Part 1 - 空转保护
空转,严格来说是泵浦在无水时持续运转,支撑件和转动件之间的摩擦造成泵浦内部迅速过热。如果没有尽快察觉和修正,只要发生空转,泵浦很快就会故障。当泵浦没有充分地冷却时,也会出现类似的过热问题,例如阀门未开启、泵浦启动不当、泵浦吸入空气、化学药液在严重气蚀下汽化等。虽然这些原因严格上来说并不等于空转,但常被描述为空转。
因空转或其他故障原因导致的过热现象通常是因为无流量输出,或是输出流量明显减少。由此可知,我们可以藉由发送流量计数据到中控室或 PLC 来监控泵浦的输出流量,轻松地预测到状况。
在许多行业中,由于成本相对较高,普遍不会安装流量计。然而,因输出流量低,泵浦运转所需的功率(负载)也相对减少,因此我们可以藉由监控马达的负载来间接地预测是否有空转和故障的可能。通常市场上大多数的空转保护器都是这样操作的,藉由测量马达消耗的电流来预防空转,保护泵浦。我们在泵浦正常运作期间测量马达的负载(电流),并将较低的电流值设为下限以触发警告或立即使泵浦停机。
Part 2 - 泵浦冷却和最小流量需求
在上一章节中我们已经得知空转和类似空转的故障是归因于泵浦没有充分冷却。离心泵浦依靠泵浦输送液体来冷却,也有某些机械密封泵浦是从外部来加强冷却。若无轴封泵浦、磁力驱动泵浦或罐装泵浦完全是依靠泵浦输送液体来冷却,那么要防止过热就必须让泵浦的流量维持在最低流量之上。通常在做泵浦选型时就可以得知建议的最低流量。但请注意,此最小流量值大部分是根据室温下用水进行测试所得出的结果。假如您的化学药液导热系数低、需要在高温下输送液体或使用变频器以较高转速运转泵浦,那么最低流量值应该要比原本的建议值还高。若有相关应用问题,请咨询我们。
Part 3 - 过载及脱磁保护
虽然空转和类空转的情况可以通过马达负载(电流值)的下降检测到,但其他泵浦故障原因可能会导致马达过载。马达过载最常见的原因可能是冬季异常低温,增加了化学药液的比重和黏度。
其他原因所造成的马达过载可能代表泵浦已经损坏,应该立即停机以避免进一步的损害。对于磁力驱动泵浦,若是过载表示有可能存在着阻碍叶轮旋转的因素,包括化学药液的结晶或附着,磨耗件的过度磨损/粗糙化,转动件与泵浦结构之间的异常接触等等。要检查带有冷却风扇感应马达的泵浦是否有阻塞时,需先关掉泵浦并使用工具手动旋转冷却风扇。若风扇无法转动或是难以转动,代表其与泵浦之间有过度接触或摩擦。若遇到此状况,请停止继续运转泵浦,并尽快安排维修人员来拆卸和检查。罐装马达泵浦可能没有外部的冷却风扇,通常无法由客户自行维修。如果您的罐装马达泵浦过载,请联系制造商或其服务代理商寻求帮助。
磁力驱动泵浦的原理是将马达的旋转动能透过磁耦合器传动至泵浦。由于磁耦合器没有物理接触,如果泵浦的旋转器(叶片和内轮)被卡住而无法转动,则外轮(驱动侧)仍有可能继续旋转,这种现象称为脱磁。 除了泵浦内转子无法转动之外,其他因素也可能导致脱磁。
在泵浦曲线的极端点运转泵浦,无论是在低流量还是在极高的流量下,启动扭矩都可能超过磁耦合的设计安全范围。在操作期间一旦脱磁会因为高转速而无法重新耦合。在这种情况下,建议透过变频器或使用缓启动器对泵浦进行缓启动。
因冬季温度下降导致黏度提升的化学药液,可以靠关闭出口阀来重新启动泵浦。这动作可以降低马达的负载,让泵浦克服惯性开始转动。只要泵浦转速加快,就可以慢慢打开出口阀来逐渐增加泵浦的负载。在此情况之下请还是要注意不要让马达过载。