Onjuist leidingontwerp/-layout kan leiden tot problemen zoals hydraulische instabiliteit en cavitatie in het pompsysteem. Om cavitatie te voorkomen, moet de nadruk liggen op het ontwerp van de zuigleiding en het zuigsysteem. Cavitatie, interne recirculatie en luchtinsluiting kunnen leiden tot hoge niveaus van geluid en trillingen, wat afdichtingen en lagers kan beschadigen.

Pompcirculatielijn

Wanneer een horizontale split-case pomp moet op verschillende werkpunten werken, kan een circulatieleiding nodig zijn om een ​​deel van de gepompte vloeistof terug te sturen naar de zuigzijde van de pomp. Hierdoor kan de pomp efficiënt en betrouwbaar blijven werken bij de BEP. Het terugsturen van een deel van de vloeistof verspilt wat energie, maar voor kleine pompen kan de verspilde energie verwaarloosbaar zijn.

De circulerende vloeistof moet teruggestuurd worden naar de zuigbron, niet naar de zuigleiding of de inlaatleiding van de pomp. Als het teruggestuurd wordt naar de zuigleiding, zal het turbulentie veroorzaken bij de zuiging van de pomp, wat tot operationele problemen of zelfs schade kan leiden. De teruggevoerde vloeistof moet terugstromen naar de andere kant van de zuigbron, niet naar het zuigpunt van de pomp. Meestal kunnen geschikte schotten of andere soortgelijke ontwerpen ervoor zorgen dat de teruggevoerde vloeistof geen turbulentie veroorzaakt bij de zuigbron.

Parallelle werking

Wanneer een enkele grote horizontale split-case pomp is niet haalbaar of voor bepaalde toepassingen met een hoge doorstroming zijn vaak meerdere kleinere pompen nodig die parallel moeten werken. Sommige pompfabrikanten kunnen bijvoorbeeld geen pomp leveren die groot genoeg is voor een pomppakket met een grote doorstroming. Sommige services vereisen een breed scala aan bedrijfsstromen waarbij een enkele pomp niet economisch kan functioneren. Voor deze services met een hogere beoordeling leidt het laten draaien of bedienen van pompen buiten hun BEP tot aanzienlijke energieverspilling en betrouwbaarheidsproblemen.

Wanneer pompen parallel worden bediend, produceert elke pomp minder flow dan wanneer deze alleen zou werken. Wanneer twee identieke pompen parallel worden bediend, is de totale flow minder dan twee keer de flow van elke pomp. Parallelle werking wordt vaak gebruikt als laatste oplossing, ondanks speciale toepassingsvereisten. In veel gevallen zijn bijvoorbeeld twee pompen die parallel werken beter dan drie of meer pompen die parallel werken, indien mogelijk.

Parallelle werking van pompen kan een gevaarlijke en onstabiele werking zijn. Pompen die parallel werken, vereisen zorgvuldige dimensionering, werking en bewaking. De curven (prestaties) van elke pomp moeten vergelijkbaar zijn - binnen 2 tot 3%. Gecombineerde pompcurven moeten relatief vlak blijven (voor pompen die parallel werken, vereist API 610 een opvoerhoogteverhoging van ten minste 10% van de opvoerhoogte bij nominale stroming tot het dode punt).

Horizontale splitsing Geval Pomp Buizen

Een onjuist leidingontwerp kan gemakkelijk leiden tot overmatige trillingen van de pomp, lagerproblemen, afdichtingsproblemen, vroegtijdige uitval van pompcomponenten of zelfs catastrofale storingen.

Zuigleidingen zijn met name belangrijk omdat de vloeistof de juiste bedrijfsomstandigheden moet hebben, zoals druk en temperatuur, wanneer deze het zuiggat van de pompwaaier bereikt. Een soepele, uniforme stroming vermindert het risico op cavitatie en zorgt ervoor dat de pomp betrouwbaar werkt.

Buis- en kanaaldiameters hebben een significante impact op de opvoerhoogte. Als ruwe schatting is het drukverlies door wrijving omgekeerd evenredig met de vijfde macht van de buisdiameter.

Bijvoorbeeld, een toename van 10% in pijpdiameter kan het drukverlies met ongeveer 40% verminderen. Op dezelfde manier kan een toename van 20% in pijpdiameter het drukverlies met 60% verminderen.

