Väärä putkiston suunnittelu/asettelu voi johtaa ongelmiin, kuten hydrauliseen epävakauteen ja kavitaatioon pumppujärjestelmässä. Kavitaation estämiseksi on keskityttävä imuputkien ja imujärjestelmän suunnitteluun. Kavitaatio, sisäinen kierrätys ja ilman mukana kulkeutuminen voivat johtaa korkeaan melu- ja tärinätasoon, mikä voi vahingoittaa tiivisteitä ja laakereita.

Pumpun kiertolinja

Kun vaakasuora jaettu kotelo pumppu on toimittava eri käyttöpisteissä, kiertoputki saattaa olla tarpeen palauttaakseen osan pumpatusta nesteestä pumpun imupuolelle. Tämän ansiosta pumppu voi jatkaa toimintaansa tehokkaasti ja luotettavasti BEP:ssä. Palauttamalla osa nesteestä hukkaa jonkin verran tehoa, mutta pienissä pumpuissa hukkateho voi olla mitätön.

Kierrättävä neste tulee lähettää takaisin imulähteeseen, ei imuputkeen tai pumpun imuputkeen. Jos se palautetaan imulinjaan, se aiheuttaa turbulenssia pumpun imussa, mikä aiheuttaa toimintahäiriöitä tai jopa vaurioita. Palautetun nesteen tulee virrata takaisin imulähteen toiselle puolelle, ei pumpun imukohtaan. Yleensä sopivilla ohjauslevyjärjestelyillä tai muilla vastaavilla rakenteilla voidaan varmistaa, että paluuneste ei aiheuta turbulenssia imulähteessä.

Rinnakkaiskäyttö

Kun yksi suuri vaakasuora jaettu kotelo pumppu ei ole mahdollista tai tietyissä suurivirtaussovelluksissa tarvitaan usein useita pienempiä pumppuja toimiakseen rinnakkain. Esimerkiksi jotkut pumppuvalmistajat eivät ehkä pysty tarjoamaan riittävän suurta pumppua suurelle virtauspumppupaketille. Jotkut palvelut vaativat laajan valikoiman käyttövirtauksia, joissa yksittäinen pumppu ei voi toimia taloudellisesti. Näissä korkealuokkaisissa palveluissa pumppujen pyörittäminen tai käyttäminen muualla kuin BEP-alueella aiheuttaa merkittäviä energiahukkaa ja luotettavuusongelmia.

Kun pumppuja käytetään rinnakkain, jokainen pumppu tuottaa vähemmän virtausta kuin jos se toimisi yksin. Kun kahta identtistä pumppua käytetään rinnakkain, kokonaisvirtaus on alle kaksi kertaa kunkin pumpun virtaus. Rinnakkaiskäyttöä käytetään usein viimeisenä ratkaisuna erityisistä sovellusvaatimuksista huolimatta. Esimerkiksi monissa tapauksissa kaksi rinnakkain toimivaa pumppua ovat parempia kuin kolme tai useampi rinnakkain toimiva pumppu, jos mahdollista.

Pumppujen rinnakkaiskäyttö voi olla vaarallista ja epävakaata toimintaa. Rinnakkain toimivat pumput vaativat huolellista mitoitusta, käyttöä ja valvontaa. Kunkin pumpun käyrien (suorituskyvyn) on oltava samanlaiset - 2-3 %:n sisällä. Yhdistettyjen pumppukäyrien on pysyttävä suhteellisen tasaisina (rinnakkaiskäytössä API 610 vaatii nostokorkeuden vähintään 10 % nimellisvirtauksella kuolleeseen kohtaan).

Vaakasuuntainen jako Kotelopumppu Putkisto

Väärä putkisto voi helposti johtaa pumpun liialliseen tärinään, laakeriongelmiin, tiivisteongelmiin, pumpun osien ennenaikaiseen vikaan tai katastrofaaliseen vikaan.

Imuputkisto on erityisen tärkeä, koska nesteellä tulee olla oikeat käyttöolosuhteet, kuten paine ja lämpötila, kun se saavuttaa pumpun juoksupyörän imureiän. Tasainen, tasainen virtaus vähentää kavitaatioriskiä ja mahdollistaa pumpun luotettavan toiminnan.

Putkien ja kanavien halkaisijat vaikuttavat merkittävästi päähän. Karkean arvion mukaan kitkasta johtuva painehäviö on kääntäen verrannollinen putken halkaisijan viidenteen potenssiin.

Esimerkiksi putken halkaisijan lisääminen 10 % voi vähentää painehäviötä noin 40 %. Vastaavasti putken halkaisijan lisääminen 20 % voi vähentää painehäviötä 60 %.

