Nepareiza cauruļvadu konstrukcija/izkārtojums var radīt tādas problēmas kā hidrauliskā nestabilitāte un kavitācija sūkņa sistēmā. Lai novērstu kavitāciju, uzmanība jāpievērš sūkšanas cauruļvadu un sūkšanas sistēmas konstrukcijai. Kavitācija, iekšējā recirkulācija un gaisa iesūkšanās var izraisīt augstu trokšņa un vibrācijas līmeni, kas var sabojāt blīves un gultņus.

Sūkņa cirkulācijas līnija

Kad horizontāls sadalīta korpusa sūknis jādarbojas dažādos darbības punktos, var būt nepieciešama cirkulācijas līnija, lai daļu sūknētā šķidruma atgrieztu sūkņa iesūkšanas pusē. Tas ļauj sūknim turpināt darboties efektīvi un uzticami BEP. Šķidruma daļas atgriešana patērē daļu jaudas, bet maziem sūkņiem izšķērdētā jauda var būt niecīga.

Cirkulējošais šķidrums jānosūta atpakaļ uz sūkšanas avotu, nevis uz sūkšanas līniju vai sūkņa ieplūdes cauruli. Ja tas tiek atgriezts iesūkšanas līnijā, tas izraisīs sūkņa sūkšanas turbulenci, izraisot darbības problēmas vai pat bojājumus. Atgrieztajam šķidrumam jāplūst atpakaļ uz otru sūkšanas avota pusi, nevis uz sūkņa sūkšanas punktu. Parasti atbilstoši deflektoru izvietojumi vai cita līdzīga konstrukcija var nodrošināt, ka atgaitas šķidrums neizraisa turbulenci pie sūkšanas avota.

Paralēla darbība

Kad viens liels horizontāls sadalīta korpusa sūknis nav iespējams vai noteiktiem lielas plūsmas lietojumiem bieži vien ir nepieciešami vairāki mazāki sūkņi, kas darbotos paralēli. Piemēram, daži sūkņu ražotāji, iespējams, nevar nodrošināt pietiekami lielu sūkni lielas plūsmas sūkņu komplektam. Dažiem pakalpojumiem ir nepieciešams plašs darbības plūsmu diapazons, ja viens sūknis nevar ekonomiski darboties. Šiem augstāk novērtētajiem pakalpojumiem sūkņu pārvietošana ar velosipēdu vai darbināšana prom no to BEP rada ievērojamas enerģijas izšķērdēšanas un uzticamības problēmas.

Ja sūkņi tiek darbināti paralēli, katrs sūknis rada mazāku plūsmu nekā tad, ja tas darbotos atsevišķi. Ja paralēli tiek darbināti divi vienādi sūkņi, kopējā plūsma ir mazāka nekā divas reizes lielāka par katra sūkņa plūsmu. Paralēlā darbība bieži tiek izmantota kā pēdējais risinājums, neskatoties uz īpašām pielietojuma prasībām. Piemēram, daudzos gadījumos, ja iespējams, divi sūkņi, kas darbojas paralēli, ir labāki par trim vai vairākiem paralēli strādājošiem sūkņiem.

Sūkņu paralēla darbība var būt bīstama un nestabila. Sūkņiem, kas darbojas paralēli, ir nepieciešama rūpīga izmēra noteikšana, darbība un uzraudzība. Katra sūkņa līknēm (veiktspējai) jābūt līdzīgām - 2 līdz 3 % robežās. Kombinētajām sūkņu līknēm jāpaliek relatīvi plakanām (sūkņiem, kas darbojas paralēli, API 610 prasa augstuma palielinājumu vismaz par 10% no nominālās plūsmas uz mirušo punktu).

Horizontālais sadalījums Korpusa sūknis Cauruļvadu

Nepareiza cauruļvadu konstrukcija var viegli izraisīt pārmērīgu sūkņa vibrāciju, gultņu problēmas, blīvējuma problēmas, priekšlaicīgu sūkņa komponentu atteici vai katastrofālu atteici.

Iesūkšanas cauruļvadi ir īpaši svarīgi, jo šķidrumam ir jābūt atbilstošiem darbības apstākļiem, piemēram, spiedienam un temperatūrai, kad tas sasniedz sūkņa lāpstiņriteņa iesūkšanas atveri. Gluda, vienmērīga plūsma samazina kavitācijas risku un ļauj sūknim darboties uzticami.

Cauruļu un kanālu diametram ir būtiska ietekme uz galvu. Aptuvenā aplēse ir tāda, ka spiediena zudums berzes dēļ ir apgriezti proporcionāls caurules diametra piektajai jaudai.

Piemēram, caurules diametra palielināšana par 10% var samazināt galvas zudumu par aptuveni 40%. Līdzīgi, palielinot caurules diametru par 20%, galvas zudumu var samazināt par 60%.

