Uygunsuz boru tasarımı/düzeni, pompa sisteminde hidrolik dengesizlik ve kavitasyon gibi sorunlara yol açabilir. Kavitasyonu önlemek için, emiş borularının ve emiş sisteminin tasarımına odaklanılmalıdır. Kavitasyon, dahili sirkülasyon ve hava girişi, contalara ve yataklara zarar verebilecek yüksek düzeyde gürültü ve titreşime yol açabilir.

Pompa Sirkülasyon Hattı

Olduğunda, bir yatay ayrılabilir gövdeli pompa farklı çalışma noktalarında çalışması gerektiğinde, pompalanan sıvının bir kısmını pompanın emme tarafına geri döndürmek için bir sirkülasyon hattı gerekebilir. Bu, pompanın BEP'de verimli ve güvenilir bir şekilde çalışmaya devam etmesini sağlar. Sıvının bir kısmını geri döndürmek bir miktar güç israfına neden olur, ancak küçük pompalar için israf edilen güç önemsiz olabilir.

Dolaşan sıvı, emme hattına veya pompa giriş borusuna değil, emme kaynağına geri gönderilmelidir. Emiş hattına geri gönderilirse, pompa emişinde türbülansa neden olur ve bu da çalışma sorunlarına veya hatta hasara yol açar. Geri dönen sıvı, pompanın emme noktasına değil, emme kaynağının diğer tarafına geri akmalıdır. Genellikle, uygun deflektör düzenlemeleri veya diğer benzer tasarımlar, geri dönen sıvının emme kaynağında türbülansa neden olmamasını sağlayabilir.

Paralel Çalışma

Tek bir büyük yatay ayrılabilir gövdeli pompa uygulanabilir değildir veya belirli yüksek akış uygulamaları için, genellikle birden fazla küçük pompanın paralel olarak çalışması gerekir. Örneğin, bazı pompa üreticileri büyük akışlı bir pompa paketi için yeterince büyük bir pompa sağlayamayabilir. Bazı hizmetler, tek bir pompanın ekonomik olarak çalışamayacağı geniş bir çalışma akışı aralığı gerektirir. Bu daha yüksek dereceli hizmetler için, pompaları BEP'lerinden uzakta çalıştırmak veya çalıştırmak önemli enerji israfı ve güvenilirlik sorunları yaratır.

Pompalar paralel olarak çalıştırıldığında, her pompa tek başına çalışıyormuş gibi üreteceğinden daha az akış üretir. İki özdeş pompa paralel olarak çalıştırıldığında, toplam akış her pompanın akışının iki katından azdır. Özel uygulama gereksinimlerine rağmen paralel çalışma genellikle son çözüm olarak kullanılır. Örneğin, birçok durumda, mümkünse paralel olarak çalışan iki pompa, paralel olarak çalışan üç veya daha fazla pompadan daha iyidir.

Pompaların paralel çalışması tehlikeli ve dengesiz bir çalışma olabilir. Paralel çalışan pompalar dikkatli boyutlandırma, çalıştırma ve izleme gerektirir. Her pompanın eğrileri (performans) benzer olmalıdır - %2 ila %3 aralığında. Kombine pompa eğrileri nispeten düz kalmalıdır (paralel çalışan pompalar için API 610, ölü merkeze nominal akışta en az %10'luk bir basınç artışı gerektirir).

Yatay Bölme Kasa Pompası Kulak tırmalayıcı

Uygunsuz boru tasarımı, aşırı pompa titreşimine, yatak sorunlarına, conta sorunlarına, pompa bileşenlerinin erken arızalanmasına veya felaketle sonuçlanacak arızalara kolayca yol açabilir.

Emiş boruları özellikle önemlidir çünkü sıvı pompa pervanesi emiş deliğine ulaştığında basınç ve sıcaklık gibi doğru çalışma koşullarına sahip olmalıdır. Düzgün, düzgün akış kavitasyon riskini azaltır ve pompanın güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar.

Boru ve kanal çapları basınç üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Kaba bir tahmin olarak, sürtünmeden kaynaklanan basınç kaybı boru çapının beşinci kuvvetiyle ters orantılıdır.

Örneğin, boru çapında %10'luk bir artış, basınç kaybını yaklaşık %40 oranında azaltabilir. Benzer şekilde, boru çapında %20'lik bir artış, basınç kaybını %60 oranında azaltabilir.

Başka bir deyişle, sürtünme başlığı kaybı orijinal çapın başlık kaybının %40'ından daha az olacaktır. Pompalama uygulamalarında net pozitif emme başlığının (NPSH) önemi, pompa emme borularının tasarımını önemli bir faktör haline getirir.

