Spotreba cirkulačnej vody 1 450 m3/h pri spáde 48 m, pričom na sacej prírube je k dispozícii iba 3,6 m NPSH, ukončuje väčšinu výberov s jedným nasávaním pred fázou cenovej ponuky. Stroj, ktorý prežije túto povinnosť, je zvyčajne odstredivé čerpadlo s dvojitým nasávaním: jedno puzdro, jedno obežné koleso, dve sacie oká a krivka sacieho výkonu, s ktorou sa obežné koleso s jedným okom nemôže vyrovnať pri rovnakej rýchlosti.
Táto príručka je napísaná pre ľudí, ktorí podpíšu toto rozhodnutie: inžinieri závodu, ktorí vymieňajú jednotku, ktorá neustále vypína pri nízkom nasávacom tlaku, projektové tímy dimenzujú nový okruh a vedúci údržby, ktorí zdedia všetko, čo bolo nariadené. Zahŕňa to, čo sa v skutočnosti mení v dizajne, kde sa nachádza bod zlomu oproti koncovému saciemu čerpadlu, ktorých päť vstupov určuje číslo modelu a výber materiálu a potrubia, ktoré rozhodujú o tom, či čerpadlo dosiahne svoju prvú plánovanú generálnu opravu.
Čo je odstredivé čerpadlo s dvojitým saním
Odstredivé čerpadlo s dvojitým nasávaním je odstredivé čerpadlo, ktorého obežné koleso nasáva kvapalinu z oboch strán jedného náboja, čím rozdeľuje celkový prietok na dva rovnaké prúdy, ktoré sa opäť spájajú na výstupe zo skrine.
Odstredivé čerpadlo s dvojitým nasávaním: rotodynamické čerpadlo s jedným obežným kolesom, dvoma protiľahlými sacími okami napájanými spoločnou vstupnou vetvou a puzdrom, ktoré zhromažďuje zlúčené prúdy na výtlačnej dýze. Hydraulicky sa chová ako dve paralelné jednosacie čerpadlá zdieľajúce jeden hriadeľ a jednu sadu ložísk.
Toto paralelné porovnanie je logikou dizajnu, nie marketingovou líniou. Každé oko zvládne polovicu celkového prietoku, takže vstupná rýchlosť v každom oku je zhruba polovičná, než akú by videlo ekvivalentné jednosacie obežné koleso pri rovnakej prevádzke. Nižšia vstupná rýchlosť znamená nižšiu potrebu NPSH, a preto tenké sacie okraje prestanú byť problémom, keď sa obežné koleso zdvojnásobí.
Kompromisy sú skutočné a patria do porovnania pred otvorením cien. Dvojité sacie teleso je väčšie a ťažšie, nesie dve hriadeľové upchávky namiesto jednej a delený kĺb musí byť opracovaný, utesnený a správne utiahnutý. Pre daň z prevodu 5 m3/h nie je nič z toho opodstatnené; pre nepretržitú slučku chladiacej vody 900 m3/h sa dodatočná hmota plášťa zaplatí sama za spoľahlivosť nasávania.
Prečo dizajn dvojitého nasávania s deleným puzdrom ruší axiálny ťah
Axiálny ťah v dvojitom sacom čerpadle sa ruší, pretože dve oká obežného kolesa sedia chrbtom k sebe na rovnakom hriadeli a tlak pôsobiaci na jeden plášť rotora sa odráža od tlaku pôsobiaceho na druhý.
V čerpadle s jednoduchým nasávaním tlačí plný výtlačný tlak na zadný plášť obežného kolesa a vytvára silu, ktorá sa pohybuje od niekoľkých stoviek až po niekoľko tisíc newtonov v závislosti od veľkosti a hlavy. Táto sila musí byť riadená vyvažovacími otvormi, vyvažovacím bubnom alebo zámerne predimenzovaným axiálnym ložiskom a každá z týchto častí predstavuje svoj vlastný vzor opotrebovania a spôsob zlyhania. Pri protiľahlých okách zvyškové axiálne zaťaženie klesne na malé percento hodnoty s jednoduchým nasávaním a ložiská nesú iba radiálne zaťaženie, čo je hlavný dôvod, prečo rotory s dvojitým nasávaním bežia hladko roky v nepretržitej prevádzke.
Symetrický vstupný prietok nie je detail potrubia. Posuňte jedno oko silnejšie ako druhé a rotor sa opäť axiálne zaťaží, takže geometria sania patrí do špecifikácie čerpadla, nie mimo nej.
