části, jen konstrukcí statorové soustavy ze svařenců s následnou dynamickou simulací prostředky MKE. Přechodem na jiný typ materiálu oběžného kola podporovaný opatřeními pro snížení axiálního tahu a použitím axiálního ložiska DC Pumps designe lze u takto upgradované paroproudé vývěvy přejít na držbu vysokých provozních záruk.
Takovým způsobem by šlo probrat každé čerpadlo provozované na provozních jednotkách elektrárenských popř. teplárenských společností na území bývalé federace, počínaje kondenzátkami a konče napájecími čerpadly.
Obecně lze říci, že lze nalézt u provozovatelem vytipovaných čerpadel takový druh upgradu, který dostane čerpadlo na vyšší kvalitativní stav. Přínosy nové kvality – úspory umožní zaplatit náklady vynaložené provozovatelem.