Proiectarea/dispunerea incorectă a conductelor poate duce la probleme precum instabilitatea hidraulică și cavitația în sistemul pompei. Pentru a preveni cavitația, accentul trebuie pus pe designul conductelor de aspirație și al sistemului de aspirație. Cavitația, recirculația internă și antrenarea aerului pot duce la niveluri ridicate de zgomot și vibrații, care pot deteriora garniturile și rulmenții.

Linia de circulație a pompei

Atunci când o pompă orizontală cu carcasă divizată trebuie să funcționeze în puncte de funcționare diferite, poate fi necesară o linie de circulație pentru a returna o parte din lichidul pompat pe partea de aspirație a pompei. Acest lucru permite pompei să continue să funcționeze eficient și fiabil la BEP. Returul unei părți din lichid irosește o oarecare putere, dar pentru pompele mici, puterea irosită poate fi neglijabilă.

Lichidul circulant trebuie trimis înapoi la sursa de aspirație, nu la conducta de aspirație sau la conducta de admisie a pompei. Dacă este returnat pe linia de aspirație, va provoca turbulențe la aspirația pompei, provocând probleme de funcționare sau chiar deteriorări. Lichidul returnat trebuie să curgă înapoi în cealaltă parte a sursei de aspirație, nu în punctul de aspirație al pompei. De obicei, aranjamentele deflectoare adecvate sau alte modele similare pot asigura că lichidul de retur nu provoacă turbulențe la sursa de aspirație.

Operațiune paralelă

Când un singur mare pompă orizontală cu carcasă divizată nu este fezabilă sau pentru anumite aplicații cu debit mare, sunt adesea necesare mai multe pompe mai mici pentru a funcționa în paralel. De exemplu, este posibil ca unii producători de pompe să nu poată furniza o pompă suficient de mare pentru un pachet de pompe cu debit mare. Unele servicii necesită o gamă largă de debite de operare în care o singură pompă nu poate funcționa economic. Pentru aceste servicii cu cote mai ridicate, ciclismul sau funcționarea pompelor departe de BEP creează probleme semnificative de risipă de energie și fiabilitate.

Când pompele funcționează în paralel, fiecare pompă produce mai puțin debit decât ar funcționa dacă ar funcționa singură. Când două pompe identice funcționează în paralel, debitul total este mai mic de două ori debitul fiecărei pompe. Funcționarea în paralel este adesea folosită ca ultimă soluție, în ciuda cerințelor speciale ale aplicației. De exemplu, în multe cazuri, două pompe care funcționează în paralel sunt mai bune decât trei sau mai multe pompe care funcționează în paralel, dacă este posibil.

Funcționarea în paralel a pompelor poate fi o funcționare periculoasă și instabilă. Pompele care funcționează în paralel necesită dimensionare, funcționare și monitorizare atentă. Curbele (performanța) fiecărei pompe trebuie să fie similare - între 2 și 3 %. Curbele combinate ale pompei trebuie să rămână relativ plate (pentru pompele care funcționează în paralel, API 610 necesită o creștere a înălțimii de cel puțin 10% din înălțimea la debitul nominal până la punctul mort).

Split orizontal Pompă de carcasă Tubulatură

Proiectarea necorespunzătoare a țevilor poate duce cu ușurință la vibrații excesive ale pompei, probleme ale rulmenților, probleme de etanșare, defecțiuni premature ale componentelor pompei sau defecțiuni catastrofale.

Conducta de aspirație este deosebit de importantă deoarece lichidul ar trebui să aibă condițiile de funcționare potrivite, cum ar fi presiunea și temperatura, atunci când ajunge la orificiul de aspirație al rotorului pompei. Debitul neted și uniform reduce riscul de cavitație și permite pompei să funcționeze în mod fiabil.

Diametrele conductelor și canalelor au un impact semnificativ asupra capului. Ca o estimare aproximativă, pierderea de presiune datorată frecării este invers proporțională cu puterea a cincea a diametrului conductei.

De exemplu, o creștere cu 10% a diametrului țevii poate reduce pierderea de cap cu aproximativ 40%. În mod similar, o creștere cu 20% a diametrului țevii poate reduce pierderea de cap cu 60%.

