Pompa jest urządzeniem mechanicznym, które realizuje przepływ cieczy poprzez przekształcanie energii dostarczanej przez silnik w energię hydrauliczną. Pierwszym kryterium wyboru pompy jest oczywiście rodzaj cieczy. Należy wziąć pod uwagę parametry techniczne płynu, ponieważ to one będą decydować o wyborze pompy.
Aby poprawnie określić wymiary i obliczyć punkt pracy pompy, musisz znać parametry sieci, takie jak: przepływ, wysokość ssania, wysokość tłoczenia, wyciek itp.
Ten przewodnik przedstawi przegląd głównych rodzajów pomp i typowych przypadków ich użycia. Należy wziąć pod uwagę, że w tej sekcji nie rozważymy ani pomp hydraulicznych (zwanych również pompami mocy), ani pomp próżniowych. Te typy pomp, różniące się zastosowaniami i technologiami, są prezentowane osobno.
Jak wybrać pompę?
Aby wybrać pompę, która odpowiada twoim potrzebom, musisz określić jej charakterystykę, zgodnie z jej przyszłym zastosowaniem.
Po pierwsze, musisz zdecydować o rodzaju cieczy, która ma być pompowana, aby uniknąć zdarzeń korozyjnych, a tym samym przedwczesnego zużycia pompy. Dlatego ważne jest, aby znać skład chemiczny pompowanej cieczy, jej lepkość i możliwą obecność składników stałych. Znajomość wszystkich właściwości fizycznych cieczy pozwoli Ci wybrać idealną technologię pompy i materiały kompatybilne z pompowaną cieczą. Przed wyborem obudowy pompy należy zapoznać się z tabelą kompatybilności chemicznej.
Następnie należy sprawdzić charakterystykę związaną z transportem płynów, w tym:
Te różne parametry pozwalają obliczyć npsha (Net Positive Suction Head available lub wartość podparcia na króćcu ssącym pompy). W ten sposób będziesz mógł wybrać odpowiednią pompę, aby uniknąć ryzyka kawitacji. Należy również wziąć pod uwagę wydajność; najlepsza opcja: Plus lub minus 30% wymaganego zużycia nominalnego.
Kryteria wyboru pompy
Jakie są cechy płynu, który muszę pompować
Rodzaj cieczy, która ma być transportowana, ma ogromne znaczenie przy wyborze pompy, ponieważ wydajność pompy będzie zależeć w szczególności od jej lepkości (to znaczy oporu, jaki ciecz będzie wywierać podczas przenoszenia), temperatury na poziomie ssania oraz obecności lub braku ciał stałych w cieczy. Należy również ustalić, czy transportowana ciecz jest chemicznie neutralna czy korozyjna, aby wybrać pompę zaprojektowaną do pracy w tych warunkach.
Z reguły im lepka ciecz, tym trudniej przepływa przez system pompowania, należy pamiętać, że lepkość cieczy zależy od warunków pracy. W zależności od poziomu lepkości ciecze dzielą się na 4 duże grupy: pierwsza grupa obejmuje ciecze, takie jak woda, olej, alkohol, które przebiegają w ten sam sposób, niezależnie od prędkości i stopnia wstrząsu. W przypadku tego rodzaju aplikacji nie będziesz mieć wielu ograniczeń przy wyborze pompy. Do drugiej grupy należą niektóre produkty spożywcze, takie jak masło lub śmietana, których lepkość wzrasta po wstrząśnięciu; dlatego standardowa pompa odśrodkowa nie będzie przystosowana do cyrkulacji cieczy. Trzecia grupa obejmuje Ciecze, które mają próg lepkości, który należy przekroczyć przed pompowaniem. Po przekroczeniu tego poziomu lepkość zmniejsza się po wstrząśnięciu. Kleić, farba, tłuszcz stanowią czwartą grupę; są bardzo gęste w spokojnym stanie, ale ich lepkość zmniejsza się przy ciągłym wstrząsaniu.
