Hur väljer jag en positiv förskjutningspump korrekt?

Pumpar är den näst mest använda industriella utrustningen efter motorer. För närvarande arbetar miljoner pumpar över hela världen och förmedlar tusentals vätskor. Att välja en lämplig pump bland de många typerna av tillgängliga pumpar är en mycket komplex uppgift. Valet av pumpar är till stor del en process för att matcha kapaciteten för en specifik pump med systemkrav och egenskaperna hos vätskan som ska pumpas. I den här artikeln kommer vi att börja med egenskaperna hos den pumpade vätskan, ur perspektivet av användarens behov och sedan diskutera det specifika pumpvalet.

Grundläggande krav:

I alla applikationer är det första steget att förstå användarens grundläggande krav för pumpen. Till exempel, inloppsförhållanden, obligatorisk flödeshastighet, tryckskillnad, temperatur och vätskegenskaper, såsom viskositet, slipning, skjuvkänslighet och korrosivitet, måste alla bestämmas för att välja en bra pump.

Pumpen måste fungera bra under rätt sugförhållanden. Faktum är att det största problemet som pumpar uppstår kan spåras tillbaka till dåliga sugförhållanden. På grund av det faktum att pumpens förmåga att trycka vätska är mycket starkare än dess förmåga att absorbera vätska, bör inloppsförhållandena hållas inom pumpens kapacitetsintervall.

Tryckskillnaden är också en avgörande del, särskilt ur perspektivet av energibesparing och pumpens livslängd. Att använda mindre rördiametrar och längre rörlängder kan minska systemets initiala kostnad, men det kan också leda till högre tryckskillnader i pumpen. Denna högre tryckskillnad kommer att omvandlas till energiförbrukning och kan förkorta pumpens livslängd, vilket innebär högre driftskostnader och lägre effektivitet.

De nödvändiga flytande egenskaperna är vanligtvis kända, och det viktiga är att förstå hur en given pump påverkar dessa egenskaper. De allra flesta användare är villiga att hålla vätskan urladdad av pumpen i samma skick som när den kommer in i pumpen. Materialens kompatibilitet, viskositet, skjuvkänslighet och närvaron av specifika ämnen eller fasta ämnen är alla av stor betydelse för korrekt val av pumpar.

När de grundläggande kraven uppfylls och de flytande egenskaperna är kända kan pumpvalet börja. Pumpar är vanligtvis uppdelade i två grundläggande kategorier: kinetiska pumpar (den största typen är centrifugalpumpar) och positiva förskjutningar (PD). Enligt data från det amerikanska handelsdepartementet är cirka 70% av all pumpförsäljning kinetiska pumpar, medan de återstående 30% är volympumpar. När du väljer en pump är det första steget att bestämma vilken som är mer lämplig för dina behov, centrifugalpump eller volympump.

På grund av det faktum att mainstream industripumpar är centrifugalpumpar kommer många att först överväga centrifugalpumpar. Kostnaden för centrifugalpumpar är vanligtvis lägre än för volymetriska pumpar, och de är också rätt pumptyp att använda i många fall. Varje pump agiterar vätskan på sitt eget sätt, och varje pump har sina egna unika driftsegenskaper och kurvor. Men viktigt kan centrifugalpumpar påverka vätskans flödeshastighet, vilket resulterar i en viss tryckmängd vid urladdningsporten. Tvärtom, när en volymetrisk pump agiterar vätska, får den först en specifik mängd vätska och levererar den från sugporten till urladdningsporten. För centrifugalpumpar bildas tryck först och sedan genereras flödet. För en positiv förskjutningspump bildar den först flödet och får sedan trycket att dyka upp.

Prestanda

För att välja den mest lämpliga typen från olika pumpar är det viktigt att förstå skillnaderna i driftsegenskaper mellan dessa två typer av pumpar. När du tittar på dess prestationsdiagram (figur 1A) kan du se hur olika arbetsprinciper är. Centrifugalpumpar har variabla flödeshastigheter som beror på tryck (eller huvudet), medan volymetriska pumpar har mer eller mindre konstant flödeshastigheter som är oberoende av tryck.

