Pystysuora monivaiheinen pumppu: toimintaperiaate ja sovellukset

Pystysuora monivaiheinen pumppu on suunniteltu sovelluksiin, jotka vaativat suhteellisen korkeaa painetta, mutta joissa ei ole paljon lattiatilaa. Sitä käytetään yleisesti rakennusten vesihuollossa, teollisuuden paineennousussa, vedenkäsittelyssä, kattilasyötössä, kastelussa, jäähdytysjärjestelmissä ja valituissa palvelinkeskusten nestejäähdytysprojekteissa.

Suurin ero tämän pumpun ja yksivaiheisen{0}}keskpakopumpun välillä on juoksupyörien määrä. Monivaiheisessa pumpussa on useita sarjaan järjestettyjä juoksupyöriä. Kun neste siirtyy vaiheesta toiseen, sen paine kasvaa.

Tämä tekee pumpusta sopivan tehtäviin, joissa yksi{0}}vaiheinen pumppu ei pysty tuottamaan tarpeeksi nostokorkeutta. Korkeampi paine ei kuitenkaan automaattisesti tarkoita parempaa suorituskykyä. Pumpun on silti vastattava todellista virtausta, järjestelmän vastusta, tulon olosuhteita ja nesteen ominaisuuksia.

A pystysuora monivaiheinen pumppuon ei--itse{1}}itseimevä keskipakopumppu, jonka moottori, akseli ja hydrauliportaat on sijoitettu pystysuoraan.

Tyypillisessä CDL- tai CDLF-pumpussa moottori käyttää pumpun akselia kytkimen kautta. Juoksupyörät ja diffuusorit asennetaan painesylinterin sisään. Imu- ja paineliitännät sijaitsevat pumpun pohjassa, yleensä samalla vaakatasolla. Tämän järjestelyn ansiosta pumppu on suhteellisen helppo liittää olemassa olevaan putkistoon.

Termi pystysuora monivaiheinen pumppu on vakiotekninen kuvaus. Ostajat voivat myös etsiä pystysuoraa monivaihepumppua tai pystyvaihepumppua, vaikka nämä lomakkeet ovat harvinaisempia teknisissä asiakirjoissa.

Koska pumppu ei ole itseimevä-, se on täytettävä nesteellä ennen käynnistystä. Tuloaukon on myös oltava tulvinut tai riittävän positiivisen paineen alaisena. Pumpun kuivaaminen voi vahingoittaa mekaanista tiivistettä lyhyessä ajassa.

Neste tulee ensimmäisen juoksupyörän keskelle. Kun moottori pyörittää akselia, juoksupyörä siirtää energiaa nesteeseen ja siirtää sitä ulospäin keskipakovoimalla.

Neste kulkee sitten diffuusorin läpi. Hajotin hidastaa ja ohjaa virtausta muuttamalla osan nopeudestaan ​​paineeksi ennen kuin ohjaa sen seuraavaan juoksupyörään.

Sama prosessi toistetaan joka vaiheessa. Virtaus pysyy laajalti jatkuvana, kun taas jokaisen juoksupyörän tuottama nostokorkeus lisätään pumpun kokonaiskorkeuteen. Viimeisen vaiheen jälkeen paineistettu neste tulee poistokammioon ja virtaa järjestelmään.

Vaiheiden määrän lisääminen lisää normaalisti käytettävissä olevaa päätä. Se ei välttämättä lisää nimellisvirtausta. Useammat vaiheet vaikuttavat myös moottorin tehoon, pumpun korkeuteen, aksiaalikuormaan ja maksimikäyttöpaineeseen, joten juoksupyörien lukumäärä tulee valita vaaditusta käyttöpisteestä sen sijaan, että sitä tulisi käsitellä pumpun laadun yleisenä mittana.