Prístup k údržbe je druhou štrukturálnou výhodou. Klasické usporiadanie s dvojitým nasávaním je horizontálne delené puzdro medzi ložiskami, klasifikované ako BB1 podľa API 610. Horná polovica sa zdvihne, rotor sa vysunie a sacie a výtlačné potrubie zostane priskrutkované na mieste. V prevádzke v teréne je výmena trecieho krúžku alebo ložiska, ktorá trvá 8 až 12 hodín na koncovom nasávacom potrubí, často dokončená za 3 až 5 hodín na jednotke s deleným puzdrom, jednoducho preto, že sa nič nemusí odrezať a potom znova zarovnať. Pri tlaku nad približne 40 barov sa rovnaký hydraulický dizajn presúva do radiálne rozdeleného medziložiskového puzdra BB2, ktoré drží obežné koleso s dvojitým nasávaním, no obaľuje ho v tlakovom valci.
Dvojité sanie verzus koncové sanie: Zhoda s pracovným bodom
Nad približne 300 až 400 m3/h v prevádzkovom bode alebo vždy, keď dostupný NPSH klesne pod približne 5 m, je zvyčajne voľba s nižším rizikom dvojité sacie čerpadlo. Pod oboma prahovými hodnotami je koncové sacie čerpadlo zvyčajne lacnejšie na nákup, ľahšie sa montuje a je rovnako spoľahlivé.
Dvojité sanie
- Vysoký prietok z jedného puzdra a jedného pohonu
- Pri vysokom prietoku sa vyžaduje nízka NPSH, takže tenké okraje stále fungujú
- Žiadne zariadenie na vyvažovanie ťahu, ktoré by sa muselo opotrebovať alebo zastrčiť
- Delené puzdro umožňuje rýchly prístup k rotoru bez odstránenia potrubia
- Dve tesnenia na prepláchnutie, monitorovanie a výmenu
- Väčší pôdorys, ťažšia základná doska, vyššia obstarávacia cena
Ukončite odsávanie
- Najlepšia hodnota medzi približne 5 a 300 m3/h
- Viacstupňové verzie predlžujú hlavu vo vnútri jedného puzdra
- Kompaktné, jednoduché tesnenie, jednoduché zarovnanie
- NPSH požadované stúpa rýchlo so stúpajúcim prietokom
- Axiálny ťah musí byť vnútorne vyvážený
- Pri práci s rotorom sa potrubie zvyčajne musí odpojiť
| Kritérium | Dvojité sanie (BB1 or BB2) | Ukončite odsávanie (OH1 or OH2) |
| Pohodlný prietokový pás | 300 až 3 000 m3/h na puzdro | 5 až 400 m3/h |
| Hlava na etapu | 15 až 150 m | 20 až 120 m, viac pri viacstupňovom |
| NPSH požadované pri 1 200 m3/h | Typicky 4 až 6 m | Typicky 6 až 9 m |
| Manipulácia s axiálnym ťahom | Zrušené protiľahlými okami obežného kolesa | Vyvažovacie otvory alebo balančný bubon |
| Spoj plášťa | Horizontálne pre BB1, radiálne pre BB2 | Radiálne |
| Hriadeľové tesnenia | Dvaja | Jeden |
| Prístup k rotoru | Vrchná časť krytu, potrubie zostáva pripojené | Potrubie je normálne odpojené |
| Najlepšie sedí | Vysoký prietok, tenké sacie rozpätie, nepretržitá prevádzka | Všeobecný prenos, slučky s nízkym prietokom, dávkovanie |
Keď sa hlava vyšplhá nad rámec toho, čo môže poskytnúť jeden dvojitý sací stupeň pri rýchlosti s dvoma pólmi, prietok sa normálne udržiava a namiesto toho sa pridáva hlava na stupeň. Procesné čerpadlo, ako je vedenie ZA, vyplní túto medzeru bez zmeny usporiadania nasávania.
ZA Petrochemické procesné čerpadlo pre aplikácie API 610 Linka procesných čerpadiel API 610 pre čisté alebo mierne časticami zaťažené, horúce alebo studené, neutrálne alebo korozívne kvapaliny; vyhovuje úlohám s vyššou hlavou bez zmeny usporiadania sania. Zobraziť produkt → Na druhom konci stupnice, clo, ako je 5 000 m3/h vo výške 7 m, vôbec nie je otázkou dvojitého nasávania. To je oblasť axiálneho toku, kde iná skupina hydrauliky vykonáva rovnakú prácu s oveľa menším inštalovaným výkonom.
