Dvaja inžinieri stoja v chemickom závode s rovnakými špecifikáciami procesu: 120 m3/h 30 % kyseliny sírovej pri spáde 20 m. Jeden sa vracia s horizontálnym čerpadlom na podlahovej doske. Druhá špecifikuje vertikálne čerpadlo visiace vo vnútri nádrže. Oba sa pohybujú kvapalinou, ale ich inštalačné stopy, spoľahlivosť spustenia a náklady na údržbu sa výrazne líšia. Rozdiel medzi horizontálnymi a vertikálnymi odstredivými čerpadlami nie je vecou osobných preferencií – ide o rozhodnutie o tom, ako bude váš závod využívať podlahovú plochu, ako sa vyhnúť kavitácii a ako platiť budúce opravy.
Na najzákladnejšej úrovni a vertikálne ponorné čerpadlo môže byť spadnutý do jamy, zatiaľ čo horizontálne čerpadlo je priskrutkované k lyžine. Tento jednoduchý geometrický výber ovplyvňuje čistú pozitívnu saciu hlavu čerpadla (NPSH), jeho konfiguráciu tesnenia a spôsob, akým ho otvárate pre servis.
Štrukturálny rozdiel medzi horizontálnymi a vertikálnymi odstredivými čerpadlami
Začnite s osou hriadeľa. Horizontálne odstredivé čerpadlo má hriadeľ rovnobežný so zemou a obežné koleso, ktoré je umiestnené v špirálovej skrini podoprenej základnou doskou. Kvapalina vstupuje cez saciu dýzu na jednej strane a vystupuje cez výtlačnú dýzu na vrchu. Vertikálne odstredivé čerpadlo má hriadeľ kolmý na zem. V mnohých prevedeniach sú obežné koleso a spodná súprava ložísk ponorené v kvapaline, zatiaľ čo motor zostáva nad montážnou prírubou.
IH jednostupňové jednoodsávacie odstredivé čerpadlo odolné voči korózii Toto horizontálne čerpadlo, navrhnuté podľa ISO2858, si poradí s korozívnymi kvapalinami bez pevných látok až do 105 °C. Vďaka širokému rozsahu špecifikácií a účinnosti je veľmi vhodný pre chemické a petrochemické služby. Zobraziť produkt → Táto orientácia sama o sebe určuje, ako sa čerpadlo spustí. Horizontálne čerpadlo v priemyselnom prostredí zvyčajne vyžaduje zaplavené sanie alebo plniaci systém na vytlačenie vzduchu z krytu pred spustením. Vertikálne čerpadlo s ponoreným obežným kolesom je svojou konštrukciou samonasávacie, pretože kvapalina je prítomná okolo obežného kolesa už pri štarte motora. Pre prepravnú službu so zlými sacími podmienkami je tento rozdiel často rozhodujúcim faktorom.
Inštalačná plocha a podlahová plocha
Ak je plocha podlahy vzácna, zvíťazí vertikálne čerpadlo ešte predtým, než sa pozriete na krivku výkonu. Horizontálne čerpadlo potrebuje oblasť rozšírenia základovej dosky, priestor pre sacie potrubie na priamy chod a priestor na boku pre mechanika na otáčanie ložiskového telesa. Vertikálne čerpadlo visí priamo na okraji nádrže alebo podpornej konzole, takže vôbec nezaberá na podlahe.
FY Vertikálne ponorné čerpadlo s dlhým hriadeľom pre korozívne kvapaliny Toto vertikálne ponorné čerpadlo šetrí podlahovú plochu a zjednodušuje inštaláciu v existujúcich žumpách. Spĺňa normy ISO2858 a ISO5199, zvláda teploty od -20 °C do 180 °C a vyhovuje korozívnym médiám bez abrazívnych pevných látok. Zobraziť produkt → Podľa našich skúseností môže výmena horizontálneho čerpadla za vertikálne čerpadlo s dlhým hriadeľom v existujúcej hrádzi uvoľniť 60 % podlahovej plochy bunky čerpadla. Táto štvorcová plocha je často dostatočná na to, aby sa dávkovacia lyžina alebo sekundárna zadržiavacia nádoba presunuli do toho istého krytu.