Päärakennus

Pystysuuntainen monivaiheinen CDL/CDLF-pumppu koostuu tavallisesti moottorista, kytkimestä, pumpun akselista, mekaanisesta tiivisteestä, painesylinteristä, juoksupyöristä, diffuusereista, laakereista ja yhdistetystä imu- ja poistokammiosta.

Luettelossa mainitaan täysin koteloitu, tuuletin{0}}jäähdytetty, kaksi-napainen moottori, jossa on IP55-suojaus ja luokan F eristys. Normaalit 50 Hz:n suorituskykykäyrät perustuvat noin 2 900 tai 2 950 rpm:n nopeuksiin.

Vientiprojektissa taajuus ja jännite tulee vahvistaa ennen valintaa. 50 Hz:n käyrältä valittua pumppua ei saa vain liittää 60 Hz:n syöttöön. Nopeuden muutos vaikuttaa virtaukseen, nousuun, absorboituneeseen tehoon ja NPSH:hen.

Myös mekaaninen tiiviste ansaitsee huomiota. Tavallisessa puhtaassa vedessä standarditiiviste voi olla riittävä. Kuuma vesi, glykoliseokset, suolavesi, puhdistuskemikaalit ja muut erikoisnesteet saattavat vaatia erilaisen tiivisteen tai elastomeerin.

Suurin ero CDL- ja CDLF-pumppujen välillä on kostutetun osan rakenne.

CDL-malleissa on yleensä yhdistetty ruostumattomasta teräksestä valmistetut juoksupyörät, diffuusorit ja painesylinterit valurautaisiin imukammioihin, tyhjennyskammioihin, pumppupäihin tai jalustoihin pumpun koosta riippuen. Ne on tarkoitettu pääasiassa puhtaille, ei--syövyttäville nesteille.

CDLF-malleissa käytetään enemmän ruostumatonta terästä kostutetussa osassa ja ne soveltuvat paremmin nesteiden puhdistamiseen, joilla on lievästi syövyttävät ominaisuudet, edellyttäen, että materiaalit on tarkastettu suhteessa todelliseen nesteeseen.

Yleisiä luettelomateriaaleja ovat AISI 304 ruostumaton teräs juoksupyörille, diffuusoreille ja painesylintereille. Mallista riippuen akseli voi olla AISI 304, AISI 316L tai muu määritetty laatu.

Vaativampiin sovelluksiin voidaan tarjota kastuneita komponentteja SS304, SS316 tai 2205 duplex ruostumattomasta teräksestä. Oikea valinta riippuu lämpötilasta, pH:sta, kloridipitoisuudesta, kemikaalipitoisuudesta, paineesta ja käyttöajasta.

Käytännössä sanat "ruostumaton teräspumppu" eivät kerro meille tarpeeksi. Meidän on silti tiedettävä imukammion, poistokammion, akselin, mekaanisen tiivisteen ja elastomeerien materiaalit. Tämä on erityisen tärkeää uima-altaan suolavedelle, merivedelle ja kemiallisesti käsitellylle vedelle.

• Rakennusvesihuolto ja paineenkorotus

Pystysuuntaisia ​​monivaiheisia pumppuja käytetään laajalti asuinrakennuksissa, hotelleissa, sairaaloissa, toimistorakennuksissa ja muissa tiloissa, joissa käytettävissä oleva verkkopaine ei ole riittävä.

Ne voidaan asentaa jatkuviin-paineenkorotussarjoihin, katto-säiliön syöttöjärjestelmiin ja korkean -kerrostalojen painevyöhykkeisiin.

Tarvittava nostokorkeus on laskettava staattisen korkeuden, putkihäviöiden, laitteiston vastuksen ja lopullisessa ulostulossa vaadittavasta paineesta. Pumpun valitseminen vain kerrosten lukumäärästä johtaa usein liian suureen tai liian pieneen paineeseen.

Jos järjestelmän tarve muuttuu huomattavasti päivän aikana, kaksi tai useampi pienempää pumppua, joissa on säädettävä nopeussäätö, ovat usein parempi valinta kuin yksi suuri pumppu.

