Opterećenje cirkulacijskom vodom od 1450 m3/h na 48 m visine, sa samo 3,6 m NPSH dostupnog na usisnoj prirubnici, završava većinu odabira jednostrukog usisavanja prije faze ponude. Stroj koji preživi tu dužnost obično je centrifugalna pumpa s dvostrukim usisom: jedno kućište, jedan rotor, dvije usisne oči i krivulja usisnog učinka koju rotor s jednim okom ne može mjeriti pri istoj brzini.
Ovaj je vodič napisan za ljude koji potpišu tu odluku: inženjere pogona koji zamjenjuju jedinicu koja se stalno kvari zbog niskog usisnog tlaka, projektne timove koji dimenzioniraju novi krug i voditelje održavanja koji nasljeđuju sve što je naručeno. Pokriva što se dizajn zapravo mijenja, gdje se nalazi točka rentabilnosti u odnosu na krajnju usisnu crpku, kojih pet ulaza popravljaju broj modela i odabire materijala i cjevovoda koji odlučuju hoće li crpka doći do svog prvog planiranog remonta.
Što je dvostruka usisna centrifugalna pumpa
Centrifugalna pumpa s dvostrukim usisom je centrifugalna pumpa čiji rotor usisava tekućinu s obje strane jednog čvorišta, dijeleći ukupni protok u dva jednaka toka koji se ponovno spajaju na izlazu iz kućišta.
Centrifugalna pumpa s dvostrukim usisom: rotodinamička pumpa s jednim impelerom, dvije nasuprotne usisne oči koje napaja zajednička ulazna grana i kućište koje skuplja spojene struje na ispusnoj mlaznici. Hidraulički se ponaša kao dvije paralelne pumpe s jednim usisom koje dijele jednu osovinu i jedan set ležajeva.
Ta paralelna usporedba je logika dizajna, a ne marketinška linija. Svako oko obrađuje polovinu ukupnog protoka, tako da je ulazna brzina na svakom oku otprilike pola onoga što bi ekvivalentni rotor s jednim usisom vidio pri istoj radnoj snazi. Niža ulazna brzina znači manji potreban NPSH, zbog čega tanke usisne granice više ne predstavljaju problem kada se impeler udvostruči.
Kompromisi su stvarni i pripadaju usporedbi prije otvaranja cijena. Dvostruko usisno kućište je veće i teže, nosi dvije brtve vratila umjesto jedne, a razdvojeni spoj mora biti strojno obrađen, zabrtvljen i ispravno zategnut. Za prijenosni zadatak od 5 m3/h ništa od toga nije opravdano; za kontinuiranu petlju vode za hlađenje od 900 m3/h, dodatna masa kućišta isplati se samo u pouzdanosti usisavanja.
Zašto dvostruki usisni dizajn podijeljenog kućišta poništava aksijalni potisak
Aksijalni potisak u dvostrukoj usisnoj pumpi poništava se sam od sebe, jer dvije ušice rotora leže jedna uz drugu na istoj osovini, a pritisak koji djeluje na jedan omotač rotora odražava se na pritisak koji djeluje na drugi.
U pumpi s jednim usisom, puni tlak pražnjenja gura stražnji pokrov rotora i proizvodi silu koja se kreće od nekoliko stotina do nekoliko tisuća newtona, ovisno o veličini i visini. Tom se silom mora upravljati rupama za ravnotežu, bubnjem za ravnotežu ili namjerno prevelikim potisnim ležajem, a svaki od tih dijelova uvodi vlastiti obrazac trošenja i način kvara. Sa suprotnim ušicama, preostalo aksijalno opterećenje pada na mali postotak jednostrukog usisnog opterećenja, a ležajevi nose samo radijalno opterećenje, što je glavni razlog zbog kojeg rotori s dvostrukim usisom rade glatko godinama u neprekidnom radu.
Simetrični ulazni protok nije detalj cjevovoda. Pustite jedno oko jače od drugog i rotor će se opet aksijalno opteretiti, tako da geometrija usisavanja pripada specifikaciji pumpe, a ne izvan nje.
