لوله کشی پمپ ها - کاهنده های غیرعادی و طول های مستقیم

طراحی لوله مکش / ورودی پمپ شرایط هیدرولیکی حاصل را در ورودی / پروانه پمپ تعریف می کند. اگر طراحی نتواند یک پروفایل توزیع سرعت یکنواخت در ورودی پمپ ایجاد کند، بسیاری از مشکلات و خرابی های پمپ را می توان ردیابی کرد. مثلا،

• عملکرد پر سر و صدا، تلاطم و تلفات اصطکاک.
• نوسانات تصادفی بار محوری.
• خرابی زودرس یاتاقان یا آب بندی.
• فشار مایع ناکافی که منجر به کاویتاسیون می شود.
• آسیب گاه به گاه در سمت تخلیه به دلیل جدا شدن مایع.

هر یک از این مشکلات می تواند منجر به خرابی پمپ شود. طراحی لوله کشی / ورودی پمپ شامل انتخاب نوع اتصالات کاهنده و حداقل طول مستقیم مورد نیاز است.

• برای جزئیات بیشتر در مورد پمپ ها، بررسی کنیدمقدمه ای بر پمپ ها
• برای جزئیات بیشتر در مورد Cavitation in Pump، بررسی کنیدمقدمه ای بر کاویتاسیون
• برای جزئیات بیشتر در مورد Reducer، بررسی کنیدکاهش دهنده ها در لوله کشی فرآیند

سایز لوله مکش پمپ

استفاده از لوله کشی سمت مکش یک یا دو اندازه بزرگتر از ورودی پمپ یک روش استاندارد است. اتصالات کاهنده معمولاً در لوله کشی پمپ استفاده می شود تا اندازه لوله مکش را کاهش دهد تا با اندازه فلنج انتهای مکش پمپ مطابقت داشته باشد. کاهنده یک انقباض است و نیاز به طراحی دقیق دارد تا هم از تلاطم و هم از ایجاد حفره‌هایی که ممکن است هوا یا بخار در آن جمع می‌شود جلوگیری شود. بهترین راه حل این است که از یک کاهنده غیرعادی جهت از بین بردن احتمال وجود حفره های هوا استفاده کنید.

پس چرا از لوله ای هم اندازه نازل مکنده استفاده نمی کنیم؟

زیرا ما حداقل تلفات اصطکاکی در لوله و جریان کامل سوراخ به چشم پروانه را می خواهیم. برای همان سرعت جریان، اگر اندازه خط را افزایش دهیم، سرعت سیال و همچنین تلفات اصطکاکی کاهش می یابد. هر چه مساحت لوله بیشتر باشد، سرعت کمتر، تلفات اصطکاک کمتر (NPSHa بیشتر)، فشار دیفرانسیل تولید شده توسط پمپ کمتر است و در آنجا با قدرت کمتر مورد نیاز موتور برای به حرکت درآوردن پمپ.

اندازه لوله مکش هرگز نباید کوچکتر از اندازه نازل ورودی پمپ باشد.

اندازه لوله مکش کوچکتر از اندازه ورودی پمپ، تلفات اصطکاکی را افزایش می دهد که باعث افزایش بیشتر قدرت مورد نیاز موتور برای به حرکت درآوردن پمپ می شود. همچنین جریانی که در ورودی پمپ یا پروانه می رسد دارای مشخصات سرعت یکنواخت نخواهد بود که باعث مسائل مختلفی می شود که در بالا مورد بحث قرار گرفت.

اندازه مناسب لوله مکش پمپ، مصالحه ای بین هزینه (لوله های بزرگتر گرانتر هستند) و اتلاف اصطکاک بیش از حد است (لوله های کوچک باعث اتلاف اصطکاک زیاد می شوند و بر عملکرد پمپ تأثیر می گذارند).

نصب کاهنده های غیرعادی

کاهنده خارج از مرکز برای جریان افقی به پمپ توصیه می شود. این پیکربندی از تجمع هوا در انتهای بالادست کاهنده جلوگیری می کند. کاهنده متحدالمرکز برای لوله کشی ورودی عمودی (مکش) یا نصب افقی که در آن پتانسیل تجمع بخار هوا وجود ندارد توصیه می شود.

هنگامی که منبع تغذیه بالای پمپ است، کاهنده های خارج از مرکز باید با سمت صاف به سمت پایین قرار گیرند. هنگامی که منبع تغذیه در زیر پمپ قرار دارد، کاهنده های خارج از مرکز باید با سمت صاف به سمت بالا قرار گیرند.