Viskositet

Viskositet spelar en viktig roll i pumparnas mekaniska effektivitet. På grund av centrifugalpumpen som arbetar med motorhastigheten kommer dess effektivitet att minska med ökningen av viskositeten orsakad av ökningen av friktionsförlust inuti pumpen. Observera att när viskositeten ökar minskar effektiviteten hos centrifugalpumpen snabbt (figur 1B).

En annan stor skillnad ligger i effekten av viskositet på pumpkapaciteten. I flödesmätaren (figur 1C) kommer du att märka att en centrifugalpump kommer att uppleva en minskning av flödeshastigheten när viskositeten ökar, medan en volympump faktiskt kommer att öka flödeshastigheten i enlighet därmed. Detta beror på den högre viskositeten hos vätskan som fyller luckorna i den volymetriska pumpen, vilket resulterar i högre volymetrisk effektivitet. Figur 1C visar endast effekten av viskositet på pumpflödeshastigheten. Kom ihåg att det också kan vara en ökning av rörledningsförluster inom systemet. Detta innebär att flödet inuti centrifugalpumpen kommer att minska ytterligare när pumpens differentialtryck ökar.

Effektivitet

När man överväger påverkan av differentiellt tryck på pumparnas mekaniska effektivitet uppvisar också kinetiska energipumpar och volymetriska pumpar olika egenskaper. Figur 1D visar hur effektiviteten hos en pump påverkas av det ökande trycket. För volymetriska pumpar förbättras effektiviteten faktiskt med ökningen av tryck, medan centrifugalpumpar har en optimal effektivitetspunkt (BEP). På båda sidor av denna punkt kommer den totala pumpeffektiviteten att minska avsevärt.

Inträdesvillkor

Dessa två typer av pumpar har signifikant olika krav för inloppsförhållanden. En centrifugalpump kräver en viss mängd vätska i förväg för att bilda en tryckskillnad. En torr pump utan vätska kan inte starta på egen hand. När operationen har startats måste centrifugalpumpen uppfylla de tydliga inloppstryckkraven som rekommenderas av tillverkaren.

På grund av det faktum att den volymetriska pumpen agiterar vätskan genom utvidgningen och sammandragningen av vätskevolymen, kommer en negativ trycksituation att bildas vid inloppet, så den volymetriska pumpen kan börja fylla på egen hand. I vissa fall är detta den enda avgörande faktorn för att välja en positiv förskjutningspump eller en centrifugalpump.

Summera

I allmänhet, när viskositeten överstiger 150 CP, är det nödvändigt att kunna förutsäga flödeshastigheten över ett brett intervall, eller när det önskas att pumpen kan börja fylla på egen hand, kan en volympump övervägas. När du väljer mellan centrifugalpumpar och volumetriska pumpar bör hänsyn också tas till energiförbrukningen, eftersom det kan finnas betydande skillnader i energiförbrukning mellan dessa två typer av emulgeringspump och lobpumpar osv. Detta är särskilt viktigt för situationer där flödeshastigheten är under 100 liter per minut, där minskningen av centrifugalpumpens effektivitet blir större.

Att behärska arbetsprinciperna för olika pumpar är en bra utgångspunkt för att välja rätt modell för en given applikationsmiljö. Även om skillnaderna mellan olika alternativ kanske inte är särskilt tydliga, kan de grundläggande skillnaderna i drift och kapacitet användas för att vägleda val. Felaktigt val av pump leder ofta till högre kostnader. Specifikt kommer det att ha negativa effekter på driftstopp, förlorade produktion, underhållskostnader och energiförbrukning. Att spendera mer tid på att välja rätt och lämplig pump kan minimera onödiga kostnader och uppnå högre långsiktiga fördelar.

Som en icke-Newtonian Fluid Transportation Equipment Research and Manufacturing Enterprise har Durrex Pumps erhållit 56 nationella patent, inklusive 11 uppfinningspatent. Företaget har utvecklat rotorpumpar, homogena pumpar, slippumpar, gummibokpumpar, magnetpumpar och andra produkter, vilket tillhandahåller fluidtransportutrustning och tekniska tjänster till mer än 10000 klienter över hela världen.