• Teollinen vesi- ja paineenkorotus

Tyypillisiä teollisuustehtäviä ovat prosessin-vesihuolto, tuotantolinjojen-tehostaminen, laitteiden pesu, suodatin-järjestelmän syöttö ja korkeapaine-puhdistus.

Näillä järjestelmillä on usein useampi kuin yksi toimintaehto. Esimerkiksi puhdistuslinja voi vaatia suurta virtausta lyhyitä aikoja, mutta paljon pienempää virtausta normaalin tuotannon aikana. Tällaisissa tapauksissa pumppu tulee tarkastaa normaalissa käyttöpisteessä sekä maksimitarpeessa.

Jos vaadittu virtaus on suuri, mutta nostokorkeus on suhteellisen alhainen, vertaamme tavallisesti monivaiheista pumppua yksivaiheiseen rivi- tai pääte{1}}imupumppuun. Monivaiheinen pumppu ei ole automaattisesti tehokkain valinta jokaiseen teollisuusvesijärjestelmään.

• Vedenkäsittely- ja kalvojärjestelmät

Pystysuuntaisia ​​monivaiheisia pumppuja käytetään yleisesti suodatuksessa, ultrasuodatuksessa, puhdas{0}}vesilaitteistoissa, käänteisosmoosijärjestelmissä ja muissa veden-käsittelyprosesseissa.

Pumppua voidaan käyttää suodattimien syöttämiseen, paineen ylläpitämiseen ennen kalvoosaa tai veden kierrättämiseen käsittelyjärjestelmän osan läpi.

Sen toiminta riippuu tarvittavasta käsittelyvirtauksesta sekä suodattimien, venttiilien, kalvomoduulien ja putkiston resistanssista.

Suodattimen vastus ei pysy vakiona. Kun suodatin kerää epäpuhtauksia, sen painehäviö nousee. Siksi pumppu tulee tarkastaa sekä puhtaan että likaisen suodattimen varalta. Paine-eronvalvonta-on hyödyllinen, koska se näyttää, milloin puhdistus tai vaihto on tarpeen.

Meriveden suolanpoistossa voidaan harkita CDL/CDLF-pumppuja esikäsittelyn syöttöön, apukiertoon tai kalvosyöttöön, jos paine ja materiaalit ovat sopivia. Vakiomallin ei pitäisi olettaa sopivan korkeapaineiseen-meriveden käänteisosmoosiin. Korkea suolapitoisuus, kloridipitoisuus, käyttöpaine ja jatkuva huolto vaativat erillisen materiaali- ja painearvioinnin.

• Allas suolainen ja suolainen vesi

Pystysuora monivaiheinen pumppu voi käsitellä altaan suolavettä, jos materiaalit, mekaaninen tiiviste ja käyttöolosuhteet ovat sopivat.

Normaalisti tarvitsemamme tiedot sisältävät suolapitoisuuden, kloridipitoisuuden, pH:n, veden lämpötilan, desinfiointiaineet ja käyttöajat. Hiukset, hiekka, kuidut ja muut roskat tulee poistaa ennen kuin vesi pääsee pumppuun.

Suodatin tai kalvo voi suojata pumppua hiukkasilta, mutta se ei estä kloridikorroosiota. SS304 saattaa olla hyväksyttävissä joissakin vähäkloridisissa sovelluksissa, mutta se ei ole yleinen valinta suolaveteen. Varsinaisesta vesianalyysistä riippuen voidaan tarvita SS316, 2205 duplex ruostumatonta terästä tai muuta materiaalia.

• Kattilan syöttö, kuuma vesi ja lauhde

CDL/CDLF-sarjaa voidaan käyttää valittuihin kattila-syöttö-, kuuma{1}}vesi- ja lauhdetoimintoihin.

