A Marinha dos EUA bombeia salmoura para unidades de destilação, transfere esgoto de tanques CHT e bombeia águas residuais para estaleiros. A tecnologia convencional de bombeamento, no entanto, exigia altos níveis de manutenção. A Marinha dos EUA precisava de uma tecnologia alternativa de bombeamento que pudesse realizar essas tarefas sem o tempo de inatividade ou reparos.
Bombas de salmoura
Bombas de salmoura sempre criaram uma grande quantidade de problemas para unidades de destilação a bordo de navios da Marinha dos EUA. As bombas centrífugas convencionais estavam constantemente sendo substituídas ou sob manutenção da alta corrosão da salmoura F de 120 deg e cavitação. A combinação desses efeitos fez com que os impellers corroessem relativamente rapidamente. Materiais superdimensionados, como conchas, estavam constantemente bloqueando o propulsor e causando severo tempo de inatividade e burnout do motor.
Uma bomba de tecnologia alternativa de 6 polegadas, que aproveita o poder do efeito eddy de um tornado, está atualmente em serviço em um navio classe LHD há 11 anos. Grande parte do sucesso da bomba pode ser atribuída aos seus princípios hidrodinâmicos não convencionais de operação. Esses princípios criam energia na forma de uma coluna sincronizada de redemoinho através da pressão negativa, ou do efeito “eddy”. A necessidade de uma cabeça de sucção positiva líquida não é necessária, e nenhuma restrição é causada por cavitação devido à vibração excessiva. Além disso, essa pressão negativa onde o eixo do rotor penetra na carcaça da bomba elimina a falha prematura da embalagem, o que muitas vezes causa falha no rolamento do motor devido à exposição do fluido do sistema ou contaminante externo.
Desde a instalação desta bomba alternativa, apenas dois selos de bomba foram alterados. Não houve tempo de inatividade operacional no cronograma operacional de 24 horas e 7 dias semanais no mar, o que soma-se a tempos de execução contínuos de mais de 14.000 horas de operação sem manutenção. Estimativas recentes da Marinha dos EUA mostram que o uso deste sistema alternativo de bombas na aplicação da bomba de salmoura pode resultar em uma economia de ciclo de vida de cerca de US $ 2 milhões por porta-aviões.
Bombas de descarga centrífugas
As bombas de descarga centrífugas instaladas nos sistemas de coleta, retenção e transferência de esgoto (CHT) do porta-aviões estavam experimentando uma alta taxa de falhas de vedação logo após a instalação do selo. Foi necessário um esforço significativo de manutenção para substituir os selos com falha. Além disso, o funcionamento normal dessas bombas resultou no vazamento de material de esgoto na sala de bombas da CHT, o que violou as normas sanitárias da Marinha. A carga total de manutenção da frota de transportadores para revisar as bombas e substituir os selos foi estimada em cerca de US $ 750.000 por ano. A organização PERA (CV) da Marinha e a Newport News Shipbuilding identificaram a bomba alternativa utilizada no manuseio de salmoura como capaz de atender aos critérios de saúde de vazamento externo zero e eliminar o problema das falhas de vedação.
Estes sistemas de bomba foram instalados em todos os porta-aviões da frota e substituíram as bombas de descarga CHT existentes. O novo sistema de bomba possui uma entrada de 5 pés e uma descarga de 4 pés, um motor de 40 cv e um controlador de alimentação de ar elétrico e de baixa pressão combinado. Estas bombas estão em serviço em porta-aviões há 14 anos. Não houve vazamento de vedação ou necessidade de revisar os sistemas de bomba.
Os cartuchos de vedação em uma transportadora apresentaram aumento do fluxo de ar e foram substituídos após 18 meses de serviço. Essas substituições foram atribuídas à necessidade de esclarecimento dos requisitos de manutenção preventiva. O design simples da bomba e do cartucho de vedação permite fácil manutenção e manutenção, se necessário. Os cartuchos de vedação podem ser economicamente reconstruídos, o que proporciona mais economia de custos para a Marinha.
A força do navio desfrutou dos benefícios do vazamento zero, sistemas de bomba de baixa manutenção: salas de bomba CHT mais limpas e exposição reduzida ao esgoto. A Marinha está percebendo melhorias significativas na confiabilidade do sistema CHT e uma redução substancial nos custos do ciclo de vida de manutenção da frota.
Estaleiros
A tecnologia alternativa de bombas também serviu em aplicações de estaleiros. Um grande problema nas operações diárias envolvia o bombeamento das águas residuais dos decks de navios de jateamento de areia. Esse esgoto, cheio de todos os tipos de detritos que vão desde pedaços de madeira até escovas de arame, causou entupimento constante das bombas centrífugas. Em resposta a este problema, um sistema com duas bombas de 8 x 6 polegadas e um sistema de controle totalmente automatizado aliviou todos os problemas.
Conclusão
O custo para revisões também foi praticamente eliminado com essa tecnologia alternativa. Sem folgas usinadas de precisão entre o rotor e o invólucro interno da bomba, as revisões necessárias quando a capacidade da bomba diminui devido à erosão e ao desgaste do propulsor e do uso de anéis de invólucro são obsoletos. Um simples design de cartucho de vedação periodicamente se torna lubrificado através de um sistema automatizado que utiliza um tubo padrão de graxa, que pode ser facilmente substituído. Através deste sistema de vedação simples e sistema automatizado de lubrificação, os cartuchos de vedação estão alcançando uma vida útil de mais de sete anos com operação contínua.
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