Obehové čerpadlo s axiálnym výparníkom FJX Veľkokapacitné nízkotlakové axiálne čerpadlo s výkonom 300–12 000 m3/h pre nútený obeh výparníkov, kryštalizátory a reaktory v priemysle fosfátov, soli, oxidu hlinitého a lúhu sodného. Zobraziť produkt → Päť vstupov, ktoré rozhodujú o modeli odstredivého čerpadla s dvojitým saním
Päť vstupov určuje číslo modelu: prevádzkový prietok a výška, dostupné NPSH, vlastnosti kvapaliny, materiál konštrukcie a údaje o pohone. Všetko ostatné v údajovom liste je dôsledkom týchto piatich.
- Pracovný tok a hlava v menovitom bode plus maximálny a minimálny prevádzkový stav, v ktorom bude zariadenie skutočne fungovať.
- NPSH k dispozícii vypočítané z reálneho systému, porovnané s testovanou požadovanou krivkou NPSH s rezervou minimálne 0,5 m pri menovitom bode a 1,0 m pri maximálnom prietoku.
- Vlastnosti tekutín vrátane špecifickej hmotnosti, viskozity, teploty, obsahu pevných látok a hladiny chloridov, pretože kvapalina rozhoduje o hydraulike aj metalurgii.
- Materiál konštrukcie a prídavky na koróziu, ktoré sa zvyčajne riadia údajmi o chloridoch a tuhých látkach, a nie údajom o prietoku.
- Údaje o disku a inštalácii zahŕňajúce rýchlosť motora, napätie, typ spojky, základnú dosku a rotáciu, čo všetko obmedzuje obloženie obežného kolesa, ktoré je možné dodať.
Orientačná NPSH požadovaná pri 1 200 m3/h, lepšia je kratšia lišta
Ilustratívne skríningové hodnoty len pre porovnanie konceptov. Potvrďte každý údaj pomocou testovanej krivky pre vybraný model a rýchlosť.
Jedno pravidlo udržuje výber čestný: prevádzkový bod by mal byť medzi 80 % a 110 % prietoku pri najlepšom bode účinnosti. Výber dobre naľavo od tohto pásma kupuje hlavu, ktorú nikto nepotrebuje a zaplatí za to vnútornou recirkuláciou a radiálnym zaťažením; výber vpravo vyvoláva kavitáciu, vychýlenie hriadeľa a krátku životnosť tesnenia.
Pre okolité rozhodnutia, vrátane plánov tesnení a štýlu puzdra, továrenská príručka k výber petrochemického procesného čerpadla prechádza susednými schodmi v rovnakom poradí.
Materiály a diely podliehajúce opotrebovaniu, ktoré rozhodujú o životnosti
Väčšina porúch dvojitého sacieho čerpadla v chemickej prevádzke sú poruchy materiálu a vôle, nie hydraulické. Obežné kolesá zriedka strácajú svoj tvar; Opotrebovacie krúžky sa otvárajú, tesnenia sa opotrebúvajú a korózia zmizne z nesprávneho miesta.
- Nerez 304 a 316L: čistá voda, nízky obsah chloridov, mierna teplota.
- Duplex 2205 a super duplex 2507: chloridová voda, morská voda a vyššia pevnosť v deliacom spoji.
- CD4MCu: brúsne kaly, kde sa korózia a opotrebovanie prekrývajú.
- Typy Hastelloy a titán: agresívne kyseliny, chloridy a oxidačné médiá tam, kde štandardná nehrdzavejúca oceľ čoskoro zlyhá.
- Žiaruvzdorná zliatina 2520: horúce médiá, kde sa tepelný rast musí prispôsobiť medzerám.
Vôľa tesniaceho krúžku je najmerateľnejšou položkou na akomkoľvek hárku generálnej opravy. Keď sa vôľa 200 mm trecieho krúžku otvorí z 0,35 mm na 0,70 mm, očakávajte 3 až 6 percentný pokles hlavy v prevádzkovom bode, zodpovedajúcu stratu účinnosti a viditeľné zvýšenie vibrácií ložiska. Ide o rozhodnutie o údržbe, nie o hydraulickom rozhodnutí, ktoré sa oplatí zaznamenávať pri každej kontrole.
Dvojité sacie čerpadlo s prispôsobenými materiálmi a udržiavanými vôľami bežne beží 8 až 12 rokov medzi hlavnými opravami v oblasti čistej vody. Rovnaký obal s neporovnateľnou zliatinou v chlórovanej vode môže zlyhať do dvoch rokov.
