O sarcină de apă în circulație de 1.450 m3/h la 48 m de înălțime, cu doar 3,6 m de NPSH disponibile la flanșa de aspirație, încheie majoritatea selecțiilor cu o singură aspirație înainte de etapa de cotație. Mașina care supraviețuiește acestei sarcini este în mod normal o pompă centrifugă de aspirație dublă: o carcasă, un rotor, doi ochi de aspirație și o curbă de performanță de aspirație pe care un rotor cu un singur ochi nu o poate egala la aceeași viteză.
Acest ghid este scris pentru persoanele care aprobă acea decizie: inginerii de uzină care înlocuiesc o unitate care continuă să se declanșeze la presiunea de aspirație scăzută, echipele de proiect care dimensionează un circuit nou și conducătorii de întreținere care moștenesc orice a fost comandat. Acesta acoperă ceea ce se schimbă de fapt designul, unde se află pragul de rentabilitate față de o pompă de aspirație finală, care cinci intrări fixează numărul modelului și alegerile de material și conducte care decid dacă pompa ajunge la prima revizie planificată.
Ce este o pompă centrifugă cu aspirație dublă
O pompă centrifugă cu aspirație dublă este o pompă centrifugă a cărei rotor preia lichidul din ambele părți ale unui singur butuc, împărțind debitul total în două fluxuri egale care fuzionează din nou la ieșirea carcasei.
Pompă centrifugă de aspirație dublă: o pompă rotodinamică cu un rotor, doi inele de aspirație opuse alimentate de o ramură comună de admisie și o carcasă care colectează fluxurile îmbinate la duza de refulare. Hidraulic se comportă ca două pompe cu o singură aspirație în paralel, împărțind un arbore și un set de rulmenți.
Acea comparație paralelă este logica designului, nu o linie de marketing. Fiecare ochi gestionează jumătate din debitul total, astfel încât viteza de intrare la fiecare ochi este aproximativ jumătate din ceea ce ar vedea un rotor echivalent cu o singură aspirație la aceeași sarcină. Viteza mai mică de admisie înseamnă un NPSH mai mic necesar, motiv pentru care marjele subțiri de aspirație nu mai sunt o problemă odată ce rotorul este dublat.
Compensațiile sunt reale și aparțin comparației înainte de deschiderea prețurilor. O carcasă de aspirație dublă este mai mare și mai grea, poartă două etanșări de arbore în loc de una, iar îmbinarea despicată trebuie prelucrată, etanșată și strânsă corect. Pentru o taxă de transfer de 5 m3/h nimic din toate acestea nu este justificat; pentru o buclă continuă de apă de răcire de 900 m3/h, masa suplimentară a carcasei se amortizează numai prin fiabilitatea aspirației.
De ce designul cu carcasă dublă de aspirație anulează împingerea axială
Impingerea axială într-o pompă de aspirație dublă se anulează, deoarece cei doi ochi de rotor se așează spate în spate pe același arbore, iar presiunea care acționează pe o manpă a rotorului este oglindită de presiunea care acționează pe celălalt.
Într-o pompă cu o singură aspirație, presiunea de descărcare completă împinge mantaua din spate a rotorului și produce o forță care variază de la câteva sute la câteva mii de newtoni, în funcție de dimensiune și înălțime. Acea forță trebuie gestionată cu găuri de echilibru, un tambur de echilibru sau un rulment axial supradimensionat în mod deliberat, iar fiecare dintre acele piese introduce propriul model de uzură și modul de defecțiune. Cu ochi opuși, sarcina axială reziduală scade la un procent mic din cifra de aspirație simplă, iar rulmenții suportă sarcină radială, ceea ce este principalul motiv pentru care rotoarele cu aspirație dublă funcționează fără probleme ani de zile în funcționare continuă.
Debitul simetric de intrare nu este un detaliu al conductei. Alimentați un ochi mai tare decât celălalt și rotorul este încărcat din nou axial, astfel încât geometria de aspirație să aparțină specificațiilor pompei, nu în afara acesteia.