Pristup održavanju druga je strukturalna prednost. Klasični dvostruki usisni raspored je vodoravno podijeljeno kućište između ležajeva, klasificirano kao BB1 prema API 610. Gornja polovica se podiže, rotor izlazi, a usisni i ispusni cjevovod ostaje pričvršćen vijcima. U servisu na terenu, promjena habajućeg prstena ili ležaja koja traje 8 do 12 sati na krajnjem usisnom vodu često je gotova za 3 do 5 sati na jedinici s podijeljenim kućištem, jednostavno zato što se nakon toga ništa ne mora odrezati i ponovno poravnati. Iznad otprilike 40 bara, isti hidraulički dizajn se pomiče u radijalno podijeljeno kućište između ležajeva, BB2, koje zadržava rotor s dvostrukim usisom, ali ga omotava u bačvu koja sadrži pritisak.
Dvostruko usisavanje u odnosu na krajnje usisavanje: usklađivanje radne točke
Iznad otprilike 300 do 400 m3/h na radnoj točki, ili kad god raspoloživi NPSH padne ispod oko 5 m, dvostruka usisna pumpa obično je izbor manjeg rizika. Ispod oba praga, krajnja usisna pumpa obično je jeftinija za kupnju, lakša za postavljanje i jednako pouzdana.
Dvostruko usisavanje
- Veliki protok iz jednog kućišta i jednog pokretača
- Nizak NPSH potreban je pri velikom protoku, tako da tanke margine i dalje rade
- Nema uređaja za balansiranje potiska koji se može nositi ili uključiti
- Razdvojeno kućište omogućuje brz pristup rotoru bez uklanjanja cijevi
- Dvije brtve za ispiranje, nadzor i zamjenu
- Veći otisak, teža osnovna ploča, viša nabavna cijena
Kraj usisavanja
- Najbolja vrijednost između oko 5 i 300 m3/h
- Višestupanjske verzije produžuju glavu unutar jednog kućišta
- Kompaktan, jedna brtva, jednostavno poravnanje
- Potreban NPSH se brzo penje kako protok raste
- Aksijalni potisak mora biti interno uravnotežen
- Cijevi se obično moraju odvojiti za rad rotora
| Kriterij | Dvostruko usisavanje (BB1 or BB2) | Kraj usisavanja (OH1 or OH2) |
| Udobna traka za protok | 300 do 3.000 m3/h po kućištu | 5 do 400 m3/h |
| Glava po pozornici | 15 do 150 m | 20 do 120 m, više kod višestupanjskog |
| NPSH potreban pri 1.200 m3/h | Obično 4 do 6 m | Obično 6 do 9 m |
| Upravljanje aksijalnim potiskom | Poništen suprotnim ušicama impelera | Rupe za balans ili bubanj za balans |
| Spoj kućišta | Horizontalno za BB1, radijalno za BB2 | Radijalno |
| Brtve vratila | dva | jedan |
| Pristup rotoru | Kućište se skida, cjevovod ostaje spojen | Cjevovod je normalno odspojen |
| Najbolje odgovara | Veliki protok, tanka granica usisavanja, kontinuirani rad | Opći prijenos, petlje s malim protokom, doziranje |
Kada se visina popne iznad onoga što jedan dvostruki usisni stupanj može isporučiti pri dvopolnoj brzini, protok se normalno održava i umjesto toga se visina dodaje po stupnju. Procesna pumpa kao što je ZA linija ispunjava tu prazninu bez promjene usisnog rasporeda.
ZA Petrokemijska procesna pumpa za API 610 aplikacije API 610 linija procesne pumpe za čiste ili malo čestice opterećene, vruće ili hladne, neutralne ili korozivne tekućine; odgovara zadacima s većim naporom bez promjene rasporeda usisavanja. Pogledajte proizvod → Na drugom kraju ljestvice, rad kao što je 5000 m3/h na 7 m uopće nije pitanje dvostrukog usisavanja. To je područje aksijalnog protoka, gdje različita hidraulička obitelj radi isti posao s daleko manjom instaliranom snagom.