Spoločnosť Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd., ktorá vyrába rad čerpadiel Huaning z Jingjiang v provincii Jiangsu, vyrába dvojité sacie potrubie S/SH, ktoré nesie tieto možnosti materiálov spolu so širším katalógom chemických čerpadiel.
Dvojité sacie čerpadlo S SH pre petrochemické procesy Dvojité sanie pump listed under petrochemical process pumps; suction piping layout determines whether its hydraulic advantage survives commissioning. Zobraziť produkt → Pravidlá sacieho potrubia, ktoré chránia výhodu dvojitého sania
Usporiadanie sacieho potrubia rozhoduje o tom, či výhoda dvojitého nasávania prežije aj uvedenie do prevádzky.
- Pred nasávacou prírubou udržujte rovný úsek s piatimi až desiatimi priemermi potrubia, aby prúdenie prúdilo rovnomerne.
- Nikdy nepriskrutkujte koleno s krátkym polomerom priamo na prírubu; dve oká budú mať nerovnomerný prietok a rotor bude zaťažený axiálne.
- Použite symetrické usporiadanie s dvojitým prívodom všade tam, kde musia byť obe oká napájané z jedného zberača, a skontrolujte, či sa dĺžky vetiev zhodujú.
- Samostatne podopierajte sacie a výtlačné potrubie, takže žiadne napätie potrubia nedosiahne plášť, keď je spoj utiahnutý.
- Po pripojení potrubia znova skontrolujte zarovnanie spojky, a to za studena aj pri prevádzkovej teplote.
- Udržujte vibrácie ložiska pod 2,8 mm/s rms v menovitom bode, na hranici zóny A až B pre nové stroje podľa ISO 10816-3.
Požiadajte o predpokladaný prevádzkový bod na testovanej krivke a nie o generický katalógový graf a trvajte na tom, že zaručená požadovaná hodnota NPSH má toleranciu. Pošlite aktuálnu prevádzku, údaje o kvapaline a systém NPSH na továreň na kontrolu výberu pred zadaním objednávky, pretože oprava problému so saním po inštalácii stojí oveľa viac ako samotné čerpadlo.
FAQ: Výber odstredivého čerpadla s dvojitým saním
Štyri otázky uvedené nižšie sa vyskytujú takmer pri každom dopyte s dvojitým nasávaním a odpovede zvyčajne rozhodujú o špecifikácii pred diskusiou o cene.
Zvoľte na testovanej krivke pri skutočnej prevádzkovej rýchlosti a akúkoľvek katalógovú hodnotu berte len ako skríningový údaj.
Oplatí sa dvojité sacie čerpadlo za príplatok?
Namiesto nákupnej ceny porovnajte celkové náklady na inštaláciu. Nad približne 300 až 400 m3/h dve paralelné koncové sacie čerpadlá plus dodatočné potrubie, ventily, základná doska a ovládacie zariadenie zvyčajne stoja viac ako jednu dvojitú saciu jednotku a vyžadujú dvojnásobnú údržbu. Pod 300 m3/h koncové sacie čerpadlo bežne vyhráva cenou aj pôdorysom.
Akú maržu NPSH mám špecifikovať?
Špecifikujte rezervu aspoň 0,5 m nad NPSH vyžadovanú v menovitom bode a aspoň 1,0 m pri maximálnom prevádzkovom prietoku. Okraj musí byť skontrolovaný v stredovej línii čerpadla na testovanej krivke, nie oproti katalógovej výkonnostnej čiare, ktorá bola nameraná na inom obložení obežného kolesa.
Dokáže dvojité sacie čerpadlo zvládnuť kvapaliny obsahujúce pevné látky?
Áno, v medziach. Dvojité sacie teleso môže byť vybavené tvrdenými alebo CD4MCu oterovými krúžkami a polootvoreným obežným kolesom pre ľahkú kalovú prevádzku a zostáva lepšou odpoveďou na špinavú chladiacu vodu, pretože toleruje NPSH. Nad približne 5 percent hmotnosti pevných látok je tým správnym strojom špeciálne čerpadlo na kal.
Aký je rozdiel medzi dvojitými sacími čerpadlami BB1 a BB2?
BB1 je axiálne delené puzdro medzi ložiskami, takže horná polovica sa zdvihne pre prístup k rotoru s potrubím na mieste a pokrýva väčšinu procesných úloh až do približne 40 barov. BB2 je radiálne delené puzdro medzi ložiskami, zvyčajne sudového typu, pre vyššie tlaky a tam, kde spoj puzdra nesmie predstavovať riziko utesnenia. Obidve si ponechajú obežné koleso s dvojitým nasávaním a obe rovnakým spôsobom zrušia axiálny ťah.
