Kuidas optimeerida horisontaalse jagatud korpusega pumba tööd (B osa)
Torustiku vale projekteerimine/paigutus võib põhjustada probleeme, nagu hüdrauliline ebastabiilsus ja kavitatsioon pumbasüsteemis. Kavitatsiooni vältimiseks tuleks keskenduda imitorustiku ja imisüsteemi konstruktsioonile. Kavitatsioon, sisemine retsirkulatsioon ja õhu kaasahaaramine võivad põhjustada kõrget müra ja vibratsiooni, mis võib kahjustada tihendeid ja laagreid.
Pumba tsirkulatsiooniliin
Kui horisontaalne jagatud korpusega pump peavad töötama erinevates tööpunktides, võib osutuda vajalikuks tsirkulatsioonitoru, et osa pumbatavast vedelikust pumba imemisküljele tagasi suunata. See võimaldab pumbal BEP-is jätkuvalt tõhusalt ja usaldusväärselt töötada. Osa vedelikust tagastamine raiskab veidi võimsust, kuid väikeste pumpade puhul võib raisatud võimsus olla tühine.
Ringlev vedelik tuleks suunata tagasi imemisallikasse, mitte imitorusse või pumba sisselasketorusse. Kui see imemistorusse tagasi suunatakse, põhjustab see pumba imitoru turbulentsi, mis põhjustab tööprobleeme või isegi kahjustusi. Tagastatud vedelik peaks voolama tagasi imemisallika teisele küljele, mitte pumba imemiskohta. Tavaliselt tagavad sobivad deflektori paigutused või muud sarnased konstruktsioonid, et tagasivooluvedelik ei põhjusta imemisallikas turbulentsi.
Paralleelne töö
Kui üksik suur horisontaalne jagatud korpusega pump ei ole teostatav või teatud suure vooluhulgaga rakenduste puhul on sageli vaja paralleelselt töötada mitu väiksemat pumpa. Näiteks ei pruugi mõned pumbatootjad pakkuda piisavalt suurt pumpa suure vooluhulga pumbapaketi jaoks. Mõned teenused nõuavad laia valikut töövoogusid, kus üks pump ei saa majanduslikult toimida. Nende kõrgema reitinguga teenuste puhul põhjustab pumpade BEP-st eemal sõitmine või töötamine olulisi energiaraiskamise ja töökindluse probleeme.
Kui pumbad töötavad paralleelselt, toodab iga pump vähem voolu, kui see töötaks üksi. Kui kaks identset pumpa töötavad paralleelselt, on koguvooluhulk väiksem kui kahekordne kummagi pumba vooluhulk. Viimase lahendusena kasutatakse sageli paralleelset tööd, hoolimata rakenduse erinõuetest. Näiteks on paljudel juhtudel parem kaks paralleelselt töötavat pumpa kui kolm või enam paralleelselt töötavat pumpa, kui võimalik.
Pumpade paralleeltöö võib olla ohtlik ja ebastabiilne töö. Paralleelselt töötavad pumbad nõuavad hoolikat suurust, tööd ja jälgimist. Iga pumba kõverad (jõudlus) peavad olema sarnased – 2–3 % piires. Kombineeritud pumbakõverad peavad jääma suhteliselt tasaseks (paralleelselt töötavate pumpade puhul nõuab API 610 tõstekõrgust vähemalt 10% tõstekõrgusest nimivoolul surnud punkti).
Horisontaalne poolitus Korpuse pump Torustik
Vale torustiku konstruktsioon võib kergesti põhjustada pumba liigset vibratsiooni, laagriprobleeme, tihendiprobleeme, pumba komponentide enneaegset riket või katastroofilist riket.
Imemistorustik on eriti oluline, kuna vedelikul peavad olema õiged töötingimused, nagu rõhk ja temperatuur, kui see jõuab pumba tiiviku imemisavasse. Sujuv ühtlane vool vähendab kavitatsiooni ohtu ja võimaldab pumbal töökindlalt töötada.
Torude ja kanalite läbimõõt mõjutab oluliselt pead. Ligikaudse hinnangu kohaselt on hõõrdumisest tingitud rõhukadu pöördvõrdeline toru läbimõõdu viienda astmega.
Näiteks võib toru läbimõõdu suurendamine 10% võrra vähendada pea kadu umbes 40%. Samamoodi võib toru läbimõõdu suurenemine 20% võrra vähendada pea kadu 60%.