Emiş boruları mümkün olduğunca basit ve düz olmalı ve toplam uzunluk en aza indirilmelidir. Santrifüj pompalar, türbülansı önlemek için genellikle emiş boru çapının 6 ila 11 katı kadar düz bir çalışma uzunluğuna sahip olmalıdır.

Geçici emiş filtrelerine sıklıkla ihtiyaç duyulur, ancak kalıcı emiş filtreleri genellikle önerilmez.

NPSHR'yi azaltmak

Borulama ve proses mühendisleri birim NPSH'yi (NPSHA) artırmak yerine bazen gerekli NPSH'yi (NPSHR) düşürmeye çalışırlar. NPSHR pompa tasarımı ve pompa hızının bir fonksiyonu olduğundan, NPSHR'yi düşürmek sınırlı seçeneklere sahip zor ve maliyetli bir işlemdir.

Pervane emme deliği ve yatay bölünmüş kasa pompasının genel boyutu, pompa tasarımı ve seçiminde önemli hususlardır. Daha büyük pervane emme deliğine sahip pompalar daha düşük NPSHR sağlayabilir.

Ancak, daha büyük pervane emme delikleri, sirkülasyon sorunları gibi bazı operasyonel ve akışkan dinamiği sorunlarına neden olabilir. Daha düşük hızlara sahip pompalar genellikle daha düşük gerekli NPSH'ye sahiptir; daha yüksek hızlara sahip pompalar daha yüksek gerekli NPSH'ye sahiptir.

Özel olarak tasarlanmış büyük emiş deliği çarklarına sahip pompalar, verimliliği ve güvenilirliği azaltan yüksek sirkülasyon sorunlarına neden olabilir. Bazı düşük NPSHR pompaları, genel verimliliğin uygulama için ekonomik olmadığı kadar düşük hızlarda çalışmak üzere tasarlanmıştır. Bu düşük hızlı pompaların güvenilirliği de düşüktür.

Büyük yüksek basınç pompaları, pompa konumu ve emme kabı/tankı düzeni gibi pratik saha kısıtlamalarına tabidir; bu da son kullanıcının kısıtlamaları karşılayan NPSHR'ye sahip bir pompa bulmasını engeller.

Birçok yenileme/yenileme projesinde, saha düzeni değiştirilemez, ancak sahada yine de büyük bir yüksek basınç pompası gereklidir. Bu durumda, bir takviye pompası kullanılmalıdır.

Yükseltici pompa, daha düşük NPSHR'ye sahip düşük hızlı bir pompadır. Yükseltici pompa, ana pompayla aynı akış hızına sahip olmalıdır. Yükseltici pompa genellikle ana pompanın yukarısına kurulur.

Titreşimin Nedenini Belirleme

Düşük akış hızları (genellikle BEP akışının %50'sinden az) kavitasyon, iç sirkülasyon ve hava girişi kaynaklı gürültü ve titreşim dahil olmak üzere çeşitli akışkan dinamiği sorunlarına neden olabilir. Bazı bölünmüş kasa pompaları, çok düşük akış hızlarında (bazen BEP akışının %35'i kadar düşük) emme sirkülasyonunun dengesizliğine karşı koyabilir.

Diğer pompalar için, emme devridaimi BEP akışının yaklaşık %75'inde meydana gelebilir. Emme devridaimi, genellikle pompa pervane kanatlarının yaklaşık yarısına kadar meydana gelen bir miktar hasara ve çukurlaşmaya neden olabilir.

Çıkış devridaimi, düşük akışlarda da meydana gelebilen bir hidrodinamik dengesizliktir. Bu devridaim, pervanenin veya pervane kılıfının çıkış tarafındaki uygunsuz boşluklardan kaynaklanabilir. Bu ayrıca çukurlaşmaya ve diğer hasarlara da yol açabilir.

Sıvı akışındaki buhar kabarcıkları dengesizliklere ve titreşimlere neden olabilir. Kavitasyon genellikle pervanenin emme portuna zarar verir. Kavitasyonun neden olduğu gürültü ve titreşim diğer arızaları taklit edebilir, ancak pompa pervanesindeki çukurlaşma ve hasarın yerinin incelenmesi genellikle temel nedeni ortaya çıkarabilir.

Kaynama noktasına yakın sıvılar pompalanırken veya karmaşık emiş boruları türbülansa neden olduğunda gaz sürüklenmesi yaygındır.