Accesul de întreținere este al doilea beneficiu structural. Aranjamentul clasic de aspirație dublă este carcasa între rulmenți împărțită orizontal, clasificată ca BB1 conform API 610. Jumătatea superioară se ridică, rotorul iese, iar conductele de aspirație și refulare rămân înșurubate pe loc. În service-ul pe teren, o schimbare a inelului de uzură sau a rulmentului care durează 8 până la 12 ore pe o conductă de aspirație de capăt este adesea terminată în 3 până la 5 ore pe o unitate cu carcasă divizată, pur și simplu pentru că nimic nu trebuie tăiat și realiniat ulterior. Peste aproximativ 40 de bari, același design hidraulic se mută într-o carcasă divizată radial între rulmenți, BB2, care menține rotorul dublu de aspirație, dar îl înfășoară într-un butoi care conține presiune.
Aspirație dublă vs aspirație finală: potrivirea punctului de lucru
Peste aproximativ 300 până la 400 m3/h la punctul de lucru sau ori de câte ori NPSH disponibil scade sub aproximativ 5 m, o pompă dublă de aspirație este în mod normal alegerea cu risc mai scăzut. Sub ambele praguri, o pompă de aspirație finală este de obicei mai ieftină de cumpărat, mai ușor de montat și la fel de fiabilă.
Aspirație dublă
- Debit mare dintr-o singură carcasă și un singur driver
- NPSH scăzut necesar la debit mare, astfel încât marginile subțiri încă funcționează
- Nici un dispozitiv de echilibrare a forței de purtat sau de conectat
- Carcasa divizată oferă acces rapid la rotor fără îndepărtarea țevii
- Două garnituri de spălat, monitorizat și înlocuit
- Amprentă mai mare, placa de bază mai grea, preț de achiziție mai mare
Opriți aspirația
- Cea mai bună valoare între aproximativ 5 și 300 m3/h
- Versiunile cu mai multe etape extind capul în interiorul unei carcase
- Compact, etanșare simplă, aliniere simplă
- NPSH a necesitat urcări rapide pe măsură ce debitul crește
- Împingerea axială trebuie echilibrată intern
- De obicei, conductele trebuie să se desprindă pentru lucrul cu rotorul
| Criteriu | Aspirație dublă (BB1 or BB2) | Opriți aspirația (OH1 or OH2) |
| Banda de curgere confortabilă | 300 până la 3.000 m3/h per carcasă | 5 până la 400 m3/h |
| Cap pe etapă | 15 până la 150 m | 20 până la 120 m, mai mare în mai multe etape |
| NPSH necesar la 1.200 m3/h | De obicei, 4 până la 6 m | De obicei, 6 până la 9 m |
| Manipulare axială a forței | Anulat de ochi opuși ai rotorului | Găuri de echilibrare sau tambur de echilibrare |
| Îmbinarea carcasei | Orizontală pentru BB1, radială pentru BB2 | radial |
| Garnituri de arbore | Doi | Unul |
| Acces la rotor | Carcasa superioară, conductele rămân conectate | Conducta este deconectată în mod normal |
| Cel mai potrivit | Debit mare, marjă de aspirație subțire, funcționare continuă | Transfer general, bucle de debit redus, dozare |
Când capul urcă dincolo de ceea ce poate furniza o etapă de aspirație dublă la viteză cu doi poli, debitul este în mod normal menținut și capul este adăugat pe treaptă. O pompă de proces, cum ar fi linia ZA, umple acel gol fără a schimba aranjamentul de aspirație.
Pompă de proces petrochimică ZA pentru aplicații API 610 Linie de pompe de proces API 610 pentru lichide curate sau ușor încărcate de particule, fierbinți sau reci, neutre sau corozive; se potrivește sarcinilor cu cap mai înalt, fără a schimba aranjamentul de aspirație. Vizualizare produs → La capătul îndepărtat al scalei, o sarcină precum 5.000 m3/h la 7 m nu este deloc o problemă de dublă aspirație. Acesta este un teritoriu cu flux axial, unde o familie hidraulică diferită face aceeași treabă cu mult mai puțină putere instalată.
