Il design più semplice della pompa di aerazione riduce i requisiti di manutenzione

Di Mike Santora | 22 maggio 2023

Ci sono momenti in cui gli utenti preferiscono un design semplice della pompa e una minore manutenzione, soprattutto nelle applicazioni con acque reflue sporche e disordinate.

Questo è stato il caso di un operatore di un impianto per le acque reflue in Sud Africa, che veniva chiamato ogni due settimane per rimuovere, smontare e pulire le pompe per le acque reflue in una o nell’altra delle strutture gestite dall’azienda.

Le pompe di aerazione galleggiano sulle dighe di trattamento delle acque reflue e assicurano che avvenga la decomposizione chimica dell'acqua sporca prima che le acque reflue vengano ulteriormente trattate. Le pompe assicurano che l'acqua rimanga ossigenata e che vi sia una decomposizione aerobica anziché anaerobica, che di solito si traduce in gas volatili e velenosi come il metano.

Il design della pompa utilizzato era un design standard della pompa ad albero verticale con una potenza compresa tra 5 kW e 10 kW.

Tuttavia, prima dell’introduzione dei materiali Vesconite, il design del cuscinetto era complesso e soggetto a guasti.

Il design del cuscinetto dell'albero principale era costituito da un cuscinetto a sfere con tenute meccaniche in carbonio su entrambi i lati e il cuscinetto a sfere era lubrificato da olio immesso a pressione nel sistema, quindi la pressione dell'olio era superiore alla pressione dell'acqua su entrambi i lati. lato delle guarnizioni in carbonio, descrive Pertrus Fourie, ingegnere di Vesconite Bearings.

Il problema principale era che le guarnizioni in carbonio avrebbero raccolto lo sporco e la sporcizia presenti nell'acqua naturalmente abrasiva e si sarebbero corrodute. Le guarnizioni poi cederebbero e le acque reflue entrerebbero nel cuscinetto a sfere.

"Chiunque abbia lavorato con i cuscinetti a sfera saprebbe che i cuscinetti a sfera e l'acqua non sono amici", descrive Fourie.

"Se si avvicina dell'acqua, si corrodono molto velocemente, soprattutto se si tratta di acqua abrasiva", afferma.

È stato questo problema che ha provocato il grippaggio o lo spegnimento delle pompe a causa del guasto dei cuscinetti a sfera, e ciò ha comportato la chiamata dell'azienda produttrice di pompe di aerazione ogni due o tre settimane per la manutenzione della pompa.

La manutenzione ha poi richiesto di ripescare la pompa dalle acque reflue; aprirlo; pulire tutta l'acqua e lo sporco intrappolati all'interno; e sostituzione dei cuscinetti a sfera.

L'azienda produttrice di pompe di aerazione si è quindi rivolta a Vesconite Bearings alla ricerca di una soluzione e Vesconite Bearings e il produttore di apparecchiature originali della pompa (OEM) hanno attraversato diverse iterazioni di progettazione prima che fosse finalizzato un progetto appropriato ed efficace.

Il primo progetto prevedeva la sostituzione del cuscinetto a sfere, di due guarnizioni in carbonio e del sistema di lubrificazione con una boccola Vesconite Hilube resistente all'usura e antirigonfiamento nell'alloggiamento esistente.

Il progetto era un cuscinetto reggispinta e un cuscinetto di guida radiale combinati: un cuscinetto combinato dell'albero principale e un cuscinetto reggispinta in modo da avere facce di scorrimento sia assiali che radiali.

"Abbiamo proposto un design del cuscinetto a flangia in cui sostanzialmente un gradino sull'albero si appoggia sulla flangia", afferma Fourie.

"L'albero verticale si posizionerebbe sopra la flangia per assorbire le forze verticali, le forze assiali, e quindi si avrebbe la boccola che assorbirebbe le forze laterali, o forze radiali", afferma.

"In una pompa che utilizza cuscinetti a strisciamento fin dall'inizio, è presente una rondella reggispinta o un anello di usura separato e un cuscinetto dell'albero principale", osserva Fourie.

"Ma qui abbiamo ibridato le due parti", spiega sottolineando che, poiché i cuscinetti a sfere assorbivano la forza assiale, Vesconite Bearings ha progettato una boccola liscia anch'essa per assorbire la forza assiale.

Tuttavia, il primo progetto si è rivelato inadeguato nei test su un banco di prova con acqua sporca nell'officina dell'azienda OEM.

Nessuna parte dell'acqua che scorreva attraverso la pompa raggiungeva la superficie della flangia e ciò provocava il rumore e lo scioglimento di quella particolare faccia.

"Ho suggerito che l'azienda produttrice di pompe tagliasse alcune scanalature sulla faccia della flangia per consentire il passaggio dell'acqua", osserva Fourie.

"Ho anche suggerito di aggiungere un collare in acciaio inossidabile all'albero, che aumenterebbe l'area su cui viene applicata la forza assiale", afferma, aggiungendo che, se si aumenta l'area, si diminuirebbe la pressione e si diminuirebbe la pressione complessiva. carico sul cuscinetto in modo che sia meno probabile che si surriscaldi.