Фактори који утичу на притисак пражњења центрифугалне пумпе: Комплетан инжењерски водич

Центрифугалне пумпе су широко коришћени уређаји за транспорт течности, који служе секторима као што су нафта, хемикалија, лака индустрија, прерада хране и фармацеутски производи. Међутим, да би се постигле оптималне перформансе у практичним применама, неопходно је прво разумети факторе који утичу на притисак пражњења. Различити фактори утичу на притисак пражњења, од којих сваки утиче на радну ефикасност пумпе. У овом водичу, ХНИБ ПУМПС-професионални произвођач центрифугалних пумпи-анализира ове кључне факторе један по један.

 

 

• 1. Разумевање потисног притиска центрифугалне пумпе и главе

Многи инжењери користе термине "притисак" и "глава" наизменично, али они представљају различите концепте.

Центрифугална пумпа не ствара директно притисак; додаје енергију течности. Ова енергија се обично изражава каоглава пумпе (Х).

Однос између притиска и главе је:

где:

H= Висина пумпе (м)

P= Разлика притиска (Па)

ρ= Густина течности (кг/м³)

g= Гравитационо убрзање (м/с²)

За апликације у води:

Напор воде 10 метара ≈ 1 бар притисак

Међутим, када се пумпају течности различите густине, као што су уље, хемикалије или течности са високим{0}}температурама, иста глава пумпе ће произвести различита очитавања притиска.

Због тога произвођачи пумпи обично користепроток (К) и висина (Х)као примарни параметри перформанси приказани на кривим пумпама.

 

• 2. Пречник радног кола и дизајн

Радно коло је главна хидраулична компонента која одређује колико се енергије преноси на течност.

Пречник радног кола

Већи пречник радног кола обично производи:

• Већи притисак пражњења
• Већа глава пумпе
• Повећана потрошња енергије

Када се пречник радног кола смањи (подрезивање радног кола), створена глава и притисак ће се смањити.

Према законима о афинитету пумпе:

 

где:

• Х=Глава пумпе
• Д=Пречник радног кола

Због тога је одабир одговарајуће величине радног кола кључан за постизање потребног притиска пражњења.

 

Дизајн лопатице радног кола

Облик сечива и хидраулички дизајн директно утичу на ефикасност конверзије притиска.

Важни фактори укључују:

Угао сечива

Број лопатица

Дизајн хидрауличког пролаза

Баланс радног кола

Добро{0}}пројектовано радно коло побољшава:

Ефикасност конверзије енергије

Стабилност притиска

Радни век пумпе

За апликације под високим{0}}притиском, као што су системи напојне воде за котлове и индустријски процеси, често се бирају више-степене центрифугалне пумпе јер више радних кола генерише већи напон.

 

• Брзина пумпе (о/мин)

Брзина ротације радног кола има значајан утицај на притисак пражњења.

Према законима о афинитету:

где:

Х=Глава

Н=Брзина ротације

Повећање брзине пумпе ће:

• Повећајте брзину течности
• Повећајте центрифугалну силу
• Повећајте притисак пражњења

на пример:

Пумпа која ради на 2900 о/мин ће генерално произвести много већи напон од исте пумпе која ради на 1450 о/мин.

Међутим, превелика брзина може узроковати:

• Кавитација
• Повећана вибрација
• Оштећење механичког заптивача
• Смањен радни век

Стога, избор брзине мора узети у обзир и хидрауличне захтеве и механичка ограничења.

 

• 4. Карактеристике течности које утичу на притисак пумпе

Дизани медијум има директан утицај на перформансе центрифугалне пумпе.

Густина течности

Густина течности утиче на притисак који ствара пумпа.

За исту главу пумпе:

Течности-више густине захтевају више снаге осовине.

Очитавања притиска ће се повећати пропорционално са густином.

Пример:

Пумпа која производи 50 м висине:

Вода: приближно 5 бара

Течност-веће густине: очитавање већег притиска

 

Вискозност течности

Течности високог{0}}вискозитета повећавају унутрашње хидрауличне губитке.

