El disseny/disposició inadequat de la canonada pot provocar problemes com ara inestabilitat hidràulica i cavitació al sistema de bomba. Per evitar la cavitació, s'ha de centrar en el disseny de la canonada d'aspiració i el sistema d'aspiració. La cavitació, la recirculació interna i l'entrada d'aire poden provocar alts nivells de soroll i vibració, que poden danyar segells i coixinets.

Línia de circulació de la bomba

Quan un bomba de caixa dividida horitzontal ha de funcionar en diferents punts de funcionament, pot ser necessària una línia de circulació per retornar part del líquid bombat al costat d'aspiració de la bomba. Això permet que la bomba continuï funcionant de manera eficient i fiable al BEP. Tornar part del líquid malgasta una mica d'energia, però per a bombes petites, l'energia malgastada pot ser insignificant.

El líquid circulant s'ha de tornar a enviar a la font d'aspiració, no a la línia d'aspiració o a la canonada d'entrada de la bomba. Si es torna a la línia d'aspiració, provocarà turbulències a la succió de la bomba, causant problemes de funcionament o fins i tot danys. El líquid retornat hauria de retornar a l'altre costat de la font d'aspiració, no al punt d'aspiració de la bomba. Normalment, els arranjaments de deflectors adequats o altres dissenys similars poden garantir que el líquid de retorn no provoqui turbulències a la font d'aspiració.

Operació paral·lela

Quan un sol gran bomba de caixa dividida horitzontal no és factible o per a determinades aplicacions de gran cabal, sovint es requereixen diverses bombes més petites per funcionar en paral·lel. Per exemple, és possible que alguns fabricants de bombes no puguin proporcionar una bomba prou gran per a un paquet de bombes de gran cabal. Alguns serveis requereixen una àmplia gamma de cabals operatius on una sola bomba no pot funcionar econòmicament. Per a aquests serveis amb una qualificació més alta, anar en bicicleta o fer funcionar les bombes lluny del seu BEP crea problemes significatius de malbaratament energètic i de fiabilitat.

Quan les bombes funcionen en paral·lel, cada bomba produeix menys cabal del que faria si funcionés sola. Quan dues bombes idèntiques funcionen en paral·lel, el cabal total és inferior al doble del cabal de cada bomba. El funcionament en paral·lel s'utilitza sovint com a última solució malgrat els requisits especials d'aplicació. Per exemple, en molts casos, dues bombes que funcionen en paral·lel són millors que tres o més bombes que funcionen en paral·lel, si és possible.

El funcionament paral·lel de les bombes pot ser un funcionament perillós i inestable. Les bombes que funcionen en paral·lel requereixen un dimensionament, un funcionament i un seguiment acurats. Les corbes (rendiment) de cada bomba han de ser similars, entre un 2 i un 3%. Les corbes de la bomba combinades han de romandre relativament planes (per a bombes que funcionen en paral·lel, l'API 610 requereix un augment de la capçada d'almenys un 10% de la capçada al cabal nominal fins al punt mort).

Divisió horitzontal Bomba de caixa Tuberia

Un disseny inadequat de la canonada pot provocar fàcilment una vibració excessiva de la bomba, problemes de coixinets, problemes de segellat, fallades prematures dels components de la bomba o fallades catastròfiques.

La canonada d'aspiració és especialment important perquè el líquid ha de tenir les condicions de funcionament adequades, com ara la pressió i la temperatura, quan arriba al forat d'aspiració de l'impulsor de la bomba. El flux suau i uniforme redueix el risc de cavitació i permet que la bomba funcioni de manera fiable.

Els diàmetres de canonades i canals tenen un impacte significatiu en el capçal. Com a estimació aproximada, la pèrdua de pressió deguda a la fricció és inversament proporcional a la cinquena potència del diàmetre de la canonada.

Per exemple, un augment del 10% del diàmetre de la canonada pot reduir la pèrdua de cap en un 40%. De la mateixa manera, un augment del 20% del diàmetre de la canonada pot reduir la pèrdua de cap en un 60%.