در مورد لوله های افقی طولانی، با نصب کاهنده خارج از مرکز با سمت صاف به سمت بالا، از ایجاد حباب های هوا جلوگیری می شود.

نیاز به طول مستقیم

پمپ‌ها و به‌ویژه پمپ‌های گریز از مرکز، زمانی که سیال در جریان آرام، بدون ولتاژ، روان و روان تحویل داده می‌شود، روان‌ترین و کارآمدترین عملکرد را دارند. هر شکلی از تلاطم باعث کاهش راندمان و افزایش ساییدگی یاتاقان ها، مهر و موم و سایر اجزای پمپ می شود.

ANSI/HI 9.8 استاندارد ملی آمریکا برای طراحی ورودی پمپ (P21، 1998) بیان می‌کند: «هیچ اتصالات مزاحم جریان (مانند دریچه‌های نیمه باز، سه راهی‌ها، زانویی با شعاع کوتاه و غیره) نباید نزدیک‌تر از پنج قطر لوله مکش باشد. پمپ. دریچه‌های کاملاً باز و بدون مزاحم جریان، زانوهای پره‌دار و کاهنده‌ها، اتصالات مختل جریان محسوب نمی‌شوند." این استاندارد هرگونه اشاره به توزیع احتمالی جریان را که می تواند توسط کاهنده ایجاد شود حذف می کند.

این مفهوم ساده است، اما از جریان پایدار و یکنواخت بر روی چشم پروانه اطمینان حاصل کنید. این منجر به خرابی کمتر پمپ در طول عمر پمپ به دلیل ارتعاش ناشی از آشفتگی ناشی از جریان می شود.

در صورتی که چندین پارامتر نامناسب در معادله وارد شوند (مثلاً تغییرات ویسکوزیته و غیره)، آنگاه عاقلانه خواهد بود که به اندازه ده قطر لوله مکش لوله مستقیم در کنار فلنج ورودی کاهنده نصب شود. عددی بین پنج (5) تا ده (10) قطر لوله مکش لوله مستقیم معمولاً مقدار توصیه شده در مقالات فنی منتشر شده است.

 

گاهی اوقات به دلیل محدودیت فضا، نمی توان فاصله نشست کافی در لوله کشی قبل از پمپ را در نظر گرفت. در این موارد از نرم کننده جریان یا صاف کننده استفاده کنید.

نکات بیشتری که در طراحی لوله کشی پمپ باید رعایت شود

• لوله تغذیه باید به طور کامل در مخزن یا ظرف غوطه ور شود. اگر به سطح سیال خیلی نزدیک باشد، مکش یک گرداب ایجاد می کند و هوا (یا بخارات دیگر) را به داخل مایع و از طریق سیستم پمپاژ می کشد.
• لوله تغذیه نباید خیلی نزدیک به کف مخزن یا ظرف باشد. اگر خیلی نزدیک به کف سیال باشد، مکش ممکن است مواد جامد یا لجن را بیرون بکشد. این وضعیت را می توان با استفاده از صافی در لوله کشی پمپ بهبود بخشید. به عنوان یک عیب، صافی ها می توانند افت فشار زیادی ایجاد کنند و مسئول ایجاد حفره و از دست دادن اصطکاک باشند.
• تمام لوله ها، شیرها و اتصالات مربوطه باید به طور مستقل پشتیبانی شوند تا فشاری روی محفظه پمپ وارد نشود. همچنین نیروها و گشتاورهای وارد شده به نازل های پمپ از مقادیر مجاز تعیین شده توسط فروشنده تجاوز نمی کند.
• لوله اتصال به فلنج ورودی پمپ باید قبل از سفت شدن پیچ ها دقیقاً با آن تراز شود.
• پمپ باید در نزدیکی منبع مکش قرار گیرد تا افت فشار در سیستم به حداقل برسد.
• پمپ باید به گونه ای قرار داده شود که ارتفاع نازل مکش همیشه زیر ارتفاع نازل مخزن یا مخزن باشد و لوله مکش باید جهت جلوگیری از هر گونه حفره در خط هدایت شود.
• طبق OSID- 118 (شرح اداره ایمنی صنایع نفت) باید حداقل 1 متر فاصله بین پمپ ها وجود داشته باشد. حداقل فاصله 1 متری بین پمپ ها و هرگونه انسداد احتمالی (شیرهای بلوک بزرگ، لوله کشی توربین بخار و پشتیبانی از نوع سه راهی) باید در نظر گرفته شود.