Примери:

уље

Хемијске течности

Мујица

Тешки индустријски флуиди

Висок вискозитет може изазвати:

Смањена брзина протока

Нижа ефикасност

Смањени притисак пражњења

За вискозне течности, избор пумпе треба узети у обзир:

Специјални дизајн радног кола

Повећана снага мотора

Смањена радна брзина

 

• 5.Утицај дизајна система цевовода

Пумпа и систем цевовода раде заједно. Стварни радни притисак зависи од тога где пумпа ради на системској кривој.

Пречник и дужина цеви

Цеви малог пречника стварају веће губитке због трења.

Фактори који повећавају губитак притиска:

Дуги цевоводи

Мали пречник цеви

Прекомерни лактови

Вентили и фитинзи

Ови губици троше енергију пумпе и смањују расположиви излазни притисак.

Правилан дизајн цевовода може значајно побољшати ефикасност пумпе.

 

Елеватион Дифференце

Потребан притисак пумпе се повећава када течност треба да се транспортује на већу надморску висину.

Статичка глава укључује:

Разлика у висини резервоара

Висина зграде

Даљина{0}}даљина преноса

на пример:

Систем за водоснабдевање који пумпа воду у зграду од 100-метара захтева приближно 100 метара статичке главе пре него што се узму у обзир губици због трења.

 

• 6.Радна тачка и брзина протока

Центрифугална пумпа не ради на једном фиксном притиску.

Стварни излазни притисак се мења према односу између:

Крива перформанси пумпе

Крива отпора система

генерално:

Већи проток → Нижи напон

Мањи проток → Већи пад

Рад далеко од тачке најбоље ефикасности (БЕП) пумпе може проузроковати:

Нестабилност притиска

Прекомерна вибрација

Енергетски отпад

Превремени квар компоненте

Исправан избор пумпе увек треба да одговара захтеваним условима протока и висине.

 

• 7. Услови хабања и одржавања пумпе

Временом, унутрашње хабање може смањити притисак центрифугалне пумпе.

Уобичајени узроци укључују:

Хабање радног кола

Клиренс се повећава између:

Импеллер

Носите прстен

Кућиште пумпе

Резултат:

Повећава се унутрашње цурење

Ефикасност пумпе се смањује

Притисак пражњења пада

 

Механички проблеми

Могући узроци:

Нетачан смер ротације

Деформација осовине

Оштећење лежаја

Отказивање механичког заптивача

Ваздух који улази у усисни вод

Редовна провера помаже у одржавању стабилних перформанси пумпе.

 

• 8. Уобичајени разлози зашто центрифугална пумпа не може да постигне потребан притисак

Када пумпа не успе да постигне очекивани испусни притисак, проверите следеће:

1. Погрешан избор пумпе

Одабрана висина пумпе је нижа од захтева система.

2. Погрешан смер ротације мотора

Обрнута ротација може значајно смањити излазни притисак.

3. Ваздух који улази у усисни систем

Цурење ваздуха може изазвати:

Губитак прајминга

Флуктуација притиска

Смањени проток

4. Блокиран усисни цевовод

Ограничено усисавање смањује расположиви проток и перформансе пумпе.

5. Пумпа ради ван пројектованог опсега

Радни услови могу се разликовати од првобитне тачке пројектовања.

 

• 9. Како побољшати потисни притисак центрифугалне пумпе

Да бисте постигли стабилан и ефикасан притисак пражњења:

Изаберите исправну пумпу

Узмите у обзир:

Потребна брзина протока

Потребна глава

Својства течности

Температура

Услови пријаве

 

Оптимизујте дизајн цевовода

Смањите непотребне губитке:

Повећање пречника цеви

Смањење непотребних кривина

Избор одговарајућих вентила

 

Редовно одржавајте пумпу

Препоручене праксе:

Проверите вибрацију

Прегледајте хабајуће компоненте

Пратите промене притиска

Одржавајте исправно поравнање

 

Укратко, постоји много фактора који утичу на потисни притисак центрифугалне пумпе, а они захтевају анализу и решавање на основу специфичних околности. У пракси, редовна провера и одржавање треба да се обављају у складу са стањем пумпе како би се проблеми идентификовали и решили брзо, чиме би се обезбедио нормалан рад пумпе.