FJX cirkulacijska pumpa isparivača s aksijalnim protokom Aksijalna crpka velikog kapaciteta s niskim pritiskom koja upravlja 300–12000 m3/h za prisilnu cirkulaciju isparivača, kristalizatore i reaktore u industriji fosfata, soli, glinice i kaustične sode. Pogledajte proizvod → Pet ulaza koji odlučuju o modelu dvostruke usisne centrifugalne pumpe
Pet ulaza fiksiraju broj modela: radni protok i visina, dostupni NPSH, svojstva tekućine, materijal izrade i podaci o pogonu. Sve ostalo u podatkovnoj tablici posljedica je tih pet.
- Radni protok i visina na nazivnoj točki, plus maksimalni i minimalni radni slučajevi u kojima će postrojenje stvarno raditi.
- NPSH dostupan izračunato iz stvarnog sustava, u usporedbi s ispitanom NPSH potrebnom krivuljom s marginom od najmanje 0,5 m u nazivnoj točki i 1,0 m pri maksimalnom protoku.
- Svojstva tekućine uključujući specifičnu težinu, viskoznost, temperaturu, sadržaj čvrstih tvari i razinu klorida, jer tekućina odlučuje i o hidraulici i o metalurgiji.
- Materijal izrade i dodatak za koroziju, koji obično slijede podatke o kloridima i krutim tvarima, a ne vrijednost protoka.
- Podaci o pogonu i instalaciji koji pokrivaju brzinu motora, napon, vrstu spojke, osnovnu ploču i rotaciju, a sve to ograničava dovod rotora koji se može isporučiti.
Indikativni NPSH potreban pri 1.200 m3/h, kraća traka je bolja
Ilustrativne vrijednosti pregleda samo za usporedbu koncepta. Potvrdite svaku brojku prema testiranoj krivulji za odabrani model i brzinu.
Jedno pravilo održava odabir poštenim: radna točka treba biti između 80% i 110% protoka u točki najbolje učinkovitosti. Odabir dobro lijevo od tog pojasa kupuje glavu koja nitko ne treba i plaća za to unutarnjom recirkulacijom i radijalnim opterećenjem; odabirom udesno dolazi do kavitacije, deformacije osovine i kratkog vijeka brtve.
Za okolne odluke, uključujući planove brtvi i stil kućišta, tvornički vodič za izbor petrokemijske procesne pumpe prolazi kroz susjedne korake istim redoslijedom.
Materijali i potrošni dijelovi koji određuju vijek trajanja
Većina kvarova dvostruke usisne pumpe u kemijskoj službi su kvarovi materijala i zazora, a ne hidraulički. Impeleri rijetko gube svoj oblik; habajući prstenovi se otvaraju, brtve se troše, a dodatak za koroziju nestaje s pogrešnog mjesta.
- 304 i 316L nehrđajući: čista voda, nizak sadržaj klorida, umjerena temperatura.
- Duplex 2205 i super duplex 2507: voda koja sadrži kloride, morska voda i veća čvrstoća na spoju.
- CD4MCu: abrazivne kaše gdje se korozija i trošenje preklapaju.
- Klase Hastelloy i titan: agresivne kiseline, kloridi i oksidirajući mediji gdje standardni nehrđajući metal rano otkaže.
- 2520 legura otporna na toplinu: vrući mediji kod kojih se toplinski rast mora prilagoditi prazninama.
Zazor habajućeg prstena najmjerljivija je stavka na bilo kojem listu remonta. Kada se zazor habajućeg prstena od 200 mm otvori s 0,35 mm na 0,70 mm, očekujte pad glave od 3 do 6 posto u radnoj točki, odgovarajući gubitak učinkovitosti i vidljivo povećanje vibracija ležaja. To je odluka o održavanju, a ne o hidraulici, i vrijedi je zabilježiti pri svakom pregledu.
Dvostruka usisna pumpa s odgovarajućim materijalima i održavanim razmacima rutinski radi 8 do 12 godina između velikih remonta u servisu čiste vode. Isto kućište s neusporedivom legurom u kloriranoj vodi može pokvariti unutar dvije godine.
Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd., koja proizvodi asortiman pumpi Huaning iz Jingjianga u provinciji Jiangsu, proizvodi S/SH dvostruki usisni vod koji nosi ove opcije materijala zajedno sa svojim širim katalogom kemijskih pumpi.
