Nesprávny dizajn/rozloženie potrubia môže viesť k problémom, ako je hydraulická nestabilita a kavitácia v systéme čerpadla. Aby sa predišlo kavitácii, treba sa zamerať na konštrukciu sacieho potrubia a sacieho systému. Kavitácia, vnútorná recirkulácia a strhávanie vzduchu môžu viesť k vysokej úrovni hluku a vibrácií, ktoré môžu poškodiť tesnenia a ložiská.

Cirkulačná linka čerpadla

Keď horizontálne čerpadlo s deleným puzdrom musí pracovať v rôznych prevádzkových bodoch, môže byť potrebné cirkulačné vedenie na vrátenie časti čerpanej kvapaliny na saciu stranu čerpadla. To umožňuje, aby čerpadlo naďalej fungovalo efektívne a spoľahlivo na BEP. Vracaním časti kvapaliny sa plytvá určitou energiou, ale pre malé čerpadlá môže byť plytvanie energiou zanedbateľné.

Cirkulujúca kvapalina by sa mala posielať späť do zdroja nasávania, nie do sacieho potrubia alebo sacieho potrubia čerpadla. Ak sa vráti do sacieho potrubia, spôsobí turbulencie na saní čerpadla, čo spôsobí prevádzkové problémy alebo dokonca poškodenie. Vrátená kvapalina by mala prúdiť späť na druhú stranu zdroja nasávania, nie do bodu nasávania čerpadla. Zvyčajne vhodné usporiadanie usmerňovačov alebo iné podobné konštrukcie môžu zabezpečiť, že vratná kvapalina nespôsobí turbulencie v zdroji nasávania.

Paralelná prevádzka

Keď jeden veľký horizontálne čerpadlo s deleným puzdrom nie je možné alebo pre určité aplikácie s vysokým prietokom sa často vyžaduje paralelná prevádzka viacerých menších čerpadiel. Napríklad niektorí výrobcovia čerpadiel nemusia byť schopní poskytnúť dostatočne veľké čerpadlo pre balík čerpadiel s veľkým prietokom. Niektoré služby vyžadujú široký rozsah prevádzkových tokov, kde jediné čerpadlo nemôže ekonomicky fungovať. Pre tieto služby s vyšším hodnotením spôsobuje cyklovanie alebo prevádzkovanie čerpadiel mimo ich BEP značné plytvanie energiou a problémy so spoľahlivosťou.

Keď sú čerpadlá prevádzkované paralelne, každé čerpadlo produkuje menší prietok, ako keby fungovalo samostatne. Keď sú paralelne prevádzkované dve rovnaké čerpadlá, celkový prietok je menší ako dvojnásobok prietoku každého čerpadla. Paralelná prevádzka sa často používa ako posledné riešenie napriek špeciálnym požiadavkám aplikácie. Napríklad v mnohých prípadoch sú dve čerpadlá pracujúce paralelne lepšie ako tri alebo viac čerpadiel pracujúcich paralelne, ak je to možné.

Paralelná prevádzka čerpadiel môže byť nebezpečná a nestabilná prevádzka. Čerpadlá pracujúce paralelne vyžadujú starostlivé dimenzovanie, prevádzku a monitorovanie. Krivky (výkon) každého čerpadla musia byť podobné – v rozmedzí 2 až 3 %. Kombinované krivky čerpadiel musia zostať relatívne ploché (pre čerpadlá pracujúce paralelne API 610 vyžaduje zvýšenie dopravnej výšky najmenej o 10 % dopravnej výšky pri menovitom prietoku do úvrati).

Horizontálne rozdelenie Case Pump potrubie

Nesprávna konštrukcia potrubia môže ľahko viesť k nadmerným vibráciám čerpadla, problémom s ložiskami, tesneniami, predčasným zlyhaním komponentov čerpadla alebo katastrofálnym zlyhaním.

Sacie potrubie je obzvlášť dôležité, pretože kvapalina by mala mať správne prevádzkové podmienky, ako je tlak a teplota, keď dosiahne sací otvor obežného kolesa čerpadla. Hladký, rovnomerný prietok znižuje riziko kavitácie a umožňuje spoľahlivé fungovanie čerpadla.

Priemery rúr a kanálov majú významný vplyv na hlavu. Pri hrubom odhade je strata tlaku v dôsledku trenia nepriamo úmerná piatej mocnine priemeru potrubia.

Napríklad 10 % zväčšenie priemeru potrubia môže znížiť tlakovú stratu asi o 40 %. Podobne, 20% zväčšenie priemeru potrubia môže znížiť tlakovú stratu o 60%.