Teisisõnu, hõõrdepea kadu on väiksem kui 40% algse läbimõõdu peakadu. Positiivse netoimemiskõrguse (NPSH) tähtsus pumpamisrakendustes muudab pumba imitorustiku konstruktsiooni oluliseks teguriks.
Imitorustik peaks olema võimalikult lihtne ja sirge ning kogupikkus peaks olema minimaalne. Tsentrifugaalpumpade sirge töö pikkus peaks tavaliselt olema 6–11 korda suurem kui imitoru läbimõõt, et vältida turbulentsi.
Sageli on vaja ajutisi imemisfiltreid, kuid püsivaid imemisfiltreid üldiselt ei soovitata.
NPSHR vähendamine
Seadme NPSH (NPSHA) suurendamise asemel püüavad torustiku- ja protsessiinsenerid mõnikord nõutavat NPSH-d (NPSHR) vähendada. Kuna NPSHR sõltub pumba konstruktsioonist ja pumba kiirusest, on NPSHR vähendamine keeruline ja kulukas protsess piiratud valikutega.
Tööratta imemisava ja horisontaalse jaotatud korpusega pumba üldine suurus on pumba projekteerimisel ja valikul olulised kaalutlused. Suuremate tiiviku imemisavadega pumbad võivad pakkuda madalamat NPSHR-i.
Suuremad tiiviku imemisavad võivad aga põhjustada mõningaid talitlus- ja vedeliku dünaamilisi probleeme, näiteks tsirkulatsiooniprobleeme. Madalama kiirusega pumpadel on üldjuhul väiksem nõutav NPSH; suurema kiirusega pumpadel on suurem nõutav NPSH.
Spetsiaalselt konstrueeritud suurte imemisavadega tiivikutega pumbad võivad põhjustada suuri retsirkulatsiooniprobleeme, mis vähendab tõhusust ja töökindlust. Mõned madala NPSHR-i pumbad on loodud töötama nii madalatel pööretel, et üldine efektiivsus ei ole rakenduse jaoks ökonoomne. Nendel väikese kiirusega pumpadel on ka madal töökindlus.
Suurte kõrgsurvepumpade puhul kehtivad praktilised kohapealsed piirangud, nagu pumba asukoht ja imimahuti/paagi paigutus, mis takistab lõppkasutajal leida piirangutele vastavat NPSHR-iga pumpa.
Paljude renoveerimis-/ümberkujundamisprojektide puhul ei saa objekti paigutust muuta, kuid kohapeal on siiski vaja suurt kõrgsurvepumpa. Sel juhul tuleks kasutada rõhutõstepumpa.
Võimepump on madala kiirusega pump madalama NPSHR-iga. Võimepumbal peaks olema sama voolukiirus kui põhipumbal. Tõstepump paigaldatakse tavaliselt põhipumbast ülesvoolu.
Vibratsiooni põhjuse tuvastamine
Madalad voolukiirused (tavaliselt alla 50% BEP voolust) võivad põhjustada mitmeid vedeliku dünaamilisi probleeme, sealhulgas kavitatsioonist, sisemisest retsirkulatsioonist ja õhu kaasahaaramisest tulenevat müra ja vibratsiooni. Mõned jagatud korpusega pumbad on võimelised vastu pidama imemise retsirkulatsiooni ebastabiilsusele väga madalatel voolukiirustel (mõnikord kuni 35% BEP voolust).
Teiste pumpade puhul võib imemise retsirkulatsioon toimuda umbes 75% BEP vooluhulgast. Imemise retsirkulatsioon võib põhjustada mõningaid kahjustusi ja auke, mis tavaliselt tekivad umbes poolel teel pumba tiiviku labadest.
Väljalaske retsirkulatsioon on hüdrodünaamiline ebastabiilsus, mis võib ilmneda ka väikese voolu korral. Selle retsirkulatsiooni põhjuseks võivad olla ebaõiged vahed tiiviku või tiiviku katte väljalaskeküljel. See võib põhjustada ka auke ja muid kahjustusi.
Vedelikuvoolus olevad aurumullid võivad põhjustada ebastabiilsust ja vibratsiooni. Kavitatsioon kahjustab tavaliselt tiiviku imemisava. Kavitatsioonist põhjustatud müra ja vibratsioon võivad jäljendada muid tõrkeid, kuid pumba tiiviku aukude ja kahjustuste asukoha kontrollimine võib tavaliselt paljastada algpõhjuse.
Gaasi kaasahaaramine on tavaline vedelike pumpamisel keemistemperatuuri lähedal või kui keeruline imitoru põhjustab turbulentsi.