Cu alte cuvinte, pierderea de cap prin frecare va fi mai mică de 40% din pierderea de cap a diametrului inițial. Importanța capului net pozitiv de aspirație (NPSH) în aplicațiile de pompare face ca proiectarea conductei de aspirație a pompei să fie un factor important.

Conducta de aspirație trebuie să fie cât mai simplă și dreaptă posibil, iar lungimea totală trebuie redusă la minimum. Pompele centrifuge ar trebui să aibă de obicei o lungime dreaptă de 6 până la 11 ori diametrul conductei de aspirație pentru a evita turbulențele.

Filtrele temporare de aspirație sunt adesea necesare, dar filtrele permanente de aspirație nu sunt, în general, recomandate.

Reducerea NPSHR

În loc să crească unitatea NPSH (NPSHA), inginerii de conducte și de proces încearcă uneori să reducă NPSH necesar (NPSHR). Deoarece NPSHR este o funcție a designului pompei și a vitezei pompei, reducerea NPSHR este un proces dificil și costisitor, cu opțiuni limitate.

Orificiul de aspirație al rotorului și dimensiunea totală a pompei cu carcasă divizată orizontală sunt considerații importante în proiectarea și selecția pompei. Pompele cu orificii de aspirație mai mari ale rotorului pot oferi un NPSHR mai mic.

Cu toate acestea, orificiile de aspirație mai mari ale rotorului pot cauza unele probleme operaționale și de dinamică a fluidelor, cum ar fi probleme de recirculare. Pompele cu viteze mai mici au, în general, un NPSH necesar mai mic; pompele cu viteze mai mari au NPSH necesar mai mare.

Pompele cu rotoare cu orificii mari de aspirație special concepute pot cauza probleme mari de recirculare, ceea ce reduce eficiența și fiabilitatea. Unele pompe cu NPSHR scăzut sunt proiectate să funcționeze la viteze atât de mici încât eficiența generală nu este economică pentru aplicație. Aceste pompe de viteză mică au, de asemenea, fiabilitate scăzută.

Pompele mari de înaltă presiune sunt supuse unor constrângeri practice ale amplasamentului, cum ar fi locația pompei și dispunerea vasului de aspirație/rezervor, ceea ce împiedică utilizatorul final să găsească o pompă cu NPSHR care îndeplinește constrângerile.

În multe proiecte de renovare/remodelare, aspectul amplasamentului nu poate fi schimbat, dar este încă necesară o pompă mare de înaltă presiune pe șantier. În acest caz, trebuie utilizată o pompă de rapel.

O pompă de rapel este o pompă de viteză mică cu un NPSHR mai mic. Pompa de rapel trebuie să aibă același debit ca și pompa principală. Pompa de rapel este de obicei instalată în amonte de pompa principală.

Identificarea cauzei vibrațiilor

Debitele scăzute (de obicei mai puțin de 50% din debitul BEP) pot cauza mai multe probleme de dinamică a fluidelor, inclusiv zgomot și vibrații cauzate de cavitație, recirculare internă și antrenarea aerului. Unele pompe cu carcasă divizată sunt capabile să reziste instabilității recirculării aspirației la debite foarte mici (uneori chiar și la 35% din debitul BEP).

Pentru alte pompe, recircularea aspirației poate avea loc la aproximativ 75% din debitul BEP. Recircularea aspirației poate provoca unele daune și pitting, care apar de obicei la jumătatea distanței de sus a palelor rotorului pompei.

Recircularea la ieșire este o instabilitate hidrodinamică care poate apărea și la debite mici. Această recirculare poate fi cauzată de spațiul liber necorespunzător de pe partea de ieșire a rotorului sau a carcasei rotorului. Acest lucru poate duce, de asemenea, la pitting și alte daune.

Bulele de vapori din fluxul de lichid pot provoca instabilitati si vibratii. Cavitația deteriorează de obicei orificiul de aspirație al rotorului. Zgomotul și vibrațiile cauzate de cavitație pot imita alte defecțiuni, dar inspecția locației gropilor și a deteriorării rotorului pompei poate dezvălui de obicei cauza principală.

Antrenarea gazelor este obișnuită când se pompează lichide aproape de punctul de fierbere sau când conductele complexe de aspirație provoacă turbulențe.