Inými slovami, strata trecej hlavy bude menšia ako 40 % straty hlavy pôvodného priemeru. Dôležitosť čistej pozitívnej sacej výšky (NPSH) v čerpacích aplikáciách robí z konštrukcie sacieho potrubia čerpadla dôležitý faktor.

Sacie potrubie by malo byť čo najjednoduchšie a najrovnejšie a celková dĺžka by mala byť minimalizovaná. Odstredivé čerpadlá by mali mať zvyčajne dĺžku priameho chodu 6 až 11-násobok priemeru sacieho potrubia, aby sa zabránilo turbulencii.

Často sú potrebné dočasné sacie filtre, ale trvalé sacie filtre sa vo všeobecnosti neodporúčajú.

Zníženie NPSHR

Namiesto zvýšenia jednotkovej NPSH (NPSHA) sa technici potrubí a procesov niekedy pokúšajú znížiť požadované NPSH (NPSHR). Keďže NPSHR je funkciou konštrukcie čerpadla a rýchlosti čerpadla, zníženie NPSHR je náročný a nákladný proces s obmedzenými možnosťami.

Nasávací otvor obežného kolesa a celková veľkosť čerpadla s horizontálnym deleným puzdrom sú dôležitými faktormi pri návrhu a výbere čerpadla. Čerpadlá s väčšími sacími otvormi obežného kolesa môžu poskytnúť nižšie NPSHR.

Väčšie sacie otvory obežného kolesa však môžu spôsobiť určité prevádzkové problémy a problémy s dynamikou tekutín, ako sú problémy s recirkuláciou. Čerpadlá s nižšími otáčkami majú vo všeobecnosti nižšie požadované NPSH; čerpadlá s vyššími otáčkami majú vyššie požadované NPSH.

Čerpadlá so špeciálne navrhnutými obežnými kolesami s veľkým sacím otvorom môžu spôsobovať problémy s recirkuláciou, čo znižuje účinnosť a spoľahlivosť. Niektoré čerpadlá s nízkym NPSHR sú navrhnuté tak, aby pracovali pri takých nízkych rýchlostiach, že celková účinnosť nie je pre danú aplikáciu ekonomická. Tieto nízkorýchlostné čerpadlá majú tiež nízku spoľahlivosť.

Veľké vysokotlakové čerpadlá podliehajú praktickým obmedzeniam na mieste, ako je umiestnenie čerpadla a usporiadanie sacej nádoby/nádrže, čo bráni koncovému používateľovi nájsť čerpadlo s NPSHR, ktoré spĺňa tieto obmedzenia.

V mnohých projektoch rekonštrukcie/prestavby nie je možné zmeniť rozloženie miesta, ale na mieste je stále potrebné veľké vysokotlakové čerpadlo. V tomto prípade by sa malo použiť pomocné čerpadlo.

Pomocné čerpadlo je nízkorýchlostné čerpadlo s nižším NPSHR. Pomocné čerpadlo by malo mať rovnaký prietok ako hlavné čerpadlo. Pomocné čerpadlo je zvyčajne inštalované pred hlavným čerpadlom.

Identifikácia príčiny vibrácií

Nízke prietoky (zvyčajne menej ako 50 % prietoku BEP) môžu spôsobiť niekoľko problémov s dynamikou tekutín, vrátane hluku a vibrácií spôsobených kavitáciou, vnútornou recirkuláciou a strhávaním vzduchu. Niektoré čerpadlá s deleným puzdrom sú schopné odolávať nestabilite sacej recirkulácie pri veľmi nízkych prietokoch (niekedy až 35 % prietoku BEP).

Pri iných čerpadlách sa môže recirkulácia nasávania vyskytnúť pri približne 75 % prietoku BEP. Recirkulácia nasávania môže spôsobiť určité poškodenie a jamky, ktoré sa zvyčajne vyskytujú približne v polovici lopatiek obežného kolesa čerpadla.

Výstupná recirkulácia je hydrodynamická nestabilita, ktorá sa môže vyskytnúť aj pri nízkych prietokoch. Táto recirkulácia môže byť spôsobená nesprávnou vôľou na výstupnej strane obežného kolesa alebo krytu obežného kolesa. To môže tiež viesť k vzniku jamiek a iným poškodeniam.

Bubliny pár v prúde kvapaliny môžu spôsobiť nestabilitu a vibrácie. Kavitácia zvyčajne poškodí sací otvor obežného kolesa. Hluk a vibrácie spôsobené kavitáciou môžu napodobňovať iné poruchy, ale kontrola miesta jamiek a poškodenia obežného kolesa čerpadla môže zvyčajne odhaliť hlavnú príčinu.

Strhávanie plynov je bežné pri čerpaní kvapalín blízko bodu varu alebo keď zložité sacie potrubie spôsobuje turbulencie.