Vertikálne čerpadlo ušetrí minimálne 60 % podlahovej plochy horizontálneho čerpacieho agregátu, vyžaduje si však 2-3 m nadzemného ťahu na údržbu.
Vertikálne čerpadlá si vyžadujú náklady: potrebujú voľný priestor nad montážnou prírubou na ťahanie otočného prvku a často vyžadujú vyššie zdvíhacie oko na kladkostroji. Pre vnútorné čerpacie miestnosti s nízkym stropom môže byť táto nadzemná výška prekážkou.
NPSH a hydraulický výkon v horizontálnych vs. vertikálnych čerpadlách
Horizontálne čerpadlá sú spoľahlivé, keď je sací zdroj nad stredovou čiarou čerpadla, ale stávajú sa náchylnými na kavitáciu, keď je zdroj kvapaliny pod čerpadlom. Každý meter sacej výšky znižuje dostupný NPSH približne o 10 kPa pre kvapaliny podobné vode. Vertikálne čerpadlá eliminujú túto stratu tým, že držia obežné koleso ponorené, čo znamená, že ich dostupný NPSH začína skôr od povrchového tlaku kvapaliny než od nadmorskej výšky čerpadla.
CZ horizontálne chemické čerpadlo so zvýšenou účinnosťou a kavitačným výkonom V súlade s normami DIN 24256 a ISO2858 ponúka toto horizontálne čerpadlo vyššiu účinnosť a NPSH oproti modelom IH. Poradí si s čistými alebo mierne kontaminovanými kvapalinami v širokom rozsahu teplôt, vďaka čomu je všestranný pre chemické procesy. Zobraziť produkt → Pre horúcu alebo prchavú chemikáliu je tento rozdiel kritický. Zvážte použitie kyseliny sírovej pri teplote 60 C až 80 C. Horizontálne čerpadlo na podlahe žumpy môže potrebovať veľkú spádovú rúrku a nádobu na predbežné naplnenie, aby uspokojila NPSH. Vertikálne čerpadlo v tej istej nádrži môže často používať menší motor, pretože sacia strana je už kladná.
Keď sa nás kupujúci čerpadla pýta na vertikálne čerpadlo pre korozívny systém, prvá otázka nie je o účinnosti. Ide o čistú pozitívnu saciu výšku dostupnú v závode. Keď je toto číslo nižšie ako požadovaná hodnota NPSH čerpadla, horizontálna konfigurácia sa stáva povinnosťou údržby.
Porovnanie nákladov na údržbu a životný cyklus
Prístup k údržbe je miesto, kde sa horizontálne čerpadlo bráni. Horizontálny hriadeľ čerpadla, ložiská a mechanické tesnenie sú prístupné zo strán a zhora. Technik môže odstrániť koncový kryt ložiska, vytiahnuť hriadeľ a skontrolovať tesnenie bez toho, aby namontoval kladkostroj s plnou výškou. Vertikálne čerpadlo s dlhým hriadeľom zvyčajne vyžaduje zdvihnutie celého rotujúceho prvku z nádrže, čo znamená odskrutkovanie montážnej dosky a použitie špeciálneho žeriavu alebo navijaka.
Horizontálny profil opravy čerpadla
- Čistý prístup z troch strán
- Nízka výška zdvihu pre výmenu tesnenia kazety
- Jednoduchá kontrola vyrovnania pomocou číselníkov
- Odtoková cesta často potrebuje suchú jamu alebo stupeň
Vertikálny profil na opravu čerpadla
- Plný unit extraction for seal inspection
- Svetlá výška musí umožniť ťah 2-3 m
- Dlhšie prestoje na kontrolu obežného kolesa
- Podlaha za nádržou zostáva voľná
Životnosť tesnenia je často rozhodujúcim nákladovým faktorom: horizontálne čerpadlá vystavujú tesnenie tlaku kvapaliny na dne; vertikálne čerpadlá umiestnia tesnenie v blízkosti hornej časti, ďaleko od ponorených nečistôt.
Usporiadanie tesnenia sa tiež líši. Mechanická upchávka vertikálneho čerpadla je umiestnená v blízkosti hornej časti hriadeľa, čo ho umiestňuje do menej agresívneho prostredia ako tesnenie horizontálneho čerpadla uložené v spodnom ložiskovom puzdre. To môže podstatne zvýšiť životnosť tesnenia za predpokladu, že čerpadlo nebeží nasucho.