Luettelossa on nesteen lämpötila-alue -15 - 70 astetta vakioversioille ja -15 - 120 astetta kuumavesiversioille. Tarkka raja riippuu edelleen valitusta mallista, tiivisteestä, paineesta ja tuloolosuhteista.

Kuuma vesi vaatii erityistä huomiota, koska sen höyrynpaine on korkeampi. Pumppu voi täyttää vaaditun poistopaineen ja silti kavitoida, jos tulopaine on liian alhainen. Kattilan-syöttö- ja kondensaattisovelluksissa NPSH ja vähimmäistulopaine tulee aina tarkistaa.

• LVI ja teollisuusjäähdytys

Pystysuuntaisia ​​monivaiheisia pumppuja voidaan käyttää jäähdytys-vesijärjestelmissä, ilmastointi-ilmastointipiireissä, lämmön-vaihdinsilmukoissa ja muissa järjestelmissä, joissa on suhteellisen korkea vastus.

Suljetussa piirissä pumppu voittaa pääasiassa kitkan ja laitteiston painehäviöt. Sen ei yleensä tarvitse nostaa vettä koko rakennuksen korkeudelta. Rakennuksen korkeuden käsitteleminen pumppupäänä suljetussa piirissä voi johtaa vakavaan ylimitoitukseen.

Suuren -virtauksen ja matalapaineisen-jäähdytyspiirin tapauksessa yksivaiheinen-pumppu voi olla parempi vaihtoehto. Järjestelmäkäyrän pitäisi päättää pumpun tyyppi.

• AI Data Centerin nestejäähdytys

Joissakin palvelinkeskuksen nestejäähdytysjärjestelmissä{0}} on tarpeeksi painehäviötä pystysuoran monivaiheisen pumpun käyttöön. Mahdollisia tehtäviä ovat CDU:n kierto, levylämmön{2}}vaihtimen silmukat, pitkät putkilinjat, teline-haarojen paineen nostaminen ja redundantit jäähdytyspumppusarjat.

Pumppu on yleensä osa suurempaa piiriä, joka sisältää CDU:ita, lämmönvaihtimia, kylmälevyjä, suodattimia, ohjausventtiilejä, letkuja ja pikaliittimiä. Painehäviö kaikkien näiden komponenttien kautta on sisällytettävä laskelmaan. Rinnakkaishaaroissa tulee tarkistaa myös hydraulisesti epäedullisin haara.

Jäähdytysnesteen ominaisuudet ovat yhtä tärkeitä kuin virtaus ja paine. Vesi-glykoliseoksilla on korkeampi viskositeetti kuin vedellä, erityisesti alhaisessa lämpötilassa. Tämä lisää putken vastusta ja voi muuttaa sekä pumpun suorituskykyä että moottorin tehon tarvetta.

Deionisoitu vesi ja dielektriset jäähdytysaineet tuovat esiin erilaisia ​​kysymyksiä korroosiosta, johtavuudesta, tiivisteistä ja elastomeereistä. Sen vuoksi tavallista puhdas-vesipumppua ei pitäisi määrittää nestejäähdytysprojektiin{2}} tarkistamatta todellista jäähdytysnestettä.

Luotettavuus on toinen tärkeä näkökohta. Kriittiset tilat saattavat vaatia N+1- tai 2N-redundanssia, automaattista pumpun vaihtoa, muuttuvan-nopeuden ohjausta, vuotojen havaitsemista ja tiedonsiirtoa rakennuksen tai palvelinkeskuksen hallintajärjestelmän kanssa.

• Kastelu ja yleinen teollisuuspalvelu

Sarjaa voidaan käyttää myös viljelysmaan kasteluun, sprinklerijärjestelmiin, tiputuskasteluun, laitteiden vesihuoltoon ja muihin puhtaan{0}}nesteen tehtäviin.

Vesi, joka sisältää hiekkaa, kuituja tai merkittäviä suspendoituneita kiintoaineita, tulee suodattaa ennen kuin se pääsee pumppuun. Vakio-CDL/CDLF-pumput eivät ole jätevesipumppuja, eikä niitä saa käyttää hankaavien tai voimakkaasti saastuneiden nesteiden pumppaamiseen.

