pumput siirtävät nesteitä pisteestä toiseen muuntamalla mekaanista energiaa pyörimisliikkeestä paineenergiaksi (head). Nesteeseen kohdistuva paine pakottaa nesteen virtaamaan vaaditulla nopeudella ja poistamaan kitkan (tai pään) häviöt putkistoissa, venttiileissä, liitoksissa ja prosessilaitteissa.
suunnitellessaan pumppujärjestelmää insinöörit määrittelevät nesteen ominaisuudet, loppukäyttäjän vaatimukset ja ymmärtävät tarkasteltavan pumppujärjestelmän ympäristöolosuhteet. Pumppaus sovelluksia ovat vakio tai muuttuva virtausnopeus vaatimukset, palvelevat yhden tai verkottuneita kuormia, ja koostuu avoimista silmukoista (nonreturn tai nesteen toimitus) tai suljetuista silmukoista (return systems).
Pumppujärjestelmien suunnittelunäkökohdat
seuraavat tärkeät seikat on otettava huomioon pumppausjärjestelmien suunnitteluvaiheessa:
- happamuus / emäksisyys (pH) ja kemiallinen koostumus: Syövyttävät ja happamat nesteet voivat hajottaa pumppuja, ja ne on otettava huomioon valittaessa pumppumateriaaleja.
- Käyttölämpötila: Pumppumateriaalit ja laajeneminen, mekaaniset tiivistekomponentit ja pakkausmateriaalit on otettava huomioon pumpattavilla nesteillä, jotka ovat kuumempia kuin 200°F.
- Kiintoainepitoisuudet / partikkelikoot: kun pumpataan hankaavia nesteitä, kuten teollisuuden lietteitä, valitaan pumppu, joka ei tukkeudu tai petä ennenaikaisesti, riippuu partikkelikoosta, kovuudesta ja kiintoaineiden tilavuusprosentista.
- ominaispaino: nesteen ominaispaino on nesteen tiheyden suhde veden tiheyteen määrätyissä olosuhteissa. Ominaispaino vaikuttaa nesteen nostamiseen ja siirtämiseen tarvittavaan energiaan ja se on otettava huomioon määritettäessä pumpun tehovaatimuksia
- Höyrynpaine: Fluidin höyrynpaine on voima pinta-alayksikköä kohti (F/A), jonka fluidi kohdistaa yrittäessään vaihtaa faasia nesteestä höyryksi, ja riippuu nesteen kemiallisista ja fysikaalisista ominaisuuksista. Nesteen höyrynpaineen asianmukainen huomioiminen auttaa minimoimaan kavitaation riskin.
- viskositeetti: nesteen viskositeetti on sen liikevastuksen mitta. Koska kinemaattinen viskositeetti yleensä vaihtelee suoraan lämpötilan, pumppausjärjestelmän suunnittelijan on tiedettävä nesteen viskositeetti alimmassa odotettavissa olevassa pumppauslämpötilassa. Korkean viskositeetin nesteet vähentävät keskipakopumpun suorituskykyä ja lisäävät tehontarvetta. On erityisen tärkeää ottaa huomioon pumpun imu-puolella linja häviöt pumpattaessa viskoosia nesteitä.
suunniteltua pumpputehoa tai haluttua pumpun purkautumista gallonoina minuutissa (GPM) tarvitaan putkiston tarkan koon, kitkapäähäviöiden määrittämiseen, järjestelmäkäyrän muodostamiseen sekä pumpun ja Moottorin valintaan. Prosessivaatimukset voidaan täyttää tarjoamalla tasainen virtaus (jossa on/off-ohjaus ja varastointi, jota käytetään muuttuvan virtausnopeuden vaatimusten täyttämiseen) tai käyttämällä kuristusventtiiliä tai vaihtuvanopeusasemaa portaattomasti muuttuvien virtausnopeuksien syöttämiseen.
koko järjestelmäpäässä on kolme komponenttia:
- Staattinen Pää
- korkeus (potentiaalienergia)
- nopeus (tai dynaaminen) Pää
Staattinen pää on järjestelmässä olevan nesteen paine ja tavanomaisilla painemittareilla mitattu Suure. Nestetason korkeudella voi olla suuri vaikutus järjestelmän päähän. Dynaaminen pää on paine, jota järjestelmä tarvitsee voittaakseen virtausnopeuden vastuksen aiheuttamat pään häviöt putkissa, venttiileissä, liitoksissa ja mekaanisissa laitteissa. Dynaamiset pään häviöt ovat suunnilleen verrannollisia fluidin virtausnopeuden eli virtausnopeuden neliöön. Jos virtausnopeus kaksinkertaistuu, dynaamiset häviöt nelinkertaistuvat.
monissa pumppausjärjestelmissä järjestelmäpään kokonaisvaatimukset vaihtelevat. Esimerkiksi märkäkaivo-tai säiliösovelluksissa imu-ja staattisen nostovaatimukset voivat vaihdella vedenpinnan nousun vaihtellessa.
myös pumpun positiivisen imupään nettovaatimukset on otettava huomioon. Pumput tarvitsevat tietyn määrän nestepainetta sisääntulossa kavitaation välttämiseksi. Nyrkkisääntönä on varmistaa, että käytettävissä oleva imupää ylittää pumpun vaatiman imupään vähintään 25 prosentilla odotetulla virtausalueella.
