Температура окружающей среды и вентиляция: правильное размещение вакуумного насоса

Содержание

• Почему решение о размещении важно
• Как температура окружающей среды влияет на насос
• Вентиляция: забор и выброс воздуха
• Доступ, пространство для обслуживания и безопасные расстояния
• Вибрация и прочность пола
• Перенос насоса на новое место

Вакуумный насос часто ставят рядом с машиной, в углу или в любом свободном месте. Однако то, где стоит насос, напрямую определяет его температуру, удобство обслуживания и влияние вибрации. В статье рассмотрены моменты, на которые нужно обратить внимание при выборе места для насоса.

Почему решение о размещении важно

Неудачное размещение может снизить производительность даже на предприятии, где насос никогда не выходит из строя. Насос, установленный рядом с горячей котельной, летом может терять достижимое значение вакуума. Насос в труднодоступном углу обслуживают реже, и маленькие проблемы успевают вырасти.

Размещение — одно из самых важных проектных решений, которые команда монтажа принимает на старте, и менять его впоследствии дорого.

Расположение насоса часто определяется удобством монтажной бригады в данный момент. Однако решение о размещении влияет на многое в течение всего срока службы насоса, от температуры окружающей среды до доступа для обслуживания. Насос, зажатый у стены или поставленный рядом с горячей машиной, с первого дня испытывает постоянную нагрузку. Поэтому план размещения нужно проверить на чертеже вместе со всем оборудованием вокруг.

Еще одно измерение решения — безопасность окружающей среды. Место, где стоит насос, должно находиться вдали от материалов с пожарной опасностью, и должен быть канал, в котором в случае утечки могли бы собраться вода или масло. Такие оценки безопасности должны идти первыми при принятии решения о размещении.

При подготовке плана размещения нужно учитывать и материал пола, стен и потолка вокруг насоса. Бетонные и металлические поверхности удерживают тепло и медленно отдают его в течение ночи. Этот эффект поддерживает температуру воздуха вокруг насоса высокой дольше, между днем и ночью. Окрашенные и светлые поверхности поглощают меньше тепла, поэтому они уменьшают колебания температуры.

В план размещения нужно включить и расположение освещения и электрического щита в помещении с насосом. Горячие светильники или щит, поставленные рядом с насосом, создают риск нагрева и случайного прикосновения во время обслуживания. Когда это оборудование находится немного дальше и в доступном месте, легче обеспечить и безопасность, и контроль температуры.

Как температура окружающей среды влияет на насос

По мере роста температуры окружающей среды отвод тепла от двигателя и корпуса насоса становится труднее. В водокольцевых насосах может существовать связь между температурой сервисной воды и температурой воздуха; при снижении охлаждающей способности достижимый вакуум падает.

Не размещайте насос перед стеной под прямыми солнечными лучами или вплотную к горячему технологическому оборудованию. По возможности выбирайте самое прохладное место в здании, где можно контролировать влажность и пыль.

По мере роста температуры окружающей среды охлаждающая способность двигателя снижается. У каждого двигателя на табличке указана максимальная температура окружающей среды, и при ее превышении срок службы изоляции быстро сокращается. Летом насос, работающий в замкнутом пространстве, легко может приблизиться к этому пределу. Температуру нужно измерять в самые жаркие часы после монтажа и записывать результат.

Влияние температуры не ограничивается двигателем. Корпус насоса, масло и уплотнительные элементы тоже по-разному ведут себя при высокой температуре. Масло разжижается, уплотнения могут затвердеть, и риск утечки возрастает. Поэтому управление температурой — необходимое условие здоровья всех деталей насоса.

Влажность вокруг насоса тоже не должна расти. В замкнутом помещении постоянная влага вызывает коррозию металлических деталей и конденсат внутри электрических шкафов. Вместе с вентиляцией нужно организовать устройство, которое удаляет влагу, а пол в зоне насоса держать сухим. Когда температура и влажность контролируются вместе, становится яснее, как эти два фактора запускают друг друга.

Измерение температуры окружающей среды не должно проводиться в одной точке. Показания, снятые со стороны всасывания насоса, рядом с двигателем и у потолка, могут отличаться друг от друга. Видеть эти различия означает понимать, как движется горячий воздух, и правильно принимать решение о вентиляции.

Вентиляция: забор и выброс воздуха

Вентилятор двигателя охлаждает насос, втягивая воздух вокруг него. Нужно оставить достаточный зазор, чтобы вентилятор мог забирать воздух, а горячий воздух — выходить наружу. Двигатель, поставленный слишком близко к стене, будет перегонять собственный горячий воздух и нагреваться.

Для насосов, работающих в закрытом помещении, вентиляцию самого помещения нужно рассматривать отдельно. Чтобы горячий воздух не накапливался, входные и выходные отверстия следует расположить так, чтобы не перекрывать охлаждающий поток насоса.

Чтобы вывести горячий воздух, скапливающийся в помещении, между входом и выходом воздуха нужно создать правильный путь потока. Воздух должен направляться так, чтобы входить с одной стороны насоса и выходить с другой. Если вход и выход находятся на одной стороне или близко друг к другу, горячий воздух возвращается к насосу и охлаждение заметно ослабевает.

Если для вентиляции используется механический вентилятор, его производительность нужно рассчитывать не только по номинальному значению, но и по реальным температурным условиям на объекте. Если воздушный поток вентилятора недостаточен, второй вентилятор или отверстие большего размера может оказаться гораздо более экономичным решением в долгосрочной перспективе.

