Како неравномерна дистрибуција усисног протока утиче на перформансе центрифугалне пумпе

Усисна страна центрифугалне пумпе се често сматра једноставно путањом кроз коју течност улази у пумпу. У стварности, хидраулично стање на усису пумпе има значајан утицај на ефикасност пумпе, вибрације, перформансе кавитације, оптерећења лежаја и укупан радни век.

Пумпа може бити правилно одабрана и произведена, али лош усисни цевовод и даље може створити нестабилно улазно поље протока.

Један важан проблем јенеравномерна расподела усисног тока. Када брзина, притисак или смер протока нису разумно уједначени на улазу радног кола, резултујућа хидраулична неравнотежа може утицати и на перформансе пумпе и на механичку поузданост.

Ово питање је посебно важно захоризонтално подељено кућиште и центрифугалне пумпе са двоструким усисом, где је уравнотежена дистрибуција протока на обе стране радног кола неопходна за стабилан рад.

 

 

1. Шта је неравномерна расподела усисног протока?

У идеалном случају, течност треба да се приближи усису пумпе са релативно уједначеним профилом брзине и минималним вртлогом.

Међутим, фитинзи и цевовод узводно од пумпе могу пореметити проток.

На пример, струја течности која пролази кроз колено развија асиметричан профил брзине и секундарни ток. Ако је колено постављено преблизу усисне млазнице пумпе, можда неће бити довољно растојања да проток постане равномернији пре уласка у радно коло.

Уобичајени извори изобличења усисног тока укључују:

Колена постављена преблизу пумпи

Тее или гране у близини усисне млазнице

Неправилно постављени редуктори

Делимично отворени вентили

Кратке усисне цеви

Лоше пројектоване усисне структуре пумпе

Увлачење ваздуха или паре

Прекомерна брзина усисавања

Неправилан распоред цеви

Резултат је не-уједначена расподела брзине и притиска на улазу радног кола.

 

2. Зашто је важније за дупле усисне пумпе?

Двострука усисна пумпа је дизајнирана тако да течност улази у радно коло са обе стране.

У идеалним условима, проток је приближно подједнако распоређен између две ушице радног кола. Ово помаже у равнотежи хидрауличних сила и омогућава пумпи да ради несметано.

Ако усисни ток постане асиметричан, једна страна радног кола може примити већи проток од друге.

Ово може узроковати:

Неуједначен улазни проток → Хидраулична неравнотежа → Додатне радијалне/аксијалне силе → Вибрације и оптерећење компоненти

Из тог разлога, распоред усисних цевовода је посебно важан за велике{0}}пумпе са подељеним кућиштем и друге центрифугалне пумпе са двоструким усисом.

Инжењерске смернице за пумпе са двоструким усисом посебно наглашавају избегавање неједнаког протока до два ушица радног кола.

 

3. Главни узроци неуједначеног усисног тока

3.1 Кољена су преблизу пумпи

Колено мења смер струјања и ствара не-уједначен профил брзине.

Ако је колено постављено директно на усисну млазницу или веома близу ње, изобличени проток може ући у радно коло пре него што буде довољно удаљено да се стабилизује.

У зависности од пумпе и конфигурације цевовода, могу бити потребни дужи прави делови или одговарајући распореди за{0}}исправљање протока.

3.2 Лоше дизајнирани редуктори

Редуктори су често потребни за повезивање веће усисне цеви на млазницу пумпе.

Међутим, погрешно одабран или оријентисан редуктор може довести до додатног поремећаја протока или стварања ваздушних џепова.

За хоризонталне усисне цевоводе, ексцентрични редуктори се обично користе где је то прикладно да би се смањио ризик од акумулације паре или ваздуха. Исправна оријентација зависи од геометрије цевовода и од тога да ли је извор течности изнад или испод пумпе, тако да коначни распоред треба да прати захтеве произвођача пумпе и пројекта за цеви.

3.3 Недовољна дужина равне цеви

Одређена количина равних цевовода је често потребна између фитинга који{0}}ометају проток и усисне пумпе.

Не постоји јединствена универзална дужина која се примењује на сваку пумпу. У зависности од типа пумпе, конфигурације усисавања и горњих прикључака, инжењерске спецификације могу захтевати неколико пречника цеви релативно неометаног протока пре усисне млазнице. Неки најчешће референцирани дизајни користе приближно 4Д–10Д у одређеним конфигурацијама.

Упутства за инсталацију произвођача треба да имају приоритет над општим правилом.

3.4 Заробљавање ваздуха или паре

Ваздух који улази у центрифугалну пумпу може значајно да поремети усисни ток.

Могући извори укључују:

Недовољно потапање у течност

Вртлози у резервоарима или јамама

Високе тачке у усисном цевоводу

Лош распоред редуктора

Прекомерна брзина усисавања

Цурење на усисној страни

Ваздух или пара могу да смање хидрауличне перформансе и могу да допринесу нестабилном раду и симптомима налик кавитацији{0}. Одговарајући дизајн усисног система би стога требало да минимизира и турбуленцију и увлачење гаса.

 

4. Утицај на перформансе пумпе

Неравномерни усисни проток може утицати на пумпу и на хидраулички и на механички начин.

