Všichni dnes hovoří o "life cycle cost".
Výrobci čerpadel stojí nyní více než kdy jindy
před problémem, jak nabídnout nejen
levné řešení čerpadla, ale i čerpadel, která
po celou dobu životnosti vyžadují minimální
náklady. Firma z Allgäue vyvinula novou
koncepci excentrických šnekových čerpadel
minimalizujících náklady během životního
cyklu.
Z anket a analýz vyplývá, která hlediska jsou
pro provozovatele čerpadel důležitá při rozhodování
o tom, jaké zařízení si koupí. Častěji než
obvykle si přejí nízkou pořizovací cenu. Uživatele
zajímají informace o dlouhodobých nákladech,
o nákladech vznikajících během životního cyklu.
Ty jsou tvořeny součtem investičních nákladů,
nákladů na instalaci, údržbu, opravy a energii.
SOLIDNÍ TECHNIKA, NÍZKÉ NÁKLADY - OBOJÍ
JDE DOHROMADY
Cílem při navrhování čerpadel proto musí být
snaha o snižování nákladů bez zvyšování investiční
náročnosti. Především se vyplatí všimnout
si rozhraní mezi pohonem a excentrickým šnekovým
čerpadlem. Poškození převodů a škody
vzniklé uložením jsou velice nákladné a je
třeba jim předejít. V zájmu úspory investičních
nákladů se čerpadlo montuje pomocí příruby bez
vlastního uložení přímo na pohon. Tento takzvaný
blokový způsob lze doporučit pouze u malých
čerpadel s velmi malými radiálními a axiálními
silami, aby se šetřilo uložení převodů.
Dosud existovala u montáže pomocí stojanu
ložiska pouze možnost napojení pohonu
prostřednictvím elastické spojky. U nového
designu stojanu ložiska došlo k vychytání
všech nedostatků. Samostředicí zasouvací vidlice
snižuje montážní náročnost a síly vznikající
excentrickým pohybem jsou zachycovány
pomocí naddimenzovaných kuličkových
ložisek. K tomu se druží další přednosti: není
nutná elastická spojka a základní deska, tím se
drasticky sníží montážní náročnost. Toto řešení
přináší v praxi nejen snížení nákladů na údržbu,
opravy, náhradní díly a montáž, ale dokonce
i investičních nákladů (obr.).
ÚSPORA V PODOBĚ TĚSNĚNÍ
Dalším krokem byla minimalizace vysoké
poruchovosti a nákladů na údržbu. Těsnicí
ucpávkový materiál je velmi levný a použitelný
nezávisle na směru otáčení, ovšem údržba je
nutná v krátkých intervalech a průsak spojený
s tímto způsobem utěsnění je pro řadu uživatelů
nepřijatelný. Těsnění pomocí kluzného prstence
bývá naproti tomu zpravidla drahé, zejména
u provedení s předlohovou nádrží nebo závěrným
tlakem.
Těsnění z oblasti těžkých strojů - mechanické
těsnění hnacího ústrojí - v sobě spojuje všechny
přednosti, protože je dostupné bez extra
vyšší ceny, má dlouhou životnost díky pozitivní
rezervě na opotřebení, je obousměrné, těsné
díky integrované olejové předloze a pracuje
bez nákladů na údržbu. Výměna těsnění je díky
kartidžové konstrukci možná bez speciálního
nářadí. Pokud si uživatel mechanické těsnění
hnacího ústrojí nepřeje, má díky modulárně
konstruovanému těsnicímu prostoru k dispozici
všechny možnosti.
INSPIRACE Z JINÝCH OBLASTÍ
Třetí úkol pro vývoj spočíval v návrhu takového
kloubu, který by byl stabilní, aby již nepatřil
k dílům podléhajícím rychlému opotřebení.
Porozhlédnutí mimo vlastní obor konstrukce
čerpadel přineslo kardanovému kloubu větší
stabilitu a delší životnost. Není totiž třeba
objevovat již objevené. Tento kloub se vyznačuje
tím, že není citlivý vůči znečištění a cizím
tělesům, jelikož má kompletně zapouzdřená
jehlová ložiska. Manžetu je třeba chápat pouze
jako dodatečnou ochranu a kvůli lepšímu čištění
sacího prostoru a ochraně výrobku je užitečným
prvkem zařízení. Při čerpání vláknitých
médií zabraňuje spojovací trubka stejného průměru
navíjení a ulpívání na kloubu, což se opět
pozitivně odráží v úspoře nákladů na údržbu.
PROGRAM ÚSPORY ENERGIE
Znalec excentrických šnekových čerpadel se
bude ptát, jak může snížit opotřebení statorů. Jelikož
se standardní geometrie statorů osvědčila jako
univerzální a optimální, ušetří volba této geometrie
náklady na skladování a zabraňuje zvýšenému opotřebení.
Pokud se dodržuje dimenzování s pomalými
otáčkami, zvýší se enormně životnost.
Výdaje na energii, které často tvoří největší část
nákladů, je dnes možné také opravdu jednoduše
snížit, a to nastavováním správné frekvence otáčení
ne pomocí mechanického přestavovacího mechanismu,
nýbrž pomocí měniče kmitočtu. Tím se
spotřebovává pouze proud, který čerpadlo potřebuje,
aniž by bylo třeba počítat s dalšími ztrátami na
základě mechaniky. Je třeba zohlednit zvýšený rozběhový
moment, a to dostatečným dimenzováním
pohonu. Slabý pohon totiž k úspoře nevede, jelikož
asynchronní motor spotřebovává pouze proud, který
čerpadlo potřebuje jako točivý moment.
VÝSLEDEK
Provozovatel čerpadla sníží významně své
provozní náklady zejména úsporou nákladných
oprav a prodloužením údržbových cyklů (MTBF),
pokud se zaměří na tři popsané momenty:
stojan ložiska, mechanické těsnění hnacího
ústrojí, kardanový kloub.
JAN VRANOVSKÝ, MARTIN ANDRT