Pompă de circulație pentru evaporator cu debit axial FJX Pompă axială de mare capacitate, cu înălțime redusă, care manipulează 300–12000 m3/h pentru circulație forțată prin evaporator, cristalizatoare și reactoare din industria fosfatului, sării, aluminei și sodei caustice. Vizualizare produs → Cinci intrări care decid modelul pompei centrifuge cu aspirație dublă
Cinci intrări stabilesc numărul de model: debitul de funcționare și înălțimea, NPSH disponibil, proprietățile fluidului, materialul de construcție și datele de transmisie. Orice altceva din fișa de date este o consecință a celor cinci.
- Flux de serviciu și cap la punctul nominal, plus cazurile de funcționare maxime și minime pe care instalația va funcționa efectiv.
- NPSH disponibil calculată din sistemul real, comparată cu o curbă necesară NPSH testată, cu o marjă de cel puțin 0,5 m la punctul nominal și 1,0 m la debitul maxim.
- Proprietățile fluidului inclusiv greutatea specifică, vâscozitatea, temperatura, conținutul de solide și nivelul de clorură, deoarece fluidul decide atât hidraulica, cât și metalurgia.
- Material de construcție și toleranța de coroziune, care urmează de obicei datele de clorură și solide, mai degrabă decât cifra de curgere.
- Drive și date de instalare care acoperă viteza motorului, tensiunea, tipul de cuplare, placa de bază și rotația, toate acestea constrângând garnitura rotorului care poate fi furnizată.
NPSH indicativ necesar la 1.200 m3/h, bara mai scurtă este mai bună
Valori de screening ilustrative numai pentru compararea conceptului. Confirmați fiecare cifră față de o curbă testată pentru modelul și viteza selectate.
O regulă menține selecția sinceră: punctul de lucru ar trebui să se afle între 80% și 110% din debit la cel mai bun punct de eficiență. Selectând bine în stânga acelei benzi se cumpără cap de care nimeni nu are nevoie și se plătește cu recirculare internă și sarcină radială; selectarea în dreapta invită cavitația, deformarea arborelui și durata scurtă de viață a etanșării.
Pentru deciziile înconjurătoare, inclusiv planurile de etanșare și stilul carcasei, ghidul din fabrică selectarea pompei de proces petrochimic parcurge treptele adiacente în aceeași ordine.
Materiale și piese de uzură care decid durata de viață
Cele mai multe defecțiuni ale pompei de aspirație dublă în serviciul chimic sunt defecțiuni de material și de degajare, nu hidraulice. Rotoarele își pierd rar forma; inelele de uzură se deschid, garniturile se uzează, iar toleranța de coroziune dispare din locul nepotrivit.
- Inoxidabil 304 și 316L: apă curată, conținut scăzut de clorură, temperatură moderată.
- Duplex 2205 și super duplex 2507: apă cu clorură, apă de mare și rezistență mai mare la îmbinarea despicată.
- CD4MCu: șlamuri abrazive în care coroziunea și uzura se suprapun.
- Calități Hastelloy și titan: acizi agresivi, cloruri și medii oxidante unde inoxidabilul standard eșuează devreme.
- Aliaj rezistent la căldură 2520: medii fierbinți în care creșterea termică trebuie să fie acomodată în degajări.
Distanța inelului de uzură este elementul cel mai măsurabil de pe orice foaie de revizie. Când un joc inel de uzură de 200 mm se deschide de la 0,35 mm la 0,70 mm, așteptați-vă la o scădere de 3 până la 6% a înălțimii la punctul de lucru, o pierdere de eficiență corespunzătoare și o creștere vizibilă a vibrațiilor lagărului. Aceasta este o decizie de întreținere, nu una hidraulică și merită înregistrată la fiecare inspecție.
O pompă de aspirație dublă cu materiale potrivite și spațiu liber menținut funcționează în mod obișnuit între 8 și 12 ani între revizii majore în serviciul de apă curată. Aceeași carcasă cu un aliaj de neegalat în apă clorurată se poate defecta în doi ani.
Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd., care construiește gama de pompe Huaning din Jingjiang din provincia Jiangsu, produce o linie de aspirație dublă S/SH care transportă aceste opțiuni de materiale alături de catalogul său mai larg de pompe chimice.
