Công suất nước tuần hoàn 1.450 m3/h ở cột nước 48 m, chỉ có 3,6 m NPSH có sẵn ở mặt bích hút, kết thúc hầu hết các lựa chọn hút đơn trước giai đoạn báo giá. Máy tồn tại được nhiệm vụ đó thường là máy bơm ly tâm hút đôi: một vỏ, một cánh quạt, hai mắt hút và đường cong hiệu suất hút mà bánh công tác một mắt không thể khớp được ở cùng tốc độ.
Hướng dẫn này được viết dành cho những người ký vào quyết định đó: các kỹ sư nhà máy thay thế một thiết bị liên tục bị vấp ở áp suất hút thấp, các nhóm dự án xác định kích thước mạch điện mới và các trưởng nhóm bảo trì kế thừa bất cứ thứ gì được đặt hàng. Nó đề cập đến những gì thiết kế thực sự thay đổi, điểm hòa vốn so với máy bơm hút cuối nằm ở đâu, năm đầu vào nào ấn định số kiểu máy cũng như các lựa chọn vật liệu và đường ống quyết định xem máy bơm có đạt được lần đại tu đầu tiên theo kế hoạch hay không.
Máy bơm ly tâm hút đôi là gì
Máy bơm ly tâm hút đôi là máy bơm ly tâm có bánh công tác lấy chất lỏng từ cả hai phía của một trục duy nhất, chia tổng lưu lượng thành hai dòng bằng nhau hợp nhất lại ở đầu ra của vỏ.
Bơm ly tâm hút đôi: một bơm quay động lực học có một bánh công tác, hai mắt hút đối diện được cung cấp bởi một nhánh đầu vào chung và một vỏ thu thập các dòng hợp nhất tại vòi xả. Về mặt thủy lực, nó hoạt động giống như hai máy bơm hút đơn song song dùng chung một trục và một bộ vòng bi.
Sự so sánh song song đó là logic thiết kế, không phải là một dòng tiếp thị. Mỗi mắt xử lý một nửa tổng lưu lượng, do đó vận tốc đầu vào ở mỗi mắt gần bằng một nửa tốc độ mà một cánh quạt hút đơn tương đương sẽ nhìn thấy ở cùng một nhiệm vụ. Vận tốc đầu vào thấp hơn có nghĩa là NPSH cần thiết thấp hơn, đó là lý do tại sao biên độ hút mỏng không còn là vấn đề nữa khi cánh quạt được tăng gấp đôi.
Sự đánh đổi là có thật và thuộc về sự so sánh trước khi giá được mở. Vỏ hút kép lớn hơn và nặng hơn, nó mang hai phốt trục thay vì một, và khớp nối phải được gia công, đệm và mô-men xoắn chính xác. Đối với mức thuế truyền tải 5 m3/h, điều đó không hợp lý; đối với vòng nước làm mát liên tục 900 m3/h, khối lượng vỏ bổ sung sẽ tự chi trả cho độ tin cậy của lực hút.
Tại sao thiết kế hút đôi của hộp phân chia lại loại bỏ lực đẩy dọc trục
Lực đẩy dọc trục trong máy bơm hút kép sẽ tự hủy bỏ vì hai mắt cánh quạt nằm quay lưng vào nhau trên cùng một trục và áp suất tác động lên một vỏ rôto được phản ánh bằng áp suất tác động lên mặt kia.
Trong máy bơm hút đơn, áp suất xả tối đa đẩy vào mặt sau của bánh công tác và tạo ra một lực chạy từ vài trăm đến vài nghìn newton tùy thuộc vào kích thước và đầu. Lực đó phải được quản lý bằng các lỗ cân bằng, trống cân bằng hoặc ổ đỡ lực đẩy quá khổ có chủ ý và mỗi bộ phận đó đều có kiểu mòn và chế độ hỏng hóc riêng. Với các mắt đối diện, tải trọng dọc trục giảm xuống một tỷ lệ nhỏ so với hình hút đơn và vòng bi chỉ chịu tải hướng tâm, đó là lý do chính khiến rôto hút đôi chạy trơn tru trong nhiều năm khi hoạt động liên tục.
Dòng chảy vào đối xứng không phải là một chi tiết đường ống. Đẩy một mắt mạnh hơn mắt kia và rô-to lại được tải theo chiều trục, do đó hình dạng lực hút nằm trong thông số kỹ thuật của máy bơm chứ không phải nằm ngoài nó.
