Цзянсу Хайфа Машиностроение Лтд.

В отрасли производства насосов мы чаще всего обсуждаем такие параметры, как расход, напор, кавитационный запас, КПД, материалы и механические уплотнения. Однако, когда дело доходит до реальных условий эксплуатации с высоким давлением, малым расходом и длительными циклами работы, многие проблемы невозможно решить, полагаясь только на габаритные размеры. Заусенец на маленьком отверстии, острая кромка на пересечении каналов, локальное гидравлическое сопротивление во внутреннем проточном тракте — всё это может повлиять на стабильность давления, постоянство расхода и срок службы оборудования. Недавно я обратил внимание на технологию HERO (высоконапорная жидкостная абразивнаяка), представленную немецкой компанией Sonplas GmbH. Sonplas является типичным представителем немецких «скрытых чемпионов» в своей отрасли: она не обязательно широко известна на массовом рынке, но обладает значительным технологическим заделом в области топливных насосов высокого Common Rail, компонентов топливной аппаратуры, прецизионной обработки внутренних отверстий, а также автоматизированныхборочных и испытательных систем. H — это аббревиатура от HydroEROsive Machining, что можно понимать как высоконапорную жидкостную абразивную обработку, также называемую высоконапорным жидкостным абразивным шлифованием или гидроабразивной обработкой. Основная идея этой технологии не сложна: заставить жидкость, содержащую абразивные частицы, высоким давлением проходить через внутренние малые отверстия,кающиеся отверстия, дросселирующие отверстия иные проточные каналыали. При прохождении через суженное сечение скорость жидкости возрастает, и абразивные частицы оказывают направленное шлифующее воздействие наромки отверстий и внутренние заусенцы, обеспечивая удаление заусенцев, скругление кромок, калибровку расхода и доводку внутренних проточных трактов. Это не обычная полировка и не простая промывка, а прецизионный метод обработки, использй само течение жидкости. Как технический специалист Jiangsu Haifa Machinery Manufacturing Co., Ltd., я, рассматривая эту технологию, вижу не только её применение в автомобильных топливных насос Common Rail, но и её потенциал для производства химических насосов по стандарту API 610, высоконапорных химических насосов,осов с малы расходом и высоким напором, насосов Пито, струйных насосов и насосов для специальных сред.

1. Почему топливные насосы Common Rail нуждаются в такой технологии обработки, какERO

Топливные насосы Common Rail отличаются от обычных перекачивающих насосов. Они работают при высоком давлении, предъявляют высок требования к точности регулирования расхода, имеют малые диаметры внутренних топливных каналов и сложную геометрию деталей. Многие критические места находятся не на внешних поверхностях, а внутри — во внутренних каналах, пересекающихся отверстиях, дросселирующих отверстиях и на седлах клапанов. Если в этих местах есть заусенцы, острые кромки или неравномерность проточных каналов, это привести к нескольким проблемам. Во-первых,стабильность локального гидравлического сопротивления. При одинаковом диаметре отверстия, но разной остроте кромок, фактический расход будет различаться. Для систем Common Rail разница в расходе влияет на управление впрыском и стабильность давления. Во-вторых, высок риск отрыва заусенцев. При длительном воздействии потока топлива высокого давления внутренние заусенцы могут оторваться и попасть в клапаны, форсунки или прецизионные зазоры, вызывая заклинивание, износ и утечки. Втретьих, очевидна концентрация напряжений. Пересекающиеся отверстия, острые кромки и микроскопические дефекты под воздействием пульса высокого давления склонны к концентрации напряжений, что при длительной работе может привести к усталостным трещинам. В-четвертых, сложность калибровки расхода. Топливные насосы Common Rail требуют стаби расхода и реакции давления. Если внутренние каналы после обработки не имеют стабильной калибровки, обеспечить согласованность параметров у серийных деталей сложно. В этом и заключается ценность технологии HERO. Она не для того, чтобы детали выглядели красивее, а для того, чтобы с помощью контролируемого гидроабразивного воздействия удалитьусенцы во внутренних каналах, скруглить острые кромки до нужного радиуса и довести расход до заданных проектных значений. Для топливных насов Common Rail такая обработка напрямую связана со стабильностью давления, согласованностью рас и сроком службы2. Различия между технологиейERO и традиционной механической обработкой Традиционная обработка в основном выполняется с помощью таких инструментов, какцы, сверла, развертки, расточные резцы и шлифовальныеки. Наружные поверхности и прямые отверстия обрабатывать относительно легко, но при работе с внутренними пересекающимися отверстиями, глубокими отверстиями, малыми отверстиями и фасонными проточными каналами инструмент часто не может проникнуть внутрь. Даже если обработка возможна, часто остаются вторичные заусенцы. Особенность технологии HERO в том, что жидкость сама проникает во внутренние каналы. Чем выше скорость потока, тем сильнее абразивноествие; чем больше сужение сечения, тем выше концентрация кинетической энергии абразивных части. Это позволяет обрабатывать места, недоступные для традиционного инструмента. Я понимаю, что у этой технологии есть три ключевых аспекта. Первый — удаление заусенцев. Внутренние заусенцы — главный враг деталей, работающих под высоким давлением, особенно в топливных насосах, форсунках,пусах клапанов, гидравлических клапанных блоках, прецизион дросселирующих отверстиях и магистралях высокого давления. HERO позволяет удалить внутренние заусенцы, не нарушая общую структуру детали. Второй — скругление кромок. При воздействии потока среды высокого давления на острых кромках возникают концентрация напряжений и локальная эрозия. Создание контролируемого скругления с помощью гидроабразивной обработки снижает риск образования трещин и эрозионного износа. Третий — калибровка расхода. Расход через малое отверстие зависит не только от его диаметра, но и от формы входа, состояния кромок, шероховатости и переходов в канале. В процессе обработки HERO можно контролировать изменение расхода и останавливать обработку при достижении целевого значения, что обеспечивает лучшую соглаованность расхода междуными деталями. Именно это, на мой взгляд, делает данную технологию ценной для производства насосов. Многие ключевые проблемы насосов по своей сути также связаны с потерями энергии, локальными ударами, кавитацией иносом в сложных проточных трактах.

