Risoluzione dei problemi di alta potenza

È importante determinare se la pompa sta funzionando a un punto ben al di sopra dei livelli di vuoto di progetto. Ricordare che la posizione del vacuometro deve indicare i livelli di vuoto effettivi della pompa. Inoltre, il vacuometro deve essere preciso. Il tipo di manometro consigliato è quello da 0 a 1100 mbar. solo per il vuoto, non un manometro composto che legge sia il vuoto che la pressione.

Inoltre, parlare di vacuometri e delle loro condizioni tipiche porta spesso a credere che "un buon misuratore è ancora nella scatola" Assicurarsi sempre dell'accuratezza delle letture del vuoto. Inoltre, è impossibile operare con un livello di vuoto più alto sulla macchina rispetto alla pompa del vuoto. Se esiste una caduta di pressione nelle tubazioni, la pompa del vuoto si troverà al massimo livello di vuoto. Dopo aver determinato il livello di vuoto, confrontarlo con le condizioni operative tipiche. Livelli di vuoto più elevati
di solito, ma non sempre, comportano requisiti di potenza più elevati. Assicurarsi che il motore di azionamento selezionato consenta alla pompa di funzionare con l'intera gamma di livelli di vuoto. In caso contrario, sarà necessaria una valvola di scarico del vuoto (in-bleed) per limitare i livelli di vuoto operativo.

Assicurarsi che la velocità effettiva della pompa corrisponda a quella prevista per l'installazione. A volte il problema può essere rappresentato da un semplice problema come l'installazione del motore sbagliato (1.500 giri/min. contro 1.000 giri/min.). Questo è più probabile in un sistema nuovo o dopo una manutenzione del motore.

I rapporti di trasmissione delle cinghie trapezoidali e dei riduttori devono essere confrontati con la velocità di uscita effettiva o il numero di giri della pompa. I produttori di azionamenti utilizzano il termine "rapporto esatto" per determinare la velocità effettiva di uscita, o velocità pilotata. Inoltre, con i motori più recenti ad alta efficienza, la velocità a pieno carico è solitamente più vicina a quella nominale di 1.200 giri/min o 1.800 giri/min. Ad esempio, la scelta di un convertitore di frequenza basato su 950 giri/min (una velocità comune per i motori più vecchi) e l'installazione di un nuovo motore a 990 giri/min produrrebbe un aumento del 4,2% della velocità della pompa, con un aumento comparabile della CV.

Un'altra ragione comune per una potenza elevata è il grave sovraccarico dell'acqua. Questo può derivare da un eccesso di acqua di tenuta o dal processo. Una pompa per vuoto ad anello liquido ha un valore nominale per una specifica portata d'acqua di tenuta e un aumento anche solo del 25% o del 50% non causa in genere problemi di potenza. Flussi due o tre volte superiori alla portata nominale possono causare il sovraccarico dei motori o il guasto delle trasmissioni a cinghia. Inoltre, sebbene le pompe Nash siano in grado di gestire improvvise fuoriuscite d'acqua, possono creare problemi. Questi possono essere intermittenti, rendendo difficile la risoluzione dei problemi.

Flussi d'acqua di tenuta elevati sono causati da diverse ragioni, tra cui l'elevata pressione dell'acqua di tenuta, la mancanza di orifizi e l'usura degli ugelli di spruzzatura (se la pompa ne è dotata) - o da tutti questi fattori. La pressione tipica dell'acqua di tenuta è compresa tra 0,7 e 1 bar g. Anche in questo caso, la lettura della pressione deve avvenire prima dell'orifizio e dell'ugello di spruzzatura. Finché gli orifizi e gli ugelli di spruzzatura sono intatti, la pressione dell'acqua di tenuta può arrivare senza problemi fino a 1-1,4 bar g. Al di là di queste pressioni, l'acqua in eccesso viene solo sprecata e contribuisce a creare problemi di alimentazione.

I sistemi di aspirazione più vecchi presentano spesso ugelli di spruzzo usurati o ugelli che sono stati rimossi e sostituiti con un tubo diritto. L'ugello funziona come un orifizio e più di 20 anni di flusso continuo lo allargheranno e consentiranno il passaggio di un flusso fino a due volte superiore a quello desiderato.

I flussi eccessivi, chiamati carryover, provenienti dal processo sono solitamente rilevabili e possono essere risolti. Il modo più semplice per rilevare il carryover è osservare l'acqua che fuoriesce dalla pompa del vuoto sospetta, se il flusso è visibile. L'acqua torbida che fuoriesce da una pompa per vuoto che utilizza acqua di tenuta trasparente è un buon segno di carryover.