Quyền truy cập bảo trì là lợi ích cơ cấu thứ hai. Cách bố trí hút kép cổ điển là vỏ bọc giữa các vòng bi được chia theo chiều ngang, được phân loại là BB1 theo API 610. Nửa trên nhấc ra, rôto đi ra và đường ống hút và xả vẫn được cố định tại chỗ. Trong dịch vụ tại hiện trường, vòng mòn hoặc thay vòng bi kéo dài từ 8 đến 12 giờ trên đường hút cuối thường được hoàn thành sau 3 đến 5 giờ trên bộ vỏ tách rời, đơn giản vì không cần phải cắt rời và căn chỉnh lại sau đó. Trên khoảng 40 bar, thiết kế thủy lực tương tự sẽ chuyển sang vỏ được phân chia hướng tâm giữa các vòng bi, BB2, giữ cho bánh công tác hút đôi nhưng bọc nó trong một thùng chứa áp suất.
Hút đôi và hút cuối: Phù hợp với điểm nhiệm vụ
Trên khoảng 300 đến 400 m3/h tại điểm hoạt động hoặc bất cứ khi nào NPSH sẵn có giảm xuống dưới khoảng 5 m, bơm hút đôi thường là lựa chọn có rủi ro thấp hơn. Dưới cả hai ngưỡng, máy bơm hút cuối thường rẻ hơn để mua, dễ lắp hơn và đáng tin cậy hơn.
Hút đôi
- Lưu lượng cao từ một vỏ và một bộ dẫn động duy nhất
- Yêu cầu NPSH thấp ở lưu lượng cao, do đó tỷ suất lợi nhuận mỏng vẫn hoạt động
- Không có thiết bị cân bằng lực đẩy để mòn hoặc cắm
- Vỏ tách cho phép tiếp cận rôto nhanh mà không cần tháo ống
- Hai con dấu để xả, theo dõi và thay thế
- Diện tích lớn hơn, tấm đế nặng hơn, giá mua cao hơn
Cuối hút
- Giá trị tốt nhất trong khoảng từ 5 đến 300 m3/h
- Phiên bản nhiều tầng mở rộng đầu bên trong một vỏ
- Con dấu nhỏ gọn, đơn giản, căn chỉnh đơn giản
- NPSH yêu cầu tăng nhanh khi lưu lượng tăng
- Lực đẩy dọc trục phải được cân bằng bên trong
- Đường ống thường phải tắt để rôto hoạt động
| Tiêu chí | Hút đôi (BB1 or BB2) | Cuối hút (OH1 or OH2) |
| Dải dòng chảy thoải mái | 300 đến 3.000 m3/h mỗi thùng | 5 đến 400 m3/giờ |
| Đầu mỗi giai đoạn | 15 đến 150 m | 20 đến 120 m, cao hơn khi có nhiều tầng |
| NPSH yêu cầu ở mức 1.200 m3/h | Thông thường 4 đến 6 m | Thông thường 6 đến 9 m |
| Xử lý lực đẩy dọc trục | Bị hủy bởi mắt cánh quạt đối diện | Lỗ cân bằng hoặc trống cân bằng |
| Khớp nối vỏ | Ngang cho BB1, xuyên tâm cho BB2 | xuyên tâm |
| Phốt trục | Hai | một |
| Truy cập rôto | Vỏ ngoài, đường ống vẫn được kết nối | Đường ống thường bị ngắt kết nối |
| Phù hợp nhất | Lưu lượng cao, biên độ hút mỏng, hoạt động liên tục | Chuyển giao chung, vòng dòng chảy thấp, định lượng |
Khi đầu hút vượt quá mức mà một giai đoạn hút kép có thể mang lại ở tốc độ hai cực, dòng chảy thường được giữ nguyên và thay vào đó, đầu hút được thêm vào mỗi giai đoạn. Một máy bơm xử lý như dòng ZA sẽ lấp đầy khoảng trống đó mà không thay đổi cách bố trí lực hút.