S SH Pompă dublă de aspirație pentru procese petrochimice Aspirație dublă pump listed under petrochemical process pumps; suction piping layout determines whether its hydraulic advantage survives commissioning. Vizualizare produs → Reguli pentru conductele de aspirație care protejează avantajul dublei aspirații
Aranjamentul conductelor de aspirație decide dacă avantajul de dublă aspirație supraviețuiește punerii în funcțiune.
- Păstrați o lungime dreaptă de cinci până la zece diametre de țeavă în amonte de flanșa de aspirație, astfel încât debitul să ajungă uniform.
- Nu fixați niciodată un cot cu rază scurtă direct pe flanșă; cei doi ochi vor primi debit inegal iar rotorul va fi încărcat axial.
- Utilizați un aranjament simetric cu două orificii oriunde ambii ochi trebuie să fie alimentați de la un antet și verificați dacă lungimile ramurilor se potrivesc.
- Sprijiniți conductele de aspirație și refulare în mod independent, astfel încât nicio forță de conductă să nu ajungă la carcasă atunci când îmbinarea este strânsă.
- Verificați din nou alinierea cuplajului după ce tubulatura este conectată, atât la rece, cât și la temperatura de funcționare.
- Mențineți vibrația rulmentului sub 2,8 mm/s rms în punctul nominal, limita zonei A la B pentru mașinile noi conform ISO 10816-3.
Solicitați punctul de funcționare prezis pe o curbă testată, mai degrabă decât pe o diagramă de catalog generică, și insistați asupra faptului că cifra necesară NPSH garantată are o toleranță. Trimiteți serviciul real, datele fluidelor și sistemul NPSH către fabrica pentru o verificare de selecție înainte de plasarea comenzii, deoarece corectarea unei probleme de aspirație după instalare costă mult mai mult decât pompa în sine.
Întrebări frecvente: Selecția pompei centrifuge cu aspirație dublă
Cele patru întrebări de mai jos apar în aproape fiecare întrebare cu aspirație dublă, iar răspunsurile decid de obicei specificația înainte de a discuta prețul.
Selectați pe curba testată la viteza reală de funcționare și tratați orice valoare de catalog doar ca o cifră de screening.
O pompă dublă de aspirație merită costul suplimentar?
Comparați costul total instalat, mai degrabă decât prețul de achiziție. Peste aproximativ 300 până la 400 m3/h, două pompe de aspirație cu capăt paralel plus conductele suplimentare, supapele, placa de bază și echipamentul de control costă de obicei mai mult de o unitate de aspirație dublă și necesită de două ori atenția de întreținere. Sub 300 m3/h, pompa de aspirație finală câștigă în mod normal atât în ceea ce privește prețul, cât și amprenta la sol.
Ce marjă NPSH ar trebui să precizez?
Specificați cel puțin 0,5 m de marjă deasupra NPSH necesară la punctul nominal și cel puțin 1,0 m la debitul maxim de funcționare. Marja trebuie verificată la linia centrală a pompei pe o curbă testată, nu în raport cu o linie de performanță de catalog care a fost măsurată pe o altă garnitură de rotor.
Poate o pompă dublă de aspirație să gestioneze fluide care poartă solide?
Da, în limite. O carcasă de aspirație dublă poate fi prevăzută cu inele de uzură întărite sau CD4MCu și un rotor semideschis pentru sarcină ușoară în șlam, și rămâne răspunsul mai bun pentru apa de răcire murdară, deoarece tolerează penalizarea NPSH. Peste aproximativ 5% solide din greutate, o pompă dedicată pentru șlam este mașina corectă.
Care este diferența dintre pompele duble de aspirație BB1 și BB2?
BB1 este o carcasă împărțită axial, între rulmenți, astfel încât jumătatea superioară se ridică pentru accesul rotorului cu conductele la locul lor și acoperă majoritatea sarcinilor de proces până la aproximativ 40 bar. BB2 este o carcasă divizată radial, între rulmenți, de obicei tip butoi, pentru presiuni mai mari și unde îmbinarea carcasei nu trebuie să constituie un risc de etanșare. Ambele rețin rotorul dublu de aspirație și ambele anulează împingerea axială în același mod.