Molti sistemi di vuoto, soprattutto nelle cartiere, sono dotati di pre-separatori di vuoto tra il processo e le pompe per vuoto. Lo scopo del separatore è quello di rimuovere acqua e contaminanti dal flusso d'aria prima della pompa del vuoto. Le posizioni dei pre-separatori sono determinate dal tipo di dispositivo di aspirazione e dalla velocità della macchina. Qualsiasi scatola di aspirazione o di vuoto fissa dovrebbe essere dotata di un separatore prima della pompa del vuoto.

Inoltre, nelle cartiere, i rulli a divano o a tamburo aspirante dovrebbero essere dotati di pre-separatori a velocità inferiori a 1.000 giri/min. A queste velocità, l'acqua rimossa sotto vuoto viene intrappolata nel rullo e nella scatola di aspirazione interna e fluisce verso la pompa del vuoto. A velocità più elevate, l'acqua fuoriesce dal guscio del rullo di aspirazione a causa della forza centrifuga. In alcune condizioni, possono verificarsi flussi significativi di acqua intrappolata dai rulli di aspirazione delle formatrici a doppio filo a velocità più elevate.

Oltre a comprendere l'applicazione dell'apparecchiatura di pre-separazione aria/acqua, è necessario conoscere anche i metodi di tubazione e gli ausiliari appropriati, come i serbatoi di tenuta e le pompe di rimozione a basso NPSH. Anche se esiste un separatore, l'acqua separata deve uscire dal sistema attraverso un tubo di tenuta barometrica o una pompa a basso NPSH. Come già detto, il tubo di tenuta e il serbatoio di tenuta possono essere utilizzati quando c'è un'altezza sufficiente tra il fondo del separatore e il livello del liquido nel serbatoio di tenuta. I sistemi a vuoto con elevazioni limitate del separatore possono richiedere una pompa a basso NPSH. La progettazione e l'installazione di questi sistemi richiede un notevole sforzo ingegneristico, che non verrà trattato in questa sede. Tuttavia, il punto è che i sistemi di separazione aria/acqua tra la macchina e la pompa del vuoto possono essere estremamente importanti e influenzare il funzionamento della pompa del vuoto.

A volte, il problema del carryover si presenta sotto forma di bolle dovute a sacche nelle tubazioni del vuoto. Ciò causa lo slittamento intermittente delle cinghie trapezoidali che azionano le pompe del vuoto. Inoltre, i carichi fluttuanti possono essere misurati sul motore di azionamento. Di solito si manifesta con una frequenza abbastanza ripetibile, ad esempio ogni 20 o 40 secondi. Le soluzioni comprendono la rimozione delle sacche dalle tubazioni o l'aggiunta di apparecchiature di separazione.

Un'altra causa di sovraccarico della pompa è associata alla contropressione della pompa del vuoto. La contropressione si verifica quando la pompa del vuoto funziona con una pressione di mandata superiore alla pressione atmosferica. I sistemi di vuoto ben progettati funzionano con una pressione di scarico inferiore a 50 mbar g. I sistemi di scarico corretti non consentono alle tubazioni di correre in salita e sono progettati per velocità specifiche. I sistemi di vuoto più vecchi possono essere stati dotati di pompe per vuoto aggiuntive senza modificare il sistema di scarico e le tubazioni. La pompa del vuoto aggiuntiva spingerà più aria attraverso tubazioni sottodimensionate, causando un attrito aggiuntivo e una conseguente contropressione sulle pompe del vuoto.

Una seconda causa di contropressione si verifica quando l'acqua di tenuta in uscita dalla pompa non viene rimossa dal separatore di mandata o dal pozzetto della pompa a vuoto alla stessa velocità con cui è entrata. Il separatore di scarico deve essere controllato per verificare che il flusso sia libero verso uno scarico aperto. I sistemi con pozzetto di scarico devono essere regolati per mantenere il livello dell'acqua nel pozzetto a un livello adeguato. La prima indicazione di livelli elevati di acqua in un pozzetto o di uscite d'acqua tappate in un separatore di scarico è l'acqua che fuoriesce dal camino di scarico.

L'accumulo interno alla pompa è un'altra causa di sovraccarico della pompa. Ciò può essere dovuto a una mancata pre-separazione o a depositi di calcare di carbonato di calcio. Questi depositi si formano solitamente sul rotore della pompa e all'interno delle porte di scarico. Questo accumulo provoca una contropressione interna e non consente all'acqua di tenuta e all'aria di uscire liberamente. Spesso le incrostazioni e gli accumuli possono essere rimossi con un disincrostante mentre la pompa è spenta. Inoltre, in caso di acqua dura, è possibile aggiungere all'acqua di tenuta un disperdente chimico per mantenere in soluzione i costituenti del calcare, oppure utilizzare una fonte di acqua dolce.