Kas sa tõesti mõistad tsentrifugaalpumpasid? 8 inseneriküsimust, mis mõjutavad pumba töökindlust

Ø K1: Miks on imitoru tavaliselt ühe suuruse võrra suurem kui pumba imiotsik?

See on tsentrifugaalpumpade paigaldamisel väga levinud tava.

Paljudes rakendustesImitoru nimiläbimõõt valitakse ühe suuruse võrra suuremaks kui pumba imiotsikToru ühendamiseks pumbaga kasutatakse tavaliselt sobivat ekstsentrilist reduktorit.

Miks?

Sellel on kolm peamist põhjust:

Miks kasutatakse tavaliselt ekstsentrilist reduktorit?

Horisontaalse imitorustiku jaoks alameda pealmise ekstsentrilise reduktorigakasutatakse tavaliselt õhutaskute tekkimise võimaluse minimeerimiseks imemisliinil.

See ei ole aga iga paigalduse puhul absoluutne reegel.

Reduktori suund tuleks määrata pumba paigutuse, torustiku kalde, vedeliku omaduste ja õhu kogunemise võimaluse põhjal.

Inseneri põhimõte

Eesmärk ei ole lihtsalt imitoru "ühe suurusega suuremaks" muuta.

Kujundus peaks arvestama:

• · Imemiskiirus
• · Hõõrdumine ja lokaalsed rõhukaod
• · NPSHa
• · Pumba sisselaskevoolu muster
• · Sirge toru pikkus
• · Küünarnukkide ja ventiilide asukoht
• · Õhutaskute tekkimise võimalus

Ø K2: Miks on juhtventiil sageli väiksem kui peatoru?

Erinevalt imitorustikust ei valita juhtventiile alati sama nimiläbimõõduga kui põhitorustikku.

Näiteks:

Sellel praktikal on mitu põhjust.

1. Madalamad kulud

Väiksem ventiil maksab üldiselt vähem kui ventiil, mille läbimõõt on sama kui peamisel torujuhtmel.

2. Parem juhtimisulatus

Reguleerimisventiil reguleerib vooluhulka, muutes selle ava.

Kui ventiil on liiga suur, võib see tavatingimustes töötada väga väikese avaga. See võib vähendada selle efektiivset juhtimisvahemikku ja muuta täpse vooluhulga juhtimise keerulisemaks.

Õige suurusega väiksem ventiil võib töötada sobivamas avanemisvahemikus.

3. Kompromissiks on suurem rõhukadu

Väiksem ventiil suurendab voolukiirust ja seega ka rõhulangust.

Seega põhimõte ei ole järgmine:

Ventiil tuleks õigesti valida, lähtudes:

• · Voolukiirus
• · Diferentsiaalrõhk
• · Kondensatsioonikiirus/Kv
• · Nõutav juhtimisvahemik
• · Lubatud rõhulang

Ø K3: Kas tsentrifugaalpumba imiava vajab alati positiivset rõhku?

Ei.

Levinud eksiarvamus on, et tsentrifugaalpumba imemisrõhk peab alati olema atmosfäärirõhust kõrgem.

Tegelikkuses saavad paljud pumbad töötada vedelikutasemega pumba keskjoonest allpool, mis võimaldab pumbal vedelikku altpoolt tõsta.

Põhiküsimus pole aga mitte ainult see, kas pump suudab vedelikku "tõsta".

Tegelik süsteem peab vastama nõutavale NPSH tingimusele:

Imemiskõrguse suurenedes väheneb rõhk pumba sisselaskeava juures ja imemisliini kaod muutuvad märkimisväärsemaks.

Seega, mida suurem on imemiskõrgus, seda hoolikamalt tuleks süsteemi kavitatsiooniohu suhtes kontrollida.

Ø K4: Kas pumba väljalaskepoolel on vaja tagasilöögiklappi?

Paljudes pumpamissüsteemides,Väljalaske tagasilöögiklapp on süsteemi konstruktsiooni oluline osa.

See pakub peamiselt kolme eelist.

1. Hoiab ära tagasivoolu

Kui pump seiskub, võivad rõhuerinevused süsteemis põhjustada vedeliku tagasivoolu pumba poole.

