Forkert rørdesign/layout kan føre til problemer såsom hydraulisk ustabilitet og kavitation i pumpesystemet. For at forhindre kavitation bør der fokuseres på designet af sugerør og sugesystem. Kavitation, intern recirkulation og luftindblanding kan føre til høje niveauer af støj og vibrationer, som kan beskadige tætninger og lejer.

Pumpecirkulationsledning

Når en vandret opdelt pumpe skal fungere på forskellige driftspunkter, kan det være nødvendigt med en cirkulationsledning for at returnere en del af den pumpede væske til pumpens sugeside. Dette gør det muligt for pumpen at fortsætte med at fungere effektivt og pålideligt ved BEP. At returnere en del af væsken spilder noget strøm, men for små pumper kan den spildte effekt være ubetydelig.

Den cirkulerende væske skal sendes tilbage til sugekilden, ikke til sugeledningen eller pumpens indløbsrør. Hvis det returneres til sugeledningen, vil det forårsage turbulens ved pumpesuget, hvilket forårsager driftsproblemer eller endda skade. Den returnerede væske skal strømme tilbage til den anden side af sugekilden, ikke til pumpens sugepunkt. Sædvanligvis kan passende afskærmningsarrangementer eller andre lignende konstruktioner sikre, at returvæsken ikke forårsager turbulens ved sugekilden.

Parallel drift

Når en enkelt stor vandret opdelt pumpe er ikke muligt, eller til visse højflow-applikationer kræves der ofte flere mindre pumper for at fungere parallelt. For eksempel er nogle pumpeproducenter muligvis ikke i stand til at levere en pumpe, der er stor nok til en pumpepakke med stort flow. Nogle tjenester kræver en bred vifte af driftsflows, hvor en enkelt pumpe ikke kan fungere økonomisk. For disse højere vurderede tjenester skaber cykling eller drift af pumper væk fra deres BEP betydelige energispild og pålidelighedsproblemer.

Når pumper drives parallelt, producerer hver pumpe mindre flow, end den ville, hvis den kørte alene. Når to identiske pumper drives parallelt, er det samlede flow mindre end det dobbelte af flowet for hver pumpe. Paralleldrift bruges ofte som en sidste løsning på trods af særlige anvendelseskrav. For eksempel er to pumper, der arbejder parallelt, i mange tilfælde bedre end tre eller flere pumper, der arbejder parallelt, hvis det er muligt.

Parallel drift af pumper kan være en farlig og ustabil drift. Pumper, der arbejder parallelt, kræver omhyggelig dimensionering, drift og overvågning. Kurverne (ydelsen) for hver pumpe skal være ens - inden for 2 til 3 %. Kombinerede pumpekurver skal forblive relativt flade (for pumper, der kører parallelt, kræver API 610 en løftehøjdeforøgelse på mindst 10 % af løftehøjden ved nominel flow til dødpunkt).

Vandret opdeling Case pumpe Piping

Forkert rørdesign kan nemt føre til overdreven pumpevibration, lejeproblemer, tætningsproblemer, for tidlig svigt af pumpekomponenter eller katastrofalt svigt.

Sugerør er særligt vigtigt, fordi væsken skal have de rigtige driftsbetingelser, såsom tryk og temperatur, når den når pumpehjulets sugehul. Jævnt, ensartet flow reducerer risikoen for kavitation og tillader pumpen at fungere pålideligt.

Rør- og kanaldiametre har en betydelig indflydelse på hovedet. Som et groft skøn er tryktabet på grund af friktion omvendt proportionalt med rørdiameterens femte potens.

For eksempel kan en stigning på 10 % i rørdiameter reducere tryktab med omkring 40 %. På samme måde kan en stigning på 20 % i rørdiameter reducere løftehøjdetabet med 60 %.