Смањена хидраулична ефикасност

Не-уједначен улазни проток спречава рад радног кола у предвиђеним хидрауличким условима. Ово може повећати хидрауличне губитке и смањити ефикасност.

Повећана вибрација

Неравномерно оптерећење радног кола може створити флуктуирајуће хидрауличне силе, доприносећи повећању вибрација.

Ризик од кавитације

Лоши услови усисавања могу повећати локалну брзину и смањити притисак у близини ушице радног кола. Ако је расположиви НПСХ недовољан, може доћи до кавитације.

Повећана оптерећења лежајева и осовине

Хидраулични дисбаланс може увести додатне силе у систем ротора, повећавајући оптерећење на лежајевима, вратилу и компонентама спојнице.

Смањен животни век компоненте

Континуиране вибрације и абнормалне хидрауличне силе могу убрзати хабање лежајева, механичких заптивки, хабајућих прстенова и других компоненти.

Стога, усисни цевовод није само веза између извора течности и пумпе-већ је важан део хидрауличког система пумпе.

 

5. Како побољшати дистрибуцију усисног тока

Нека усисни цевовод буде једноставан

Усисни вод треба да буде директан колико је практичан, са минимизираним непотребним кривинама и спојевима.

Обезбедите адекватан правац

Одржавајте довољну релативно неометану дужину цеви између фитинга -ометајући проток и усисног вода пумпе у складу са препорукама произвођача пумпе и важећим стандардима пројекта.

Користите одговарајуће лактове

Тамо где су колена неизбежна, одговарајуће конфигурације дугог{0}}радијуса могу помоћи у смањењу озбиљних поремећаја протока.

Правилно распоредите редукторе

Изаберите и оријентишите редукторе према стварној геометрији усисног цевовода и условима флуида.

Обезбедите независну подршку за цеви

Усисни цевовод треба да буде правилно подупрт и поравнат без наметања прекомерног спољашњег оптерећења кућишта пумпе.

Контролишите заробљавање ваздуха

Избегавајте високе тачке где се ваздух може акумулирати и обезбедити адекватно потапање течности у резервоарима, јамама и усисним структурама.

Размотрите комплетан усисни систем

За велике или критичне пумпне инсталације, усисни цевовод, улаз пумпе, резервоар или корито, радни ниво, НПСХ и услови протока треба да се процењују заједно, а не одвојено.

 

6. Практичне провере током пуштања у рад

Приликом пуштања у рад нове центрифугалне пумпе, неколико параметара може помоћи у идентификацији проблема са усисне{0}}стране.

Монитор:

Усисни притисак

Притисак пражњења

Брзина протока

Струја мотора

Вибрације

Температура лежаја

Бука пумпе

НПСХ-услови рада

Ако дође до абнормалних вибрација одмах након инсталације, прегледајте усисни цевовод пре него што претпоставите да је сама пумпа неисправна.

Посебну пажњу треба обратити на колена, редукторе, вентиле, носаче цеви, ваздушне џепове и растојање између последњег -прикључка који омета проток и усисне пумпе.

 

7. ХНИБ ПУМПЕ: Комплетна разматрања о пумпи и систему

ХНИБ ПУМПС производи решења за центрифугалне пумпе за водоснабдевање, електране, рударство, петрохемијске процесе, индустријску циркулацију и друге захтевне примене.

Наш асортиман производа укључује:

Центрифугалне пумпе са хоризонталним подељеним кућиштем

Хоризонталне вишестепене центрифугалне пумпе

Крајње усисне центрифугалне пумпе

Само{0}}вишестепене пумпе за балансирање

Центрифугалне пумпе високог{0}}притиска

Хемијске центрифугалне пумпе

За велике{0}}пумпе са подељеним кућиштем и дуплим усисом, поуздан рад захтева више од одабира исправног протока и висине.

Комплетан систем треба узети у обзир:

Избор пумпе + усисни цевовод + услови усисавања + НПСХ + носач цеви + радни услови

Правилна дистрибуција усисног протока помаже пумпи да ради ближе предвиђеним хидрауличким условима и може смањити ризик од вибрација, кавитације и превременог хабања компоненти.

 

Неравномерна дистрибуција усисног протока је фактор који се лако превиђа у применама центрифугалних пумпи, али његови ефекти могу да се протежу од хидрауличних перформанси до механичке поузданости.

Колена и фитинзи постављени преблизу усисне млазнице, неодговарајући редуктори, неадекватна равна дужина цеви, превелика брзина усисавања и увлачење ваздуха могу пореметити улазно поље протока.

За пумпе са двоструким усисом и хоризонталним подељеним кућиштем, одржавање уравнотеженог протока на обе стране радног кола је посебно важно.

Основни принцип је једноставан:

Поуздана пумпа захтева поуздан усисни систем.

Комбиновањем правилног избора пумпе са добро{0}}дизајнираним усисним цевоводима, адекватном подршком цеви, контролисаним увлачењем ваздуха и одговарајућим праксама пуштања у рад, корисници могу да побољшају стабилност пумпе, смање вибрације и продуже радни век опреме.

ХНИБ ПУМПС обезбеђује решења за индустријске центрифугалне пумпе засноване на стварном протоку, висини, флуиду, температури, притиску и захтевима за инсталацију. Контактирајте наш инжењерски тим за професионални избор пумпи и подршку за примену.