Неправилният дизайн/оформление на тръбопровода може да доведе до проблеми като хидравлична нестабилност и кавитация в помпената система. За да се предотврати кавитация, трябва да се обърне внимание на дизайна на смукателния тръбопровод и смукателната система. Кавитацията, вътрешната рециркулация и увличането на въздух могат да доведат до високи нива на шум и вибрации, които могат да повредят уплътненията и лагерите.

Циркулационна линия на помпата

Когато хоризонтална помпа с разделен корпус трябва да работи в различни работни точки, може да е необходима циркулационна линия за връщане на част от изпомпваната течност към смукателната страна на помпата. Това позволява на помпата да продължи да работи ефективно и надеждно при BEP. Връщането на част от течността губи известна мощност, но за малки помпи загубата на енергия може да е незначителна.

Циркулиращата течност трябва да се върне обратно към източника на засмукване, а не към смукателния тръбопровод или входната тръба на помпата. Ако се върне към смукателния тръбопровод, това ще причини турбуленция при засмукване на помпата, причинявайки проблеми при работа или дори повреда. Върнатата течност трябва да тече обратно към другата страна на източника на засмукване, а не към точката на засмукване на помпата. Обикновено подходящи устройства за прегради или други подобни конструкции могат да гарантират, че връщащата течност не причинява турбуленция в източника на засмукване.

Паралелна работа

Когато единична голяма хоризонтална помпа с разделен корпус не е осъществимо или за определени приложения с висок дебит често се налага паралелна работа на множество по-малки помпи. Например, някои производители на помпи може да не са в състояние да осигурят достатъчно голяма помпа за помпен пакет с голям поток. Някои услуги изискват широк диапазон от работни потоци, където една помпа не може да функционира икономично. За тези по-високо оценени услуги циклизирането или работата на помпи далеч от техния BEP създава значителни загуби на енергия и проблеми с надеждността.

Когато помпите работят паралелно, всяка помпа произвежда по-малък поток, отколкото ако работи самостоятелно. Когато две еднакви помпи работят паралелно, общият дебит е по-малък от два пъти дебита на всяка помпа. Паралелната работа често се използва като последно решение въпреки специалните изисквания на приложението. Например, в много случаи две помпи, работещи паралелно, са по-добри от три или повече помпи, работещи паралелно, ако е възможно.

Паралелната работа на помпите може да бъде опасна и нестабилна. Помпите, работещи паралелно, изискват внимателно оразмеряване, работа и наблюдение. Кривите (производителност) на всяка помпа трябва да са подобни - в рамките на 2 до 3 %. Комбинираните помпени криви трябва да останат относително плоски (за помпи, работещи паралелно, API 610 изисква увеличение на напора с поне 10% от напора при номинален дебит до мъртва точка).

Хоризонтално разделяне Кутия помпа тръби

Неправилният дизайн на тръбопроводите може лесно да доведе до прекомерни вибрации на помпата, проблеми с лагерите, проблеми с уплътнението, преждевременна повреда на компонентите на помпата или катастрофална повреда.

Смукателният тръбопровод е особено важен, тъй като течността трябва да има правилните работни условия, като налягане и температура, когато достигне смукателния отвор на работното колело на помпата. Плавният, равномерен поток намалява риска от кавитация и позволява на помпата да работи надеждно.

Диаметрите на тръбите и каналите оказват значително влияние върху напора. Като груба оценка, загубата на налягане поради триене е обратно пропорционална на петата степен на диаметъра на тръбата.

Например, 10% увеличение на диаметъра на тръбата може да намали загубата на напор с около 40%. По същия начин, 20% увеличение на диаметъра на тръбата може да намали загубата на напор с 60%.

С други думи, загубата на напор от триене ще бъде по-малка от 40% от загубата на напор от първоначалния диаметър. Значението на нетната положителна смукателна височина (NPSH) в помпените приложения прави дизайна на смукателния тръбопровод на помпата важен фактор.

Смукателният тръбопровод трябва да бъде възможно най-прост и прав, а общата дължина трябва да бъде сведена до минимум. Центробежните помпи обикновено трябва да имат права линия от 6 до 11 пъти диаметъра на смукателния тръбопровод, за да се избегне турбуленция.

Често са необходими временни смукателни филтри, но постоянните смукателни филтри обикновено не се препоръчват.

Намаляване на NPSHR

Вместо да увеличат единицата NPSH (NPSHA), инженерите по тръбопроводи и процеси понякога се опитват да намалят необходимия NPSH (NPSHR). Тъй като NPSHR е функция на дизайна на помпата и скоростта на помпата, намаляването на NPSHR е труден и скъп процес с ограничени възможности.

Всмукателният отвор на работното колело и общият размер на хоризонталната помпа с разделен корпус са важни съображения при проектирането и избора на помпата. Помпите с по-големи смукателни отвори на работното колело могат да осигурят по-нисък NPSHR.

По-големите смукателни отвори на работното колело обаче могат да причинят някои оперативни проблеми и проблеми с динамиката на флуида, като проблеми с рециркулацията. Помпите с по-ниски скорости обикновено имат по-нисък изискван NPSH; помпите с по-високи скорости имат по-висок изискван NPSH.

Помпите със специално проектирани работни колела с голям смукателен отвор могат да причинят големи проблеми с рециркулацията, което намалява ефективността и надеждността. Някои помпи с нисък NPSHR са проектирани да работят при толкова ниски скорости, че общата ефективност не е икономична за приложението. Тези нискоскоростни помпи също имат ниска надеждност.

Големите помпи за високо налягане са обект на практически ограничения на място, като местоположение на помпата и разположение на смукателния съд/резервоар, което не позволява на крайния потребител да намери помпа с NPSHR, която отговаря на ограниченията.

При много проекти за обновяване/ремоделиране оформлението на обекта не може да бъде променено, но все пак е необходима голяма помпа за високо налягане на място. В този случай трябва да се използва бустерна помпа.

Нагнетателната помпа е нискоскоростна помпа с по-нисък NPSHR. Нагнетателната помпа трябва да има същия дебит като основната помпа. Нагнетателната помпа обикновено се монтира преди главната помпа.

Идентифициране на причината за вибрациите

Ниските скорости на потока (обикновено по-малко от 50% от потока BEP) могат да причинят няколко проблема с динамиката на течността, включително шум и вибрации от кавитация, вътрешна рециркулация и увличане на въздух. Някои помпи с разделен корпус са в състояние да устоят на нестабилността на рециркулацията на засмукване при много ниски дебити (понякога до 35% от BEP потока).

За други помпи рециркулацията на засмукване може да възникне при около 75% от BEP потока. Рециркулацията на засмукване може да причини известна повреда и хлътване, което обикновено се появява около средата на лопатките на работното колело на помпата.

Рециркулацията на изхода е хидродинамична нестабилност, която може да възникне и при ниски дебити. Тази рециркулация може да бъде причинена от неподходящи хлабини от страната на изхода на работното колело или капака на работното колело. Това също може да доведе до хлътване и други повреди.

Парните мехурчета в потока на течността могат да причинят нестабилност и вибрации. Кавитацията обикновено поврежда смукателния порт на работното колело. Шумът и вибрациите, причинени от кавитация, могат да имитират други повреди, но проверката на местоположението на хлътването и повредата на работното колело на помпата обикновено може да разкрие основната причина.

Увличането на газ е често срещано при изпомпване на течности, близки до точката на кипене, или когато сложни смукателни тръби причиняват турбуленция.