更简单的曝气泵设计减少了维护要求

曝气泵浮在污水处理坝上，确保污水在进一步处理之前发生化学分解。水泵确保水保持含氧状态，并进行好氧分解而不是厌氧分解，后者通常会产生挥发性和有毒气体，如甲烷。

泵的设计是一个标准的垂直轴泵设计，输出功率在5千瓦到10千瓦之间。然而，在引入Vesconite材料之前，轴承设计复杂且容易失效。

Vesconite轴承工程师Petrus Fourie介绍说，主轴轴承的设计包括一个滚珠轴承，其两侧都有碳机械密封，滚珠轴承由油润滑，油的压力要高于碳密封两侧的水的压力。

主要的问题是，碳密封会吸收自然磨蚀水中的污垢和污垢，并会被侵蚀。然后密封失效，废水将进入滚珠轴承。

“任何用滚珠轴承工作过的人都知道滚珠轴承和水不是朋友，”Fourie描述道。他说:“如果你让水靠近它们，它们就会很快被腐蚀，特别是如果是磨蚀性的水。”

正是由于这个问题，由于滚珠轴承失效，导致泵卡死或关闭，这导致曝气泵公司每两到三周被要求进行泵维护。

维护工作需要将水泵从废水中打捞出来;打开它;清理掉所有被困在里面的水和污垢;并更换滚珠轴承。然后，曝气泵公司与Vesconite轴承公司联系，寻求解决方案，Vesconite轴承公司与泵原始设备制造商(OEM)进行了多次设计迭代，最终确定了合适且有效的设计。

第一个设计包括更换滚珠轴承，两个碳密封和润滑系统，在现有的外壳中使用无膨胀耐磨的Vesconite Hilube衬套。该设计是一个组合推力轴承和径向导轴承-一个组合主轴轴承和推力轴承，因此它有轴向和径向两个运行面。

Fourie说:“我们提出了一种法兰轴承设计，基本上轴上的一个台阶将位于法兰上。他说:“垂直轴位于法兰顶部，吸收垂直力和轴向力，然后衬套吸收侧向力或径向力。”Fourie指出:“在一开始就使用滑动轴承的泵中，你有一个单独的推力垫圈或磨损环和一个主轴轴承。他指出，由于滚珠轴承吸收了轴向力，因此Vesconite轴承设计了一个滑动轴套来承担轴向力。

然而，在OEM公司的车间里，在带有脏水的试验台上进行的测试证明，第一个设计是不充分的。通过泵的水都没有到达法兰面，这导致了法兰面被窃听和融化。

Fourie说:“我建议泵公司在法兰表面切割一些凹槽，以便水流通过。“我还建议他们在轴上加一个不锈钢环，这将增加轴向力施加的面积，”他说，并补充说，如果你增加面积，你就会减少压力，减少轴承的整体负荷，这样就不太可能过热。

第二种设计效果更好，但一对夫妇的沟槽被堵塞在轴向面，因为脏水，再一次，这导致轴承过热。Fourie进一步改变了设计，并建议泵OEM将其轴承材料切换到Vesconite轴承的最高等级轴承材料Vesconite Superlube，该材料以其超低摩擦和极高的耐磨性而闻名。他的设计还包括额外的凹槽，增加凹槽尺寸和通过不锈钢法兰的孔，这些法兰位于轴承的轴向面上，以允许更多的水流过轴承。第三次设计迭代已被证明是一种魅力，南非污水处理公司对其泵的性能感到满意。确切的寿命改进尚未量化，因为安装了最新轴承设计的泵仍在运行，已于2022年10月安装。

废水处理公司的运营总监表示，该公司的其他优势还包括减少了油润滑，在引入Vesconite Superlube之前，根据水质每4到6周进行一次油润滑，而目前使用Vesconite Superlube每4到6个月进行一次油润滑。他补充说，该公司仍在决定Vesconite Superlube应用的最终可接受的维护计划。

此外，Vesconite轴承的解决方案消除了碳密封和球轴承，使系统更简单，问题区域更少，同时由于组件数量的减少，使轴承系统更便宜。

该污水处理公司的运营总监指出，他估计Vesconite Superlube解决方案的成本是更换轴承和密封件成本的三分之二，由于减少了停机时间、人工和服务成本，还为最终用户节省了额外的成本。该公司增加了轴承寿命，降低了运行成本。该公司还表示，它更容易进行维护，因为更换普通衬套比更换早期设计中的碳密封和球轴承更简单。

“积聚污垢的地方少得多，所以工程师的工作就不那么混乱了，”Fourie说。

Vesconite的主要轴承材料，Vesconite Superlube，是一种利基产品，适用于利基应用，如这种应用，其特点是极具磨蚀性和脏水。该材料的低摩擦，这是低于原始PTFE，是成正比的材料的低磨损率。

“低摩擦也有好处，它产生更少的热量，”Fourie说。他补充说:“如果你的应用程序有过热的趋势，磨损得太快，Vesconite Superlube是理想的替代品，因为它产生的热量更少，磨损得更慢。”