Ogólnie dla cieczy o niskiej lepkości (pierwsza i druga grupa) pompy odśrodkowesą najbardziej odpowiednie, ponieważ działanie pompowania powoduje szybki ruch płynu, wraz ze wzrostem lepkości należy wziąć pod uwagę dodatkowy opór, jaki płyn przeciwdziała ruchowi. Pompy objętościowe są najlepszym wyborem do pracy z lepkimi płynami (trzecia i czwarta grupa), ponieważ działają przy niższych prędkościach, a energia ścinania przenoszona do cieczy jest niższa niż energia pomp odśrodkowych.
Główne zastosowania pomp:
Jakie są różne rodzaje pomp?
Istnieją różne rodzaje pomp, a mianowicie:
Najczęstszym modelem są pompy odśrodkowe (ciecz jest zasysana przez koło łopatkowe lub śmigło).
Pompy membranowe (ciecz jest zasysana przez drgania membrany). Pompy tłokowe (ciecz jest zasysana i pompowana przez ruch jednego lub więcej tłoków).
Pompy perystaltyczne (płyn jest przepychany do węża przenoszonego przez rolki toczące się po obwodzie).
Pompy zębate (płyn jest wciągany i wyciągany przez obrót wirnika i koła zębatego lub przez dwa koła zębate obracające się w przeciwnym kierunku).
Istnieją również pompy zaprojektowane do określonych celów, które wykorzystują różne zasady działania opisane poniżej, na przykład:
W jakim przypadku należy użyć pompy odśrodkowej?
Możesz użyć pompy odśrodkowe. jeśli musisz pracować z cieczami o niskiej lepkości i ewentualnie cieczami zawierającymi pierwiastki stałe. Pompy odśrodkowe są niezawodnym urządzeniem, które zwykle zapewnia dobrą wydajność.
Ten typ pompy może być używany do pompowania dużych objętości przy stałym natężeniu przepływu. Nie są to pompy samozasysające. Konieczne jest, aby móc wstępnie napełnić system.
Możesz również rozważyć ten typ pompy do stosowania w oczyszczalniach ścieków lub do transportu gęstych płynów lub płynów czyszczących, takich jak przemysł petrochemiczny.
Kryteria wyboru pompy odśrodkowej
W jakim przypadku należy użyć pompy perystaltycznej?
Pompy perystaltyczne idealnie nadają się do czystych płynów, sterylnych płynów lub żrących płynów, gdy konieczne jest zagwarantowanie niezakażenia cieczy środkami zewnętrznymi. Takie pompy pozwalają na dokładne dawkowanie ciecz. Rzeczywiście, podczas korzystania z tego rodzaju pompy ciecz przepływa przez wąż lub rurę bez kontaktu z obudową pompy, co gwarantuje higienicznie czyste pompowanie.
Są to pompy samozasysające, ponieważ brak węża powoduje działanie amortyzujące i umożliwia pompę ewakuację cieczy zawierających powietrze lub ewentualne pozostałości gazowe.
Z drugiej strony ten typ pompy jest stosunkowo nieporęczny, w porównaniu z innymi pompami o identycznym natężeniu przepływu. Ponadto natężenie przepływu nie jest stałe, ponieważ pompa perystaltyczna działa z pulsacji. Ten typ pompy wymaga również regularnej konserwacji, aby zapobiec zużyciu rury w korpusie pompy, jednak rura pozostaje jedynym produktem do wymiany, co stanowi stosunkowo niski koszt.
Pompy perystaltyczne zwykle działają przy niskim natężeniu przepływu. Są one stosowane głównie w przemyśle chemicznym i medycynie.
Kryteria wyboru pompy perystaltycznej
W jakim przypadku należy użyć pompy membranowej?