Ako si vybrať medzi horizontálnymi a vertikálnymi odstredivými čerpadlami
Pred objednávkou použite krátku tabuľku výberu. Zosúlaďte orientáciu čerpadla s obmedzeniami vašej lokality a chémiou vášho procesu.
| Faktor rozhodovania | Horizontálne odstredivé čerpadlo | Vertikálne odstredivé čerpadlo |
| Priestor k dispozícii | Vyžaduje plochu základnej dosky, vôľu sacieho a výtlačného potrubia | Pasuje priamo na nádrž, bez stopy na podlahe základnej dosky |
| Podmienka odsávania | Vyžaduje zaplavené sanie nad stredovou čiarou čerpadla | Ponorené obežné koleso zvláda nízke NPSH |
| Korozívna kvapalina | Je možné obloženie odolné voči chemikáliám, ale jamy nádrží môžu potrebovať viac výkopov | Teleso čerpadla môže byť úplne ponorené, čím je puzdro chránené pred výparmi |
| Údržba | Jednoduchšie component access for horizontal pumps | Plný rotating element removal required |
| Typické aplikácie | Presun, cirkulácia, dávkovanie z tankovne | Servis jamy, nádrže a žumpy v procesných jednotkách |
60 %
zníženie podlahovej plochy
0 m
potrebný sací zdvih
2-3 m
typická vôľa ťahu
V prípade nákupu nového čerpadla je najkratšou cestou k spoľahlivej špecifikácii najprv definovať vašu maržu NPSH a potom zvoliť orientáciu, ktorá vyhovuje vašej stratégii údržby.
Pre nový chemický závod je praktickým prístupom užší výber horizontálnych čerpadiel pre nadzemné prepravné služby a vertikálnych čerpadiel pre žumpy, jamy a nízkoúrovňové sklady. Kúpte si horizontálne čerpadlo, keď je vaša nádrž už nad úrovňou terénu a operátori potrebujú rýchly prístup k tesneniu. Kúpte si vertikálne čerpadlo, keď ste vo vnútri hrádze, manipulujete s korozívnymi chemikáliami alebo sa snažíte mať k dispozícii každý štvorcový meter podlahy.
Často kladené otázky
Môže vertikálne odstredivé čerpadlo nahradiť akékoľvek horizontálne čerpadlo?
Nie. Vertikálne čerpadlá zvyčajne nedokážu spracovať vysokoprietokové prenosové potrubia s veľkým priemerom s veľmi nízkym sacím tlakom z nadzemnej nádrže a môžu vyžadovať väčší priestor na údržbu. Horizontálne čerpadlá zostávajú štandardom pre mnohé nadzemné služby s vysokým prietokom.
Ktorý typ čerpadla je lepší pre korozívne chemikálie?
Vertikálne čerpadlo môže byť vhodnejšie pre vysoko korozívne kvapaliny, pretože puzdro môže zostať ponorené, čím sa znižuje pôsobenie parnej fázy. Navlhčené časti však musia stále zodpovedať médiu a výbornou voľbou môže byť aj horizontálna pumpa s fluoroplastovým obložením.
Je údržba horizontálneho odstredivého čerpadla lacnejšia?
Zvyčajne áno pre štandardný prístup k ložiskám a tesneniu, pretože mechanik môže dosiahnuť komponent bez zdvihnutia celého rotujúceho prvku. Vertikálne čerpadlá často vyžadujú žeriav alebo kladkostroj, čo môže zvýšiť mzdové náklady na opravu.
Prečo sa vertikálne čerpadlá spúšťajú bez nasávania?
Pretože obežné koleso je už ponorené v kvapaline, nie je potrebné nasávať kvapalinu cez sacie potrubie. Čerpadlo potrebuje iba prekonať trenie a zdvihnúť kvapalinu cez výtlak.
V každom prípade prispôsobte orientáciu čerpadla vašej skutočnej NPSH, dostupnej svetlej výške a spôsobu, akým bude pracovať váš údržbársky tím.