En altres paraules, la pèrdua de càrrega per fricció serà inferior al 40% de la pèrdua de càrrega del diàmetre original. La importància del capçal d'aspiració positiu net (NPSH) en aplicacions de bombeig fa que el disseny de la canonada d'aspiració de la bomba sigui un factor important.

La canonada d'aspiració ha de ser tan senzilla i recta com sigui possible, i la longitud total s'ha de reduir al mínim. Les bombes centrífugues normalment haurien de tenir una longitud recta de 6 a 11 vegades el diàmetre de la canonada d'aspiració per evitar turbulències.

Sovint es requereixen filtres d'aspiració temporals, però generalment no es recomanen els filtres d'aspiració permanents.

Reducció de NPSHR

En lloc d'augmentar la unitat NPSH (NPSHA), els enginyers de canonades i processos de vegades intenten reduir l'NPSH requerit (NPSHR). Com que NPSHR és una funció del disseny de la bomba i la velocitat de la bomba, reduir NPSHR és un procés difícil i costós amb opcions limitades.

L'orifici d'aspiració de l'impulsor i la mida total de la bomba de caixa dividida horitzontal són consideracions importants en el disseny i la selecció de la bomba. Les bombes amb orificis d'aspiració de l'impulsor més grans poden proporcionar un NPSHR més baix.

Tanmateix, els orificis d'aspiració de l'impulsor més grans poden causar alguns problemes operatius i dinàmics de fluids, com ara problemes de recirculació. Les bombes amb velocitats més baixes generalment tenen un NPSH requerit més baix; les bombes amb velocitats més altes tenen un NPSH requerit més alt.

Les bombes amb impulsors d'orifici de succió gran dissenyats especialment poden causar problemes de recirculació elevats, cosa que redueix l'eficiència i la fiabilitat. Algunes bombes NPSHR baixes estan dissenyades per funcionar a velocitats tan baixes que l'eficiència general no és econòmica per a l'aplicació. Aquestes bombes de baixa velocitat també tenen poca fiabilitat.

Les bombes grans d'alta pressió estan subjectes a limitacions pràctiques del lloc, com ara la ubicació de la bomba i la disposició del recipient d'aspiració/dipòsit, que impedeix que l'usuari final trobi una bomba amb NPSHR que compleixi les restriccions.

En molts projectes de remodelació/remodelació, la disposició del lloc no es pot canviar, però encara es necessita una bomba d'alta pressió gran al lloc. En aquest cas, s'ha d'utilitzar una bomba de reforç.

Una bomba de reforç és una bomba de baixa velocitat amb un NPSHR més baix. La bomba de reforç ha de tenir el mateix cabal que la bomba principal. La bomba de reforç s'instal·la normalment aigües amunt de la bomba principal.

Identificació de la causa de la vibració

Els cabals baixos (normalment menys del 50% del flux BEP) poden causar diversos problemes dinàmics de fluids, com ara el soroll i la vibració de la cavitació, la recirculació interna i l'entrada d'aire. Algunes bombes de caixa dividida són capaços de resistir la inestabilitat de la recirculació de succió a cabals molt baixos (de vegades fins al 35% del cabal BEP).

Per a altres bombes, la recirculació d'aspiració es pot produir al voltant del 75% del cabal BEP. La recirculació d'aspiració pot causar alguns danys i picades, que solen produir-se a la meitat de les pales de l'impulsor de la bomba.

La recirculació de sortida és una inestabilitat hidrodinàmica que també es pot produir a cabals baixos. Aquesta recirculació pot ser causada per espais lliures inadequats al costat de sortida de l'impulsor o la coberta de l'impulsor. Això també pot provocar picats i altres danys.

Les bombolles de vapor en el flux de líquid poden provocar inestabilitats i vibracions. La cavitació sol danyar el port d'aspiració de l'impulsor. El soroll i la vibració causats per la cavitació poden imitar altres errors, però la inspecció de la ubicació de les picades i els danys a l'impulsor de la bomba normalment pot revelar la causa principal.

L'arrossegament de gas és habitual quan es bombegen líquids a prop del punt d'ebullició o quan les canonades d'aspiració complexes provoquen turbulències.