Możesz użyć pompa membranowa, kiedy trzeba pracować z bardzo lepkimi i gęstymi płynami. Z reguły pompy te mają Podwójna membrana, aby umożliwić zasysanie, a następnie pompowanie transportowanej cieczy. Takie pompy mogą pracować na sucho: nie wymagają smarowania i są samozasysające. Są one stosowane w przemyśle chemicznym, ze względu na ich niezwykłą elastyczność, są również stosowane w sektorach takich jak przemysł spożywczy, elektroniczny, górniczy.
Najczęściej pompy membranowe o dużej wydajności mają napęd pneumatyczny. Powinieneś kontrolować moc swojej sieci pneumatycznej, jeśli pompa ma być używana w budynku przemysłowym, być może będziesz musiał zainstalować w pobliżu sprężarkę powietrza, jeśli zamierzasz używać pompy na otwartym powietrzu.
Kryteria wyboru pompy membranowej
W jakim przypadku należy użyć pompy zębatej?
Pompa zębata może być stosowany, gdy trzeba pompować lepkie ciecze pod wysokim ciśnieniem, o ile nie zawierają cząstek stałych. Nadają się do pompowania materiałów o wysokiej lepkości w wysokich temperaturach, a także mają możliwość zmiany kierunku pompowania.
Pompy te charakteryzują się równomiernym przepływem przy bardzo niskim poziomie hałasu podczas pracy. Są to dość niezawodne pompy, kompaktowe i łatwe w montażu, więc ich konserwacja nie będzie kosztowna. Z drugiej strony nie nadają się do pracy przy wysokich kosztach.
Są szeroko stosowane w samochodach, aby zapewnić smarowanie wszystkich części silnika. Są stosowane w maszynach do materiały odlewane, w prasach automatycznych lub w sektorze odlewniczym.
Pompy te mogą również zapewniać funkcję dozowania.
Kryteria wyboru pompy zębatej
W jakim przypadku należy użyć pompy tłokowej?
Pompy tłokowe mogą być stosowane do cieczy o niskiej lepkości i do średnich prędkości przepływu (rzędu 80 m3 / h). Ponadto ten typ pompy nie jest przeznaczony do pompowania cząstek stałych, ponieważ pompa może zapewnić prawidłowe działanie przy idealnym uszczelnieniu między cylindrem a tłokiem.
Do pracy z wysokim ciśnieniem można użyć pompy zatapialne; różnią się od pomp tłokowych uszczelnieniem, które nie porusza się z tłokiem, jest stałe, a zatem jest w stanie wytrzymać wyższe ciśnienie.
Istnieje kilka rodzajów pomp tłokowych (dupleks, Triplex itp.), które gwarantują dłuższą żywotność pompy, ponieważ ciśnienie jest rozłożone na kilka tłoków. W takich przypadkach zwróć uwagę na prędkość obrotową, ponieważ jeśli zdecydujesz się zmniejszyć liczbę tłoków, aby osiągnąć ten sam poziom ciśnienia, prędkość będzie wyższa, a zatem będziesz w stanie zaobserwować silniejsze pulsacje.
Pompy te idealnie nadają się do wysokich ciśnień, mogą być stosowane w takich dziedzinach, jak pompowanie oleju, wysokociśnieniowe środki czyszczące lub do dozowania w przypadku braku pomp membranowych.
Kryteria wyboru pompy tłokowej
Pompa głębinowa lub powierzchniowa: jak dokonać wyboru?
Wybór pomiędzy pompą zatapialną a pompa powierzchniowa zależy całkowicie od wysokości ssania. Jeśli ciecz, która ma być zasysana, znajduje się na głębokości większej niż 7 metrów, bez wątpienia będziesz musiał użyć pompy głębinowej, ponieważ pompa powierzchniowa nie będzie w stanie podnieść cieczy z tej głębokości.