Met andere woorden, het wrijvingskopverlies zal minder dan 40% van het kopverlies van de oorspronkelijke diameter zijn. Het belang van netto positieve zuigkop (NPSH) in pomptoepassingen maakt het ontwerp van de pompzuigleidingen een belangrijke factor.

Zuigleidingen moeten zo eenvoudig en recht mogelijk zijn en de totale lengte moet zo kort mogelijk zijn. Centrifugaalpompen moeten doorgaans een rechte doorlooplengte hebben van 6 tot 11 keer de diameter van de zuigleiding om turbulentie te voorkomen.

Vaak zijn tijdelijke aanzuigfilters nodig, maar permanente aanzuigfilters worden over het algemeen niet aanbevolen.

NPSHR verminderen

In plaats van de unit NPSH (NPSHA) te verhogen, proberen piping- en procesengineers soms de vereiste NPSH (NPSHR) te verlagen. Omdat NPSHR een functie is van pompontwerp en pompsnelheid, is het verlagen van NPSHR een moeilijk en kostbaar proces met beperkte opties.

De waaierzuigopening en de totale grootte van de horizontale split case pomp zijn belangrijke overwegingen bij het ontwerp en de selectie van de pomp. Pompen met grotere waaierzuigopeningen kunnen een lagere NPSHR leveren.

Grotere waaieraanzuigopeningen kunnen echter operationele en vloeistofdynamische problemen veroorzaken, zoals recirculatieproblemen. Pompen met lagere snelheden hebben over het algemeen een lagere vereiste NPSH; pompen met hogere snelheden hebben een hogere vereiste NPSH.

Pompen met speciaal ontworpen grote zuigopeningwaaiers kunnen hoge recirculatieproblemen veroorzaken, wat de efficiëntie en betrouwbaarheid vermindert. Sommige lage NPSHR-pompen zijn ontworpen om te werken op zulke lage snelheden dat de algehele efficiëntie niet economisch is voor de toepassing. Deze lage snelheidspompen hebben ook een lage betrouwbaarheid.

Grote hogedrukpompen zijn onderhevig aan praktische beperkingen op de locatie, zoals de locatie van de pomp en de indeling van het aanzuigvat/de tank. Hierdoor kan de eindgebruiker geen pomp vinden met een NPSHR die aan de beperkingen voldoet.

Bij veel renovatie-/verbouwingsprojecten kan de indeling van de locatie niet worden gewijzigd, maar is er nog steeds een grote hogedrukpomp op de locatie nodig. In dit geval moet een boosterpomp worden gebruikt.

Een boosterpomp is een lagesnelheidspomp met een lagere NPSHR. De boosterpomp moet dezelfde stroomsnelheid hebben als de hoofdpomp. De boosterpomp wordt meestal stroomopwaarts van de hoofdpomp geïnstalleerd.

De oorzaak van trillingen identificeren

Lage stroomsnelheden (meestal minder dan 50% van de BEP-stroom) kunnen verschillende vloeistofdynamische problemen veroorzaken, waaronder geluid en trillingen door cavitatie, interne recirculatie en luchtinsluiting. Sommige split case-pompen zijn in staat om de instabiliteit van zuigrecirculatie bij zeer lage stroomsnelheden (soms zo laag als 35% van de BEP-stroom) te weerstaan.

Bij andere pompen kan zuigrecirculatie optreden bij ongeveer 75% van de BEP-stroom. Zuigrecirculatie kan wat schade en pitting veroorzaken, die meestal optreedt halverwege de waaierbladen van de pomp.

Uitlaatrecirculatie is een hydrodynamische instabiliteit die ook kan optreden bij lage stromingen. Deze recirculatie kan worden veroorzaakt door onjuiste spelingen aan de uitlaatzijde van de waaier of waaiermantel. Dit kan ook leiden tot putcorrosie en andere schade.

Dampbellen in de vloeistofstroom kunnen instabiliteiten en trillingen veroorzaken. Cavitatie beschadigt doorgaans de aanzuigpoort van de waaier. Het geluid en de trillingen die door cavitatie worden veroorzaakt, kunnen andere storingen nabootsen, maar inspectie van de locatie van putcorrosie en schade aan de pompwaaier kan doorgaans de hoofdoorzaak onthullen.

Gasinsluiting komt vaak voor bij het verpompen van vloeistoffen die dicht bij het kookpunt liggen of wanneer complexe aanzuigleidingen turbulentie veroorzaken.