Med andre ord vil friktionshovedtabet være mindre end 40% af hovedtabet af den oprindelige diameter. Betydningen af ​​netto positivt sugehoved (NPSH) i pumpeapplikationer gør designet af pumpens sugerør til en vigtig faktor.

Sugerør skal være så enkle og lige som muligt, og den samlede længde skal minimeres. Centrifugalpumper bør typisk have en lige kørelængde på 6 til 11 gange sugerørets diameter for at undgå turbulens.

Midlertidige sugefiltre er ofte påkrævet, men permanente sugefiltre anbefales generelt ikke.

Reducerer NPSHR

I stedet for at øge enhedens NPSH (NPSHA), forsøger rør- og procesingeniører nogle gange at reducere den nødvendige NPSH (NPSHR). Da NPSHR er en funktion af pumpedesign og pumpehastighed, er reduktion af NPSHR en vanskelig og dyr proces med begrænsede muligheder.

Løbehjulets sugeåbning og den samlede størrelse af den vandrette pumpe med delt hus er vigtige overvejelser ved pumpedesign og -valg. Pumper med større pumpehjulssugeåbninger kan give lavere NPSHR.

Imidlertid kan større pumpehjulssugeåbninger forårsage nogle drifts- og væskedynamiske problemer, såsom recirkulationsproblemer. Pumper med lavere hastigheder har generelt lavere påkrævet NPSH; pumper med højere hastigheder har højere påkrævet NPSH.

Pumper med specialdesignede skovlhjul med store sugeåbninger kan forårsage høje recirkulationsproblemer, hvilket reducerer effektiviteten og pålideligheden. Nogle lav-NPSHR-pumper er designet til at fungere ved så lave hastigheder, at den samlede effektivitet ikke er økonomisk for applikationen. Disse lavhastighedspumper har også lav pålidelighed.

Store højtrykspumper er underlagt praktiske begrænsninger på stedet, såsom pumpeplacering og sugebeholder/tanklayout, hvilket forhindrer slutbrugeren i at finde en pumpe med NPSHR, der opfylder begrænsningerne.

I mange renoverings-/ombygningsprojekter kan pladsens indretning ikke ændres, men der kræves stadig en stor højtrykspumpe på stedet. I dette tilfælde skal der anvendes en boosterpumpe.

En boosterpumpe er en lavhastighedspumpe med en lavere NPSHR. Boosterpumpen skal have samme flowhastighed som hovedpumpen. Boosterpumpen er normalt installeret opstrøms for hovedpumpen.

Identifikation af årsagen til vibrationer

Lave strømningshastigheder (normalt mindre end 50 % af BEP-flowet) kan forårsage adskillige væskedynamiske problemer, herunder støj og vibrationer fra kavitation, intern recirkulation og luftindtrængning. Nogle pumper med delt hus er i stand til at modstå ustabiliteten af ​​sugerecirkulation ved meget lave strømningshastigheder (nogle gange så lavt som 35 % af BEP-flowet).

For andre pumper kan sugecirkulation forekomme ved ca. 75 % af BEP-flowet. Sugecirkulation kan forårsage nogle skader og gruber, som normalt forekommer omkring halvvejs oppe på pumpehjulsbladene.

Udløbsrecirkulation er en hydrodynamisk ustabilitet, der også kan forekomme ved lave flows. Denne recirkulation kan være forårsaget af ukorrekte spillerum på udløbssiden af ​​pumpehjulet eller pumpehjulets kappe. Dette kan også føre til pitting og andre skader.

Dampbobler i væskestrømmen kan forårsage ustabilitet og vibrationer. Kavitation beskadiger normalt pumpehjulets sugeport. Støjen og vibrationerne forårsaget af kavitation kan efterligne andre fejl, men inspektion af placeringen af ​​huller og skader på pumpehjulet kan normalt afsløre årsagen.

Gasmedrivning er almindelig ved pumpning af væsker tæt på kogepunktet, eller når komplekse sugeledninger forårsager turbulens.