Máy bơm xử lý hóa dầu ZA cho các ứng dụng API 610 Dây chuyền bơm xử lý API 610 cho chất lỏng sạch hoặc ít hạt, nóng hoặc lạnh, trung tính hoặc ăn mòn; phù hợp với nhiệm vụ cao hơn mà không cần thay đổi cách bố trí hút. Xem sản phẩm → Ở phía xa nhất của thang đo, mức công suất như 5.000 m3/h ở độ cao 7 m hoàn toàn không phải là một câu hỏi về lực hút kép. Đó là lãnh thổ dòng chảy dọc trục, nơi một dòng thủy lực khác thực hiện công việc tương tự với công suất lắp đặt ít hơn nhiều.
Bơm tuần hoàn thiết bị bay hơi dòng trục FJX Bơm hướng trục công suất lớn, đầu thấp, xử lý 300–12000 m3/h dành cho tuần hoàn cưỡng bức, thiết bị kết tinh và lò phản ứng trong thiết bị bay hơi trong ngành công nghiệp phốt phát, muối, alumina và xút. Xem sản phẩm → Năm yếu tố đầu vào quyết định mô hình máy bơm ly tâm hút đôi
Năm đầu vào cố định số kiểu: dòng công suất và áp suất, NPSH có sẵn, đặc tính chất lỏng, vật liệu kết cấu và dữ liệu truyền động. Mọi thứ khác trong biểu dữ liệu là hệ quả của năm điều đó.
- Dòng chảy nhiệm vụ và đầu tại điểm định mức, cộng với các trường hợp vận hành tối đa và tối thiểu mà nhà máy sẽ thực sự vận hành.
- NPSH có sẵn được tính toán từ hệ thống thực, so sánh với đường cong yêu cầu NPSH đã được thử nghiệm với biên độ ít nhất là 0,5 m tại điểm định mức và 1,0 m ở lưu lượng tối đa.
- Tính chất chất lỏng bao gồm trọng lượng riêng, độ nhớt, nhiệt độ, hàm lượng chất rắn và mức clorua, vì chất lỏng quyết định cả thủy lực và luyện kim.
- Vật liệu xây dựng và phụ cấp ăn mòn, thường tuân theo dữ liệu clorua và chất rắn hơn là số liệu dòng chảy.
- Dữ liệu ổ đĩa và cài đặt bao gồm tốc độ động cơ, điện áp, loại khớp nối, tấm đế và vòng quay, tất cả đều hạn chế việc cắt cánh quạt có thể được cung cấp.
NPSH chỉ định yêu cầu ở mức 1.200 m3/h, thanh ngắn hơn thì tốt hơn
Các giá trị sàng lọc mang tính minh họa chỉ để so sánh khái niệm. Xác nhận mọi con số dựa trên đường cong đã thử nghiệm cho kiểu máy và tốc độ đã chọn.
Một quy tắc giúp cho việc lựa chọn trở nên trung thực: điểm hoạt động phải nằm trong khoảng từ 80% đến 110% lưu lượng ở điểm hiệu quả tốt nhất. Chọn giếng ở bên trái của dải đó để mua đầu không ai cần và trả tiền cho nó bằng tải trọng xuyên tâm và tuần hoàn nội bộ; việc chọn bên phải sẽ tạo ra hiện tượng xâm thực, độ lệch trục và tuổi thọ vòng đệm ngắn.
Đối với các quyết định xung quanh, bao gồm sơ đồ phốt và kiểu vỏ, hướng dẫn của nhà máy về lựa chọn máy bơm quá trình hóa dầu đi qua các bước liền kề theo cùng một thứ tự.
Vật liệu và các bộ phận mài mòn quyết định tuổi thọ sử dụng
Hầu hết các lỗi bơm hút đôi trong dịch vụ hóa chất là lỗi vật liệu và khe hở, không phải lỗi thủy lực. Cánh quạt hiếm khi bị mất hình dạng; vòng mòn mở ra, vòng đệm bị mòn và lượng dư ăn mòn biến mất không đúng chỗ.
- Inox 304 và 316L: nước sạch, hàm lượng clorua thấp, nhiệt độ vừa phải.
- Duplex 2205 và super duplex 2507: nước chứa clorua, nước biển và cường độ cao hơn ở khe nứt.
- CD4MCu: bùn mài mòn nơi ăn mòn và mài mòn chồng lên nhau.
- Các loại Hastelloy và titan: axit mạnh, clorua và môi trường oxy hóa trong đó thép không gỉ tiêu chuẩn sớm bị hỏng.
- Hợp kim chịu nhiệt 2520: môi trường nóng trong đó sự tăng trưởng nhiệt phải được điều chỉnh trong các khoảng trống.