Citiem vārdiem sakot, berzes galvas zudums būs mazāks par 40% no sākotnējā diametra galvas zuduma. Neto pozitīvās sūkšanas galvas (NPSH) nozīme sūknēšanas lietojumos padara sūkņa iesūkšanas cauruļvadu dizainu par svarīgu faktoru.

Sūkšanas caurulēm jābūt pēc iespējas vienkāršākām un taisnām, un to kopējais garums ir jāsamazina. Lai izvairītos no turbulences, centrbēdzes sūkņiem parasti ir jābūt taisnas darbības garumam, kas 6 līdz 11 reizes pārsniedz sūkšanas caurules diametru.

Bieži ir nepieciešami pagaidu sūkšanas filtri, taču parasti nav ieteicami pastāvīgie sūkšanas filtri.

NPSHR samazināšana

Tā vietā, lai palielinātu vienības NPSH (NPSHA), cauruļvadu un procesu inženieri dažreiz cenšas samazināt nepieciešamo NPSH (NPSHR). Tā kā NPSHR ir atkarīga no sūkņa konstrukcijas un sūkņa ātruma, NPSHR samazināšana ir sarežģīts un dārgs process ar ierobežotām iespējām.

Darbrata sūkšanas atvere un horizontālā dalītā korpusa sūkņa kopējais izmērs ir svarīgi apsvērumi sūkņa projektēšanā un izvēlē. Sūkņi ar lielākām lāpstiņriteņa sūkšanas atverēm var nodrošināt zemāku NPSHR.

Tomēr lielākas lāpstiņriteņa sūkšanas atveres var izraisīt dažas darbības un šķidruma dinamikas problēmas, piemēram, recirkulācijas problēmas. Sūkņiem ar mazākiem apgriezieniem parasti ir zemāks nepieciešamais NPSH; sūkņiem ar lielāku ātrumu ir augstāks nepieciešamais NPSH.

Sūkņi ar īpaši izstrādātiem lieliem sūkšanas atveres lāpstiņriteņiem var izraisīt lielas recirkulācijas problēmas, kas samazina efektivitāti un uzticamību. Daži zema NPSHR sūkņi ir paredzēti darbam ar tik mazu ātrumu, ka kopējā efektivitāte nav ekonomiska lietojumam. Šiem zema ātruma sūkņiem ir arī zema uzticamība.

Uz lieliem augstspiediena sūkņiem attiecas praktiski vietas ierobežojumi, piemēram, sūkņa atrašanās vieta un iesūkšanas tvertnes/tvertnes izkārtojums, kas neļauj galalietotājam atrast sūkni ar NPSHR, kas atbilst ierobežojumiem.

Daudzos atjaunošanas/pārbūves projektos vietas izkārtojumu nevar mainīt, taču uz vietas joprojām ir nepieciešams liels augstspiediena sūknis. Šajā gadījumā ir jāizmanto pastiprinātājsūknis.

Paaugstināšanas sūknis ir zema ātruma sūknis ar zemāku NPSHR. Paaugstināšanas sūknim jābūt tādam pašam plūsmas ātrumam kā galvenajam sūknim. Paaugstināšanas sūknis parasti tiek uzstādīts pirms galvenā sūkņa.

Vibrācijas cēloņa noteikšana

Zems plūsmas ātrums (parasti mazāks par 50% no BEP plūsmas) var izraisīt vairākas šķidruma dinamikas problēmas, tostarp troksni un vibrāciju no kavitācijas, iekšējās recirkulācijas un gaisa iekļūšanas. Daži dalītā korpusa sūkņi spēj izturēt sūkšanas recirkulācijas nestabilitāti pie ļoti zemiem plūsmas ātrumiem (dažreiz pat 35% no BEP plūsmas).

Citiem sūkņiem sūkšanas recirkulācija var notikt aptuveni 75% no BEP plūsmas. Sūkšanas recirkulācija var izraisīt nelielus bojājumus un bedrīšu veidošanos, kas parasti notiek apmēram pusceļā līdz sūkņa lāpstiņriteņa lāpstiņām.

Izplūdes recirkulācija ir hidrodinamiska nestabilitāte, kas var rasties arī pie zemām plūsmām. Šo recirkulāciju var izraisīt nepareiza atstarpe lāpstiņriteņa vai lāpstiņriteņa apvalka izplūdes pusē. Tas var izraisīt arī bedrīšu veidošanos un citus bojājumus.

Tvaika burbuļi šķidruma plūsmā var izraisīt nestabilitāti un vibrācijas. Kavitācija parasti bojā lāpstiņriteņa iesūkšanas atveri. Kavitācijas radītais troksnis un vibrācija var līdzināties citām kļūmēm, taču, pārbaudot sūkņa lāpstiņriteņa bedrītes un bojājumus, parasti var atklāt galveno cēloni.

Gāzes iesūkšanās ir izplatīta parādība, kad tiek sūknēti šķidrumi tuvu viršanas temperatūrai vai ja sarežģīti sūkšanas cauruļvadi izraisa turbulenci.