1. Общая логика производства химических насосов с точки зрения топливных насосов Common Rail

На первый взгляд топливные насы Common Rail и химические насосы по стандарту API 610 — это разные типы продукции. Первые используются в топливных системахтелей, вторые для непрерывной перекачки сред в нефтехимии, углехимии, соляной химии, производстве удобрений, металлургии, энергетике и природоохранных установках. Однако с точки зрения производства у них есть общие черты. Во-первых, оба должны выдерживать давление. Топливные насы Common Rail испытывают пульсации высокого давления топлива, а химические насосы API 610 — давление технологической среды, температуру и нагрузки от трубопроводов. Чем выше давление, меньше допускаются острые углы заусенцы и дефекты во внутренних переходах деталей. Во-вторых, оба уделяют большое внимание проточным трактам. Топливные насосы Common Rail управляют расходом через внутренние малые отверстия, а химические насосы управляют движением жидкости с помощью рабочих колес, спиральных отводов, разгрузочных отверстий, камер уплотнений, каналов охлаждения и промывки, а также внутренних рециркуляционных каналов Неоптимальный проточный тра влияет на КПД, вибрацию и срок службы. Втретьих, оба боятся частиц и заусенцев. Заусенцы в топливном насосеого давления могут повредить систему впрыска; литейный песок, сварочный шлак, заусенцы после механической обработки и тверд частицы в химическом насосе также могут повредить механические уплотнения, втулки вала, подшип скольжения, кольца и рабочие колеса. В-четвертых, оба требуют стабильной воспроизводимости. Сделать один работающий насос несложно, сложно сделать партию насосов, работающих стабильно. Прецизионная обработка, контроль и калибровка расхода служат именно для улучшения согласности серийной продукции. Поэтому я рассматриваю технологию HERO не просто как технологию обработки автомобильных компонентов, как подход «обработки жидкостных каналов с помощью жидкости». Этот подход может быть полезен для высоконапорных химических насосов, насосов API 610, магнитных насос, герметичных насосов, а также насосов с малым расходом и высоким напором.

1. Какие места в химических насос API 610 требуютцизионного контроляточных трактов