Z drugiej strony, jeśli wysokość ssania pozwala na użycie obu rodzajów pompy, wybór będzie zależeć głównie od rodzaju użytkowania, warunków środowiskowych i częstotliwości użytkowania. Pompy powierzchniowe zapewniają łatwy dostęp, a tym samym ułatwiają konserwację. Jednak warunki instalacji mogą wpływać na wydajność pompy. Dlatego konieczne jest zapewnienie ochrony pompy przed niekorzystnymi warunkami pogodowymi i możliwymi czynnikami zewnętrznymi.
Inną Wadą pomp powierzchniowych jest konieczność napełnienia pompy, podczas gdy pompa głębinowa jest już zanurzona w cieczy, która ma być pompowana, a zatem jest już napełniona.
Jako pompa powierzchniowa możesz użyć Pompa samozasysająca, gdy system nie może być wypełniony autonomicznie. Pompy tego typu są wyposażone w mechanizm, który umożliwia ewakuację powietrza obecnego w rurze ssącej, a także posiada zawór zwrotny, który zapobiega przedostawaniu się płynu do rury ssącej po zatrzymaniu pompy.
Kryteria wyboru pompy głębinowej lub powierzchniowej
Jakie są główne rodzaje silników pomp?
Pompy zwykle składają się z dwóch oddzielnych części: samej pompy, która transportuje ciecz i silnika, który napędza pompę.
Najczęstsze to pompy elektryczne z silnikiem elektrycznym napędzającym je. Źródło zasilania zależy w szczególności od wysokości manometrycznej (wysokość ssania + wysokość tłoczenia), wycieków, odległości transportu i przepływu.
Pompy wolnostojące są zazwyczaj prezentowane motopompy, które są wyposażone w silnik termiczny. W przeciwieństwie do konwencjonalnej pompy, która wymaga zewnętrznego źródła energii, pompa motopompa jest pompą, Zwykle odśrodkową, połączoną z silnikiem cieplnym (diesel lub benzyna), co czyni ją autonomiczną w użyciu. Ten typ pompy jest stosowany w rolnictwie i do zwalczania pożarów. Motopompy mogą być również przydatne jako przekaźniki, gdy ciecz musi być transportowana na duże odległości.
Istnieją również pompy pneumatyczne, których działanie opiera się na sprężonym powietrzu; pompy te służą głównie do zwiększania ciśnienia w układzie pompowania. Wykluczyć pompy ręczne. niektóre pompy mogą być sprzedawane bez silnika. Konieczne jest zapewnienie systemu, który umożliwi ich uruchomienie.
Główne typy silników pomp
Jak radzić sobie z kawitacją pompy?
Kawitacja występuje, Gdy pompowana ciecz jest bliska temperaturze wrzenia (tj. jej przekształcenie w gaz, który zależy od temperatury cieczy i ciśnienia, na które jest narażona). Kawitacja jest spowodowana tworzeniem się pęcherzyków pary, które wybuchają, tworząc hałas, który może być drażniący, a także szybko uszkodzić pompę.
Ważne jest, aby upewnić się, że pompa jest dobrze dostosowana do ogólnej konfiguracji instalacji, aw szczególności do wysokości ssania. Aby uniknąć kawitacji w pompie, należy przewidzieć tworzenie się pęcherzyków gazu, upewniając się, że pompa ma odpowiedni rozmiar w stosunku do instalacji. Wymaga to obliczenia wartości zwanej NPSHa (wartość podparcia na króćcu ssącym pompy), która zależy od przepływu, ciśnienia, wycieków, wysokości ssania i tłoczenia. Producent pompy określa NPSHr (wymagana wartość podparcia na króćcu ssącym pompy lub wysokość załadunku). Te dwie wielkości są wyrażone w metrach, dla dobrej wielkości pompy należy sprawdzić, czy obliczona NPSHa jest większa o co najmniej 0,5 m niż NPSHr.
Jeśli problem kawitacji pozostanie nierozwiązany, będziesz musiał wprowadzić zmiany, które zwiększą NPSHa, na przykład:
Możesz także obniżyć NPSHr, podejmując następujące środki :