Направление воздушного потока нужно определять и с учетом выхлопных точек соседних машин. Если горячий выхлопной воздух компрессора или нагревателя направлен на насос, воздух, который забирает насос, постепенно нагревается. Поэтому выходы горячего выхлопа следует направлять подальше от воздухозаборника насоса, а предпочтительно — на противоположную сторону.

Летом в дневные часы горячий воздух поднимается к потолку и скапливается в верхней части насоса. Это скопление напрямую влияет на электрические шкафы, которые расположены на высоте или близко к потолку. Вытяжка на крыше или потолочный вентилятор могут помочь рассеять этот горячий слой.

Доступ, пространство для обслуживания и безопасные расстояния

Вокруг насоса должна быть зона, из которой удобно видеть и доставать до двигателя, смотрового стекла масла, фильтров и точек подключения. Пространства для обслуживания должно хватать, чтобы сервисная команда свободно пользовалась своими инструментами.

Если насос стоит рядом с проходами и рабочими зонами операторов, следует учесть безопасные расстояния. Маркировка и ограждение горячих поверхностей, движущихся частей и электрощита предотвращают несчастные случаи.

Зона обслуживания — самая часто игнорируемая часть плана размещения. Вокруг насоса нужно оставить достаточно места, чтобы добраться до фильтра, уровня масла, электрического шкафа и сервисных вентилей. Коридор, в котором оператор может удобно работать перед насосом, значительно сокращает время обслуживания. Обслуживание в узком пространстве медленное и также повышает риск несчастных случаев.

Безопасные расстояния нужно учитывать не только для обслуживания, но и для аварийных ситуаций. Рядом с насосом нужно предусмотреть место для огнетушителя, а выключатель, способный быстро остановить насос, должен быть легкодоступен в аварийной ситуации. Эти расстояния нужно определять в самом начале, а не тогда, когда чертеж уже готов.

Расстояние, отведенное для зоны обслуживания, нужно учитывать не только для фильтра и уровня масла, но и для хранения инструмента и запасных частей. Если рядом с насосом есть полка или небольшой шкаф, запасные фильтры и уплотнения можно быстро взять. Такое удобство позволяет обслуживанию идти без перерывов и без лишних задержек.

В плане размещения также нужно предусмотреть достаточный путь для доставки материалов к насосу при обслуживании. Тяжелый фильтр или деталь двигателя, которые переносят через узкий проход, могут повредить и человека, и насос. Широкий и ровный путь обеспечивает безопасную работу бригады обслуживания.

Вибрация и прочность пола

Насос должен стоять на правильном фундаменте. Слабое или неровное основание усиливает вибрацию и создает напряжение в точках соединения. Передача вибрации на другое оборудование также может привести к другим проблемам.

При проектировании фундамента оцените нагрузку на пол и виброизоляцию совместно. При правильном подборе и установке виброизолирующие элементы продлевают срок службы и самого насоса, и окружающего оборудования.

Когда насос вибрирует, вибрация распространяется на грунт и подключенный трубопровод. Если прочность грунта недостаточна, насос со временем может сместиться или фундамент может треснуть. Поэтому грунт, на котором будет стоять насос, нужно рассчитывать с учетом веса и вибрации насоса. Бетонное основание и виброизоляторы значительно снижают этот эффект.

Для того чтобы вибрация не передавалась на грунт, между трубопроводом и насосом можно использовать гибкие соединения. Однако гибкие соединения тоже со временем утомляются и требуют регулярной проверки. Если гибкие соединения используются, их интервал замены обязательно нужно добавить в календарь обслуживания.

При расчете прочности грунта нужно учитывать не только вес насоса, но и динамические силы, возникающие при работе. Вибрация при работе насоса может создавать нагрузки, превышающие его статический вес. Поэтому расчет фундамента должен делать инженер, используя значения динамических нагрузок, приведенные производителем насоса.

При выборе виброизоляторов нужно учитывать частоту вращения и массу насоса. Неправильно подобранный изолятор может вызвать резонанс вместо того, чтобы уменьшить вибрацию. Изоляторы, выбранные вместе с рекомендацией производителя, после установки насоса также нужно проверять измерением вибрации.

Перенос насоса на новое место

Если позже потребуется сменить место установки, разумно измерить температуру и значения вакуума на новом месте до переноса. После перемещения линии и соединения, возможно, придется выровнять заново, поэтому перенос нужно планировать вместе с командой монтажа.

После нового размещения сравните работу насоса в первые дни с прежними данными. Отметьте различия и при необходимости обновите график обслуживания с учетом новых условий.

Когда решение о размещении позже хотят изменить, эта работа обычно обходится гораздо дороже, чем ожидалось. Трубопроводы могут потребовать перекладки, электрические кабели — удлинения, а фундамент — пересборки. Эти расходы очень велики по сравнению с несколькими часами планирования на первом этапе. Поэтому план размещения нужно оценивать и с точки зрения будущего.

Если есть вероятность увеличения производительности насоса в будущем, эту возможность тоже нужно учесть в плане размещения. Зарезервированное место упрощает добавление второго насоса позже. Такое планирование дает предприятию гибкую структуру, которая может идти в ногу с его ростом.

Еще одна цена позднего изменения размещения — остановка производства. Работающий насос нельзя переместить, а процесс приходится останавливать, пока отключены соединения трубопроводов. Это время прямо превращается в потерю продукции. Правильное решение о размещении в самом начале — самый эффективный способ убрать эту потерю.

И наконец, копию плана размещения нужно добавить в записи обслуживания. Эта копия позволяет новому техническому сотруднику быстро понять, в каком направлении, на каких расстояниях и с какими соединениями установлен насос. Информация, хранящаяся на бумаге, годами может пригодиться, чтобы объяснить происхождение конструкции насоса.