Jiangsu Haifa Machinery Manufacturing Co., Ltd. в основном производит химические насосы серии HES типов API 610 OH1/OH2/OH3, BB1–BB5, VS1–VS6, а также сверхвысокотемпературные магнитные насосы, герметичные насосы, высококачественные насосы для расплава мочевины из сверхнизкоуглеродистой нержавеющей стали шестого поколения питательные насосы гидролизеров мочевины, насосы Пито с малым расходом и высоким напором, струйные насы, насосы принудительной циркуляции, насосы для десульфурации и другую продукцию. В этих насосах есть много мест, которые не видны снаружи, но влияют на долгрочную работу. Например, разгрузочные отверстия рабочего колеса. Их функция — регулировать давление спереди и сди рабочего колеса, снижая осевое усилие. Если на кромках отверстий есть заусенцы или проточные каналы неравномерны, это влияет на эффект разгрузки, вызывая колебания осевого усилия. Например, промывочные отверстия камеры уплотнения. Химические насосы API 610 часто комплектуются системами механических уплотнений по стандарту API 682. Схемы уплотнений PLAN , PLAN 23, PLAN 32, PLAN 52, PLAN 53A, PLAN 53B, PLAN 54 и другие включают промывку, охлаждение, изоляцию и циркуляцию. в промывочных отверстиях есть заусенцы, засоры или отклонения расхода, это влияет натуру и срок службы торцев поверхностей уплот. Например, каналы охлаждающей воды и теплоизоляционные рубашки. Для насосов, работающих с высокотемпературными средами расплавом мочевины, термальным маслом, расплавами солей, необходимо учитывать теплоизоляцию, предотвращение кристаллизации и тепловое расши. Если во внутренних проточных трактах есть застойные зоны, это может привести к локальной кристаллизации, скоплению жидкости или неравномерности температуры. Например, высоконапорные проточные тракты насосов Пито и струйных насосов. Струйный насос H, также известный как насос Пито, относится к насосам с малы расходом, одноступенчатым высоким напором и очень низкой удельной частотой вращения. Он создает высокий напор за счет вращающегося потока и преобразования энергии в трубке Пито, что предъявля более высокие требования к качеству обработки внутренних проточных трактов, сопел, отверстий и зон высокого давления. Наличие заусенцев или локального сопротивления в этих местах может повлиять на эффективность преобраз высокого давления. Например, внутренние циркуляционные каналы магнитных и герметичных насос. Магнитные и герметичные насосы полагаются на внутрен циркулирующую жидко для смазки, охлаждения и отвода тепла. Если во внутренних каналах есть заусенцы, засоры или недостаточный расход, это может привести к износу подшипников скжения, повышению температуры защитной гильзы, недостаточному охлаждению герметичного электродвигателя и другим проблемам. Хотя эти места не так заметны, как корус насоса, рабое колесо илипус подшипника, они часто определяют надежность насоса в дета.

1. Важность прецизионной обработки с учетом параметров химических насосов API 610 производства Haifa

Параметры нашего химического насоса API 610 типа OH2 охватывают диапазон расхода 2–2600 м³/ч, напор до 300 м, рабочую температуру от -80 до 450°C, расчетное давление 2,5–26 МПа. Этот тип насосов в основном используется на нефтеперерабатывающих, нефтехимических криогенных, углехимических, химических волоконных, энергетических, природоохранных установках и установках опреснения морской воды, подходит для перекачки чист, высокотемпературных, низкотемпературных, содержащих частицы, пульпы, волокна, высоковязких и коррозион сред. Этот диапазон параметров показывает, что химические насосы API610 работают не с чистой водой, а в условиях высоких температур, высоких давлений, сильной коррозии, склонности к парообразованию и кристаллизации, а также длительных циклов эксплуатации. Чем сложнее условия, тем можно пренебрегать внутренними деталями. Наш высококачественный насос для расплава мочевины HES(U) из сверхникоуглеродистой нержавеющей стали имеет параметры: расход 2–0 м³/ч, напор до 300 м, рабочая температура от -80 до 450°C, расчетное давление 2,5–26 МПа. Среда расплава мочевины характеризуется высокой температурой, склонностью к кристаллизации, коррозионной активностью и значи колебаниями режима работы. Поэтому конструкция насоса должна учитывать не только гидравлический КПД, но и предотвращение кристаллизации, отсутствие застойных зон, теплоизоляцию, контроль осевого усилия и надежность уплотнений. Наш струйный насос/насос Пито HXP имеет параметры: расход 1–40 м³/ч, напор 80–1800, рабочая температура от -40 до 150°C, расчетное давление до 26 М. Для таких насосов с малым расходом, высоким напор и высоким давлением влияние локального сопротивления в проточных трактах, состояния кромок отверстий и заусенцев после обработки на КПД и стабильность более значительно. Поэтому, на мой взгляд, хотя технология H в основном применяется области топливных насосов Common Rail, компонентов впрыска и прецизионной обработки отверстий, лежащая в ее основе идея и производство химических насосов API 610 имеют общую основу: в оборудовании для работы с жидкостями под высоким давлением смотреть только на прочность внешних форм, необходимо также контролировать качество внутренних проточных трактов.

6.лияние технологии HERO на производство химических насосов
Во-пер, обработка внутренних каналов должна перейти от