Выбор центробежного насоса: руководство по расходу, напору и материалу

Как центробежный насос перемещает жидкость

Вращающаяся крыльчатка внутри корпуса насоса выбрасывает жидкость наружу под действием центробежной силы, а корпус спиральной формы преобразует эту скорость в давление, когда жидкость выходит через выпускное отверстие. Это единственное механическое действие объясняет, почему центробежные насосы доминируют в перекачке промышленных жидкостей: у них нет клапанов, поршней или возвратно-поступательных частей, которые изнашиваются при непрерывной работе.

Результатом является семейство насосов, подходящее для непрерывный режим с высоким расходом а не пульсирующую подачу объемных насосов. Для Линия продукции центробежных насосов химического класса Это означает стабильную производительность при длительных производственных циклах при условии, что насос рассчитан и изготовлен для той жидкости, которую он фактически будет использовать.

Интереснее всего дизайн на стороне всасывания. Кавитация, образование и схлопывание пузырьков пара внутри проушины рабочего колеса, остается единственной наиболее распространенной причиной преждевременного выхода насоса из строя. Это происходит, когда доступное давление всасывания падает ниже давления паров жидкости, и если не принять меры, в течение нескольких недель происходит повреждение лопастей рабочего колеса.

Расход, напор и точка наилучшей эффективности

Каждый центробежный насос определяется кривой, а не одним числом. Расход (измеряется в м³/ч или галлонах в минуту) и напор (высота, на которую насос может поднимать жидкость, выраженная в метрах или футах) дополняют друг друга вдоль этой кривой, а точка, в которой насос работает с максимальной эффективностью, называется точкой наилучшей эффективности, или BEP.

Проблемы начинаются вдали от BEP. Запускайте насос значительно ниже его номинального расхода, а внутренняя рециркуляция нагревает жидкость, ускоряет износ уплотнений и увеличивает радиальную нагрузку на вал. Протолкните его за пределы BEP, и вы рискуете истощить рабочее колесо с необходимой положительной высотой всасывания, что приведет к точно такой же проблеме кавитации, описанной выше.

• Сопоставьте номинальный расход с фактической потребностью системы, а не с округленным «запасом безопасности».
• Сверяйте кривую насоса с кривой вашей системы перед покупкой, а не после установки.
• Поддерживайте нормальную работу в пределах примерно 70–120 % расхода BEP.

Опубликованные стандарты испытаний и производительности насосов Института гидравлики точно определить, как измеряются BEP и приемочные допуски, что стоит проверить всякий раз, когда кривая производителя выглядит необычайно оптимистично.

Подбор материала насоса в соответствии с вашей жидкостью

Поток и напор приводят в движение насос; Выбор материала решает, выживет ли он в жидкости. Коррозионные, абразивные или высокочистые среды требуют различной стратегии в отношении смачиваемых деталей, и неправильная реализация этого решения — самый быстрый способ превратить насос правильного размера в шестимесячную ответственность.

Для стандартных промышленных и легких химических услуг Центробежный насос из нержавеющей стали для стандартных химических операций охватывает большинство применений без дополнительных затрат на экзотические покрытия. Если в процессе используются концентрированные кислоты, гидроксид натрия или другие агрессивные химические вещества, Центробежный насос с фторопластовой футеровкой, предназначенный для сильных кислот и щелочей становится более безопасным вариантом, поскольку барьер из фторполимера полностью изолирует металлический корпус от технологической жидкости.

Выбор уплотнителей заслуживает не меньшего внимания. Механические уплотнения, рассчитанные на неправильный химический состав, сначала выходят из строя незаметно, а затем сразу. Более подробный подробное руководство по совместимости материалов и выбору уплотнений рассматривает комбинации эластомеров и уплотнительных поверхностей по химическим группам.

Распространенные конфигурации центробежных насосов

Не для каждого применения требуется один и тот же корпус насоса. Одноступенчатые модели с торцевым всасыванием подходят для большинства общих задач по перекачке, но три конфигурации регулярно превосходят их в конкретных условиях.

1. Самовсасывающие насосы справляться с прерывистыми работами, когда линия всасывания может опорожняться между циклами, избегая необходимости вручную повторно заливать воду при каждом запуске.
2. Многоступенчатые насосы устанавливайте несколько рабочих колес последовательно, чтобы достичь высоких требований к напору, что часто встречается в системах питания котлов и системах обратного осмоса.
3. Шламовые насосы используйте более толстые, износостойкие футеровки и открытые конструкции крыльчатки для перемещения содержащих твердые частицы или абразивных жидкостей без быстрой эрозии.

Для процессов, в которых взвешенные твердые вещества присутствуют вместе с агрессивными химическими веществами, такими как отходы горнодобывающей промышленности или шлам десульфурации дымовых газов, противоизносный шламовый насос для агрессивных сред с содержанием твердых частиц создан специально для решения этой двойной задачи, вместо того, чтобы требовать от стандартного химического насоса компромисса на обоих фронтах.

Рекомендации по установке и техническому обслуживанию

Правильно выбранный насос все равно нуждается в правильно построенной вокруг него системе. Всасывающий трубопровод должен быть максимально коротким и прямым, поскольку колена, расположенные слишком близко к впускному отверстию, создают неравномерный поток, который со временем приводит к асимметричной нагрузке на рабочее колесо.

Выравнивание опорной плиты имеет большее значение, чем ожидает большинство установщиков. Несоосность двигателя и вала насоса, даже на доли миллиметра, приводит к износу подшипников и утечкам через уплотнения в течение месяцев, а не лет. Лазерная проверка центровки при вводе в эксплуатацию окупается многократно.

Что касается обслуживания, три проверки выявляют большинство возникающих проблем до того, как они перерастут в сбои:

• Контролируйте вибрацию и температуру подшипников через фиксированные промежутки времени, не дожидаясь появления слышимого шума.
• Проверяйте механические уплотнения на предмет протекания во время плановых остановов, а не только после появления видимых утечек.
• Отслеживайте давление нагнетания в соответствии с исходной кривой насоса, чтобы своевременно обнаружить износ или засорение рабочего колеса.

Ни один из этих шагов не требует специальных инструментов, но они требуют графика, которому кто-то действительно следует. Насосы редко выходят из строя без предупреждающих знаков; они терпят неудачу после того, как предупреждающие знаки игнорируются.