Tagasilöögiklapp takistab seda tagasivoolu.

2. Hoiab ära tagurpidi pöörlemise

Vastupidine vool võib põhjustada pumba tiiviku tagurpidi pöörlemist.

Sõltuvalt pumba ja ajami paigutusest võib see põhjustada probleeme järgmistega:

• · Mehaanilised tihendid
• · Laagrid
• · Sidurid
• · Mootor või muu ajamiseade

3. Aitab hoida torustikku täis

Mõnes süsteemis on vedeliku hoidmine väljalasketorustikus oluline usaldusväärse taaskäivitamise ja süsteemi töö tagamiseks.

Ventiili tüüp, paigaldusasend ja sulgemisomadused tuleks siiski valida vastavalt tegelikule süsteemile.

Hüdrolöögi suhtes tundlike süsteemide puhul tuleks rakendada täiendavaid meetmeid, näiteksmittesulguvad tagasilöögiklapid, aeglaselt sulguvad tagasilöögiklapid, õhuklapid või ülepingekaitseseadmedvõib olla vajalik.

Ø K5: Milline on tsentrifugaalpumba süsteemi ideaalne torustiku paigutus?

Pumba ebastabiilsust ei põhjusta mõnikord pump ise, vaid halb torustiku paigutus.

Üks levinud probleem on:

Ideaalis

Teatud pumpamissüsteemides peaks väljalasketorustik pidevalt tõusma vastuvõtupaagi või süsteemi sihtkoha suunas.

See võimaldab süsteemi siseneval õhul liikuda kõrgeima punkti poole ja lõpuks välja pääseda.

Lihtsustatud ideaalne paigutus on järgmine:

Mis toimub päris projektides?

Tegelikes paigaldistes sisaldavad torujuhtmed sageli pikki horisontaalseid lõike.

Pikk horisontaalne lõik ei ole tingimata probleem.

Peaasi on vältida ebavajalikku:

• · Tipphetked
• · Madalad punktid
• · Vastupidised nõlvad
• · Kohad, kuhu õhk võib koguneda

Kui kõrget punkti ei ole võimalik vältida, siis sobivõhu väljalaskeventiil / õhuventiilvõib olla vajalik.

Mis saab siis, kui torujuhtme lõppu on paigaldatud juhtventiil?

Juhtventiili asukohta tuleks arvestada koos paagi taseme, allavoolu rõhu, ventiili rõhulanguse ja kavitatsiooniriskiga.

Süsteem peaks hoidma ventiilil piisavat rõhku ja vältima töötingimusi, mis võivad põhjustada kavitatsiooni.

Põhiprintsiip on:

Ø K6: Kuidas saate pumba jõudlust kohapeal kontrollida?

Üks usaldusväärsemaid meetodeid on võrdlustegelikud välimõõtmised koos tootja pumba jõudluskõveraga.

Tüüpilised mõõtmised hõlmavad järgmist:

• · Voolukiirus
• · Imemisrõhk
• · Väljalaskerõhk
• · Pumba kiirus
• · Rõhu mõõtmise punktide ja pumba keskjoone vaheline kõrguse erinevus

Kuhu peaks manomeetrid paigaldama?

Manomeetrid tuleks paigaldada pumba imi- ja väljalaskeotsikutele võimalikult lähedale.

Samuti tuleks registreerida rõhumõõtepunktide ja pumba keskjoone vaheline kõrguste erinevus.

Pumbapea ei ole lihtsalt:

Arvutusel tuleks arvesse võtta ka kõrguste erinevust ja vajaduse korral kiiruse mõju.

Kuidas saab voolukiirust mõõta?

Ideaalis kasutage sobivat voolumõõteseadet, näiteks:

• · Magnetiline voolumõõtur
• · Ultraheli voolumõõtur
• · Turbiini voolumõõtur
• · Muud sobivad voolu mõõtmise seadmed

Kui voolumõõturit pole saadaval, saab vooluhulka mõnikord hinnata, mõõtes teadaoleva mahuga paagi täitmiseks kuluvat aega.

Kas me saame kontrollida ainult sulgeventiili?

Jah, põhilise jõudluskontrolli jaoks.

Seesulgepeatoimub nullvoolu korral, seega pole voolu mõõtmist vaja.