Toisin sanoen kitkapäähäviö on alle 40 % alkuperäisen halkaisijan päähäviöstä. Positiivisen nettoimukorkeuden (NPSH) merkitys pumppaussovelluksissa tekee pumpun imuputkiston suunnittelusta tärkeän tekijän.

Imuputkien tulee olla mahdollisimman yksinkertaisia ​​ja suoria, ja kokonaispituus tulee minimoida. Keskipakopumppujen suoran käyntipituuden tulisi tyypillisesti olla 6–11 kertaa imuputken halkaisija, jotta vältytään turbulenssilta.

Usein tarvitaan väliaikaisia ​​imusuodattimia, mutta pysyviä imusuodattimia ei yleensä suositella.

NPSHR:n vähentäminen

Yksikön NPSH:n (NPSHA) lisäämisen sijaan putkisto- ja prosessiinsinöörit yrittävät joskus pienentää vaadittua NPSH:ta (NPSHR). Koska NPSHR on pumpun suunnittelun ja pumpun nopeuden funktio, NPSHR:n vähentäminen on vaikea ja kallis prosessi rajoitetuilla vaihtoehdoilla.

Juoksupyörän imuaukko ja vaakasuoran jaetun kotelon pumpun kokonaiskoko ovat tärkeitä näkökohtia pumpun suunnittelussa ja valinnassa. Pumput, joissa on suurempi juoksupyörän imuaukko, voivat tarjota alhaisemman NPSHR:n.

Suuremmat juoksupyörän imuaukot voivat kuitenkin aiheuttaa toiminnallisia ja nestedynaamisia ongelmia, kuten kierrätysongelmia. Pienempien nopeuksien pumpuilla on yleensä pienempi vaadittu NPSH; suuremmilla nopeuksilla olevilla pumpuilla on korkeampi vaadittu NPSH.

Erityisesti suunnitelluilla suurilla imuaukkoisilla siipipyörällä varustetut pumput voivat aiheuttaa suuria kierrätysongelmia, mikä heikentää tehokkuutta ja luotettavuutta. Jotkut matalan NPSHR-pumput on suunniteltu toimimaan niin pienillä nopeuksilla, että kokonaishyötysuhde ei ole taloudellinen sovellukselle. Näillä pieninopeuksisilla pumpuilla on myös alhainen luotettavuus.

Suuriin korkeapainepumppuihin sovelletaan käytännön rajoituksia, kuten pumpun sijaintia ja imuastian/säiliön sijoittelua, mikä estää loppukäyttäjää löytämästä pumppua, jossa on rajoitukset täyttävä NPSHR.

Monissa saneeraus-/saneerausprojekteissa tontin pohjaratkaisua ei voi muuttaa, mutta paikan päällä tarvitaan silti suuri korkeapainepumppu. Tässä tapauksessa on käytettävä tehostuspumppua.

Tehostepumppu on hidaskäyntinen pumppu, jonka NPSHR on pienempi. Tehostepumpun virtausnopeuden tulee olla sama kuin pääpumpulla. Tehostepumppu asennetaan yleensä ennen pääpumppua.

Tärinän syyn tunnistaminen

Alhaiset virtausnopeudet (yleensä alle 50 % BEP-virtauksesta) voivat aiheuttaa useita nestedynaamisia ongelmia, mukaan lukien kavitaatiosta johtuva melu ja tärinä, sisäinen kierrätys ja ilman mukana kulkeutuminen. Jotkut jaetun kotelon pumput pystyvät vastustamaan imukierrätyksen epävakautta erittäin pienillä virtausnopeuksilla (joskus jopa 35 % BEP-virtauksesta).

Muissa pumpuissa imukierrätys voi tapahtua noin 75 %:ssa BEP-virtauksesta. Imun uudelleenkierrätys voi aiheuttaa vaurioita ja kuoppia, jotka tapahtuvat yleensä noin puolivälissä pumpun juoksupyörän siivet.

Poistoaukon kierrätys on hydrodynaaminen epävakaus, jota voi esiintyä myös pienillä virtauksilla. Tämä uudelleenkierrätys voi johtua epäasianmukaisista välyksistä juoksupyörän tai juoksupyörän suojuksen ulostulopuolella. Tämä voi myös johtaa kuoppiin ja muihin vaurioihin.

Nestevirtauksessa olevat höyrykuplat voivat aiheuttaa epävakautta ja tärinää. Kavitaatio vaurioittaa yleensä juoksupyörän imuaukkoa. Kavitaation aiheuttama melu ja tärinä voivat jäljitellä muita vikoja, mutta pumpun juoksupyörän kuoppien ja vaurioiden sijainnin tarkastelu voi yleensä paljastaa perimmäisen syyn.

Kaasun imeytyminen on yleistä pumpattaessa nesteitä lähellä kiehumispistettä tai kun monimutkainen imuputki aiheuttaa turbulenssia.