CDL/CDLF-luettelon mukaan vakiopumppu on tarkoitettu puhtaille, ohuille, ei--syttyville ja ei--räjähtäville nesteille, joissa ei ole kiinteitä hiukkasia tai kuituja.

Yleiset rajat ovat:

• Normaali nesteen lämpötila: -15 astetta - 70 astetta;
• Kuuma{0}}vesiversio: -15 asteesta 120 asteeseen ;
• Suurin ympäristön lämpötila: 40 astetta ;
• Vakioasennuskorkeus: jopa 1000 m.
• Yli 40 asteen ympäristön lämpötilassa tai 1 000 metrin korkeudessa alempi ilmantiheys vaikuttaa moottorin jäähdytykseen. Moottori on ehkä vähennettävä tai vaihdettava korkeampaan -nimellisarvoiseen yksikköön.

Suurin työpaine

Koko CDL/CDLF-sarjalla ei ole yhtä paineluokitusta.

Mallista ja liitäntäjärjestelystä riippuen luettelossa on lueteltu maksimikäyttöpaineet 16, 20, 25 tai 30 baaria. Jotkut suluissa näkyvät korkeammat arvot vaativat erikoiskokoonpanon.

Kun tarkistetaan järjestelmän painetta, tulopaine ja pumpun -syntymä paine on otettava huomioon yhdessä. Samm-pään ja tilapäiset painepiikit tulee myös huomioida.

Tällä on merkitystä kalvo--jäähdytysjärjestelmissä, koska suodattimilla, kalvokoteloilla, CDU:illa, lämmönvaihtimilla, kylmälevyillä, letkuilla ja pikaliittimillä voi olla alhaisemmat paineet kuin itse pumpulla.

NPSH ja tuloolosuhteet

Kavitaatiota tapahtuu, kun paine juoksupyörän sisääntulossa laskee liian alhaiseksi nesteen lämpötilaan nähden. Se voi aiheuttaa melua, tärinää, epävakaa virtausta, pienentää nostokorkeutta ja vaurioittaa juoksupyörää tai mekaanista tiivistettä.

Riski on suurempi, kun:

• Neste on kuumaa;
• Pumppu imee matalan -tasaisen säiliön;
• Tuloputki on pitkä tai liian pieni;
• Pumppu käy lähellä käyrän{0}}korkeaa virtauspäätä;
• Asennus on korkealla;
• Suodatin on tukossa;
• Nesteen viskositeetti on korkeampi kuin vedellä.

Lyhyt, sopivan kokoinen tuloputki, jossa on niin vähän rajoituksia kuin käytännössä mahdollista, antaa yleensä paremmat tuloolosuhteet. Suodattimia tulee tarkkailla paineen alenemisen varalta, jotta etenevä tukkeutuminen ei näännä pumppua.

Luotettava valinta alkaa vaaditusta virtauksesta ja kokonaiskorkeudesta. Kun kysyntä muuttuu, on parempi tarjota minimi-, normaali- ja maksimivirtaus yhden huippuluvun sijaan.

Avoimessa järjestelmässä kokonaiskorkeus sisältää tavallisesti staattisen noston, putkikitkan, venttiili- ja liitoshäviöt, laitteiston vastuksen ja vaaditun ulostulopaineen. Suljetussa kierrossa laskenta perustuu pääosin putkien ja laitteiden vastukseen.

Vältä liiallisen pään lisäämistä "turvallisuuden vuoksi". Ylisuuri pumppu käy usein kuristusventtiilillä, kuluttaa enemmän energiaa ja toimii poissa parhaalla-tehokkuusalueellaan.