Mõõdetud sulgemiskõrguse võrdlemine tootja kõveraga aitab kindlaks teha, kas:

• · Pump töötab õigel kiirusel
• · Paigaldatud on õige tiiviku läbimõõt
• · Pumba jõudlus on üldiselt kooskõlas oodatava kõveraga

Siiski:

Nullvooluga töötamine võib põhjustada ülekuumenemist, sisemist retsirkulatsiooni, mehaanilise tihendi kahjustusi ja muid probleeme.

Aga pumba efektiivsus?

Efektiivsuse mõõtmine on keerulisem, kuna pumba võlli sisendvõimsus tuleb täpselt kindlaks määrata.

Välikatsetes võib see hõlmata mootori sisendvõimsuse mõõtmist ja mootori ja käigukasti efektiivsuse arvestamist või võlli pöördemomendi ja kiiruse otsest mõõtmist.

Ø K7: Kuidas mõjutab vedeliku viskoossus tsentrifugaalpumba jõudlust?

Enamiku tsentrifugaalpumpade jõudluskõverad põhinevad testimiselpuhas vesi standardtingimustes.

Kui pumbataval vedelikul on oluliselt suurem viskoossus kui veel, võib pumba jõudlus märkimisväärselt muutuda.

Tüüpilised mõjud on järgmised:

• · Väiksem vooluhulk
• · Alumine pea
• · Madalam efektiivsus
• · Suurem energiatarve

Seetõttu:

Arvesse tuleks võtta tegelikku vedeliku viskoossust, tihedust, temperatuuri ja tööpunkti.

Väga viskoossete vedelike puhul võib tsentrifugaalpumba efektiivsus märkimisväärselt väheneda.

Sõltuvalt rakendusestmahtpumbadNäiteks kruvipumbad, hammasrataspumbad või pöördpumbad võivad pakkuda paremat lahendust.

Puudub ühtne viskoossuse väärtus, mida saaks kasutada iga tsentrifugaalpumba universaalse piirväärtusena. Pumba sobivust tuleks hinnata tegeliku rakenduse ja pumba konstruktsiooni põhjal.

K8: Kas pump saab töötada oma jõudluskõveral näidatud vooluhulgavahemikus?

Mitte tingimata.

See, et pumba kõverale punkt ilmub, ei tähenda, et see sobib pidevaks tööks.

Tsentrifugaalpump peaks tavaliselt töötama võimalikult lähedal oma:

Paljud rakendused on suunatud normaalsele töövahemikule umbes80–120% BEP-voolust, kuid tegelik lubatud töövahemik peaks alati põhinema tootja soovitatud tööpiiril.

Miks tuleks vältida pikaajalist madala vooluhulgaga töötamist?

Kui vooluhulk on oluliselt alla BEP-i, võib pump kogeda järgmist:

• · Sisemine retsirkulatsioon
• · Temperatuuri tõus
• · Suurenenud radiaalkoormused
• · Kõrgem vibratsioon
• · Mehaanilise tihendi kulumine
• · Suurenenud laagrikoormused

Kui pidev madala vooluhulgaga töötamine on vältimatu, on võimalike lahenduste hulka kuuluvad:

Variant 1: Minimaalse vooluhulga möödaviigu-/ringlusliin

Osa vedelikust suunatakse pidevalt tagasi imemisallikasse või muusse sobivasse kohta.

Variant 2: Muutuva kiirusega ajam

Sagedusmuundurit saab kasutada pumba kiiruse vähendamiseks ja pumba väljundi paremaks vastavusse viimiseks süsteemi tegeliku nõudlusega.

Aga kuidas on lood liigse vooluga?

Pumba kõverast liiga palju paremal töötamine võib samuti probleeme tekitada, sealhulgas:

• · Kõrgem NPSHr
• · Väiksem NPSH marginaal
• · Kavitatsioon
• · Suurenenud vibratsioon
• · Mootori ülekoormus
• · Vähenenud efektiivsus

Seetõttu:

Eelistatud tööpunkt on tavaliselt lähedal projekteeritud tööpunktile ja parimale töökeskkonna rõhule (BEP), jäädes samal ajal tootja lubatud töövahemikku.