S SH dvostruka usisna pumpa za petrokemijske procese Dvostruko usisavanje pump listed under petrochemical process pumps; suction piping layout determines whether its hydraulic advantage survives commissioning. Pogledajte proizvod → Pravila za usisne cijevi koja štite prednost dvostrukog usisavanja
Raspored usisnog cjevovoda odlučuje hoće li prednost dvostrukog usisavanja preživjeti puštanje u rad.
- Održavajte ravnomjerni tok od pet do deset promjera cijevi uzvodno od usisne prirubnice kako bi protok bio ravnomjeran.
- Nikada ne pričvršćujte koljeno kratkog radijusa izravno na prirubnicu; dva oka će dobiti nejednak protok i rotor će biti aksijalno opterećen.
- Upotrijebite simetrični dvostruki ulaz gdje god se oba oka moraju hraniti iz jednog hedera i provjerite podudaranje duljina grana.
- Poduprite usisne i ispusne cijevi neovisno tako da naprezanje cijevi ne dođe do kućišta kada je spoj zategnut.
- Ponovno provjerite poravnanje spojke nakon spajanja cjevovoda, hladnog i na radnoj temperaturi.
- Držite vibracije ležaja ispod 2,8 mm/s rms na nazivnoj točki, granici zone A do B za nove strojeve prema ISO 10816-3.
Zatražite predviđenu radnu točku na ispitanoj krivulji, a ne generičkom kataloškom dijagramu, i inzistirajte da zajamčena potrebna brojka NPSH nosi toleranciju. Pošalji stvarni rad, podatke o tekućini i NPSH sustava na tvornica za provjeru odabira prije naručivanja, jer rješavanje problema s usisom nakon instalacije košta mnogo više od same pumpe.
FAQ: Izbor dvostruke usisne centrifugalne pumpe
Četiri pitanja u nastavku pojavljuju se u gotovo svakom upitu o dvostrukom usisu, a odgovori obično odlučuju o specifikaciji prije nego što se raspravlja o cijeni.
Odaberite na testiranoj krivulji pri stvarnoj radnoj brzini i tretirajte bilo koju katalošku vrijednost samo kao brojku za pregled.
Je li dvostruka usisna pumpa vrijedna dodatnih troškova?
Usporedite ukupne instalirane troškove umjesto nabavne cijene. Iznad otprilike 300 do 400 m3/h, dvije paralelne usisne pumpe plus dodatni cjevovod, ventili, osnovna ploča i upravljačka oprema obično koštaju više od jedne dvostruke usisne jedinice, a potrebno im je dvostruko više pažnje za održavanje. Ispod 300 m3/h, krajnja usisna pumpa obično pobjeđuje i po cijeni i po površini.
Koju NPSH maržu trebam navesti?
Navedite najmanje 0,5 m margine iznad NPSH potrebnog na nazivnoj točki i najmanje 1,0 m na maksimalnom radnom protoku. Marža se mora provjeriti na središnjoj liniji crpke na ispitanoj krivulji, a ne u usporedbi s linijom performansi kataloga koja je izmjerena na drugom trimu rotora.
Može li dvostruka usisna pumpa podnijeti tekućine koje sadrže krute tvari?
Da, u granicama. Dvostruko usisno kućište može biti opremljeno kaljenim ili CD4MCu habajućim prstenovima i poluotvorenim impelerom za laku gnojnicu, i ostaje bolji odgovor za prljavu rashladnu vodu jer tolerira NPSH kaznu. Iznad otprilike 5 posto krutih tvari po težini, namjenska pumpa za gnojnicu je pravi stroj.
Koja je razlika između dvostrukih usisnih pumpi BB1 i BB2?
BB1 je aksijalno podijeljeno kućište između ležajeva, tako da se gornja polovica podiže za pristup rotoru s postavljenim cjevovodom i pokriva većinu procesa do otprilike 40 bara. BB2 je radijalno podijeljeno kućište između ležajeva, obično bačvastog tipa, za veće pritiske i gdje spoj kućišta ne smije biti rizik od brtvljenja. Oba zadržavaju rotor s dvostrukim usisom i oba poništavaju aksijalni potisak na isti način.