Neste tulee sitten määritellä oikein. Sen nimen lisäksi tarvitsemme lämpötilan, tiheyden, viskositeetin, pH:n, kemikaalipitoisuuden ja kiintoainepitoisuuden. Suolavedelle kloridipitoisuus on välttämätöntä. Nestejäähdytystä varten on ilmoitettava glykolin tai muun jäähdytysnesteen tyyppi ja pitoisuus.

Lopuksi ehdotettu toimintapiste tulee tarkistaa todellisesta pumpun käyrästä. Virtaus ja pää eivät yksin riitä. Tehokkuus, absorboitunut teho, NPSH, sulkupää-ja sallittu toiminta-alue on myös tarkistettava.

Yleiset valintaongelmat

Useita virheitä ilmenee toistuvasti pumppukyselyissä:

• Valinta moottorin teholla virtauksen ja nousun sijaan;
• Olettaen, että useampi vaihe tarkoittaa aina parempaa pumppua;
• Tulopaineen ja NPSH:n huomiotta jättäminen;
• Kaikkien ruostumattomien teräslaatujen käsitteleminen vastaavina;
• 50 Hz:n käyrän soveltaminen 60 Hz:n projektiin;
• Oletetaan, että suodatin ratkaisee korroosio-ongelman;
• Likaisen suodattimen paineen nousun huomioimatta jättäminen;
• Valinta vain huippukysynnän mukaan;
• Unohdat sammuttamisen{0}}paineen;
• Tavallisen vesi{0}}pumppukokoonpanon käyttäminen tuntemattomalle jäähdytysnesteelle.

Useimmat näistä ongelmista voidaan välttää, jos järjestelmän käyttö- ja nestetiedot toimitetaan ennen pumppumallin valintaa.

Tiedusteluihin sisällytettävät tiedot

Toimita normaalia vesikäyttöä varten:

• Vaadittu virtaus ja nostokorkeus;
• Neste ja käyttölämpötila;
• Tulopaine- tai imuolosuhteet;
• Suurin järjestelmäpaine;
• Jännite ja taajuus;
• Suositellut materiaalit;
• Yhteyden koko ja standardi;
• Asennus sisä- tai ulkotiloihin;
• Jatkuva tai ajoittainen toiminta;
• Muuttuva-nopeus tai usean-pumpun vaatimukset.

Suolavesi-, kalvo-, kemiallisia tai neste{0}}jäähdytyssovelluksia varten anna myös nesteen koostumus, kloridipitoisuus, viskositeetti, suodattimen painehäviö, käyttötunnit, ohjausvaatimukset ja vaadittu redundanssi.

A pystysuora monivaiheinen pumppurakentaa painetta ohjaamalla nestettä useiden juoksupyörien läpi sarjassa. Sen kompakti jalanjälki ja suuri-pääkapasiteetti tekevät siitä käytännöllisen valinnan rakennustoimituksiin, teollisuuden tehostukseen, vedenkäsittelyyn, kuuman -vesihuoltoon, kastelu-, jäähdytys- ja valittuihin suolanpoisto- tai datakeskusprojekteihin.

CDL-pumput on yleensä tarkoitettu puhtaille, ei-{0}}syövyttäville nesteille. CDLF-pumput käyttävät enemmän ruostumatonta terästä kostutetussa osassa ja voivat käsitellä lievästi syövyttäviä nesteitä, kun materiaalien yhteensopivuus on varmistettu. Sovelluksesta riippuen SS304, SS316 tai 2205 duplex ruostumaton teräs voidaan harkita.

Lopullisen päätöksen tulee perustua todelliseen työpisteeseen ja toimintaolosuhteisiin. Virtauksen, nostokorkeuden, lämpötilan, tulopaineen, NPSH:n, materiaalien, moottoritietojen ja järjestelmän maksimipaineen on oltava kaikki yhteensopivat valitun pumppukäyrän kanssa.

Tämä lähestymistapa antaa yleensä paremman tuloksen kuin valita pumpun moottorin tehon, putken koon tai vaiheiden lukumäärän perusteella.