Độ hở của vòng mài mòn là hạng mục dễ đo lường nhất trên bất kỳ bảng kiểm tra sửa chữa nào. Khi khe hở vòng mài mòn 200 mm mở ra từ 0,35 mm đến 0,70 mm, dự kiến áp lực sẽ giảm từ 3 đến 6 phần trăm tại điểm làm việc, tổn thất hiệu suất tương ứng và độ rung ổ trục tăng lên rõ rệt. Đó là quyết định bảo trì, không phải quyết định thủy lực và cần được ghi lại ở mỗi lần kiểm tra.
Một máy bơm hút đôi với vật liệu phù hợp và độ hở được duy trì thường xuyên hoạt động từ 8 đến 12 năm giữa các lần đại tu lớn trong dịch vụ nước sạch. Vỏ tương tự với hợp kim chưa từng có trong nước clo có thể bị hỏng trong vòng hai năm.
Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd., công ty sản xuất dòng máy bơm Huaning từ Jingjiang ở tỉnh Giang Tô, sản xuất đường ống hút đôi S/SH mang các tùy chọn vật liệu này cùng với danh mục máy bơm hóa chất rộng hơn.
Bơm hút đôi S SH cho nhiệm vụ xử lý hóa dầu Hút đôi pump listed under petrochemical process pumps; suction piping layout determines whether its hydraulic advantage survives commissioning. Xem sản phẩm → Quy tắc đường ống hút bảo vệ lợi thế hút đôi
Việc bố trí đường ống hút quyết định liệu ưu điểm hút kép có còn tồn tại khi đưa vào vận hành hay không.
- Chạy thẳng từ 5 đến 10 đường kính ống ngược dòng mặt bích hút để dòng chảy đến đều.
- Không bao giờ bắt vít khuỷu có bán kính ngắn trực tiếp vào mặt bích; hai mắt sẽ nhận được dòng chảy không đồng đều và rôto sẽ được tải dọc trục.
- Sử dụng cách bố trí hai đầu vào đối xứng ở những nơi cả hai mắt phải được nạp từ một đầu cắm và kiểm tra xem độ dài của nhánh có khớp với nhau không.
- Hỗ trợ đường ống hút và xả độc lập để không có hiện tượng căng đường ống chạm tới vỏ khi khớp bị xoắn.
- Kiểm tra lại căn chỉnh khớp nối sau khi đường ống được kết nối, cả khi nguội và ở nhiệt độ vận hành.
- Giữ độ rung ổ trục dưới 2,8 mm/s rms tại điểm định mức, ranh giới vùng A đến B đối với máy mới theo ISO 10816-3.
Yêu cầu điểm nhiệm vụ dự đoán trên đường cong đã được thử nghiệm thay vì biểu đồ danh mục chung và nhấn mạnh rằng con số yêu cầu NPSH được đảm bảo có dung sai. Gửi nhiệm vụ thực tế, dữ liệu chất lỏng và NPSH hệ thống tới nhà máy để kiểm tra lựa chọn trước khi đặt hàng, vì việc khắc phục sự cố hút sau khi lắp đặt tốn kém hơn nhiều so với bản thân máy bơm.
Câu hỏi thường gặp: Lựa chọn máy bơm ly tâm hút đôi
Bốn câu hỏi dưới đây xuất hiện trong hầu hết mọi câu hỏi về hút kép và câu trả lời thường quyết định thông số kỹ thuật trước khi thảo luận về giá.
Chọn đường cong đã thử nghiệm ở tốc độ vận hành thực và chỉ coi bất kỳ giá trị danh mục nào là số liệu sàng lọc.
Là một máy bơm hút đôi có đáng để trả thêm chi phí không?
So sánh tổng chi phí lắp đặt thay vì giá mua. Trên khoảng 300 đến 400 m3/h, hai máy bơm hút song song cùng với hệ thống đường ống, van, tấm đế và thiết bị điều khiển bổ sung thường đắt hơn một bộ hút đôi và chúng cần phải chú ý bảo trì gấp đôi. Dưới 300 m3/h, máy bơm hút cuối thường thắng cả về giá cả và diện tích.
Tôi nên chỉ định mức ký quỹ NPSH nào?
Chỉ định ít nhất 0,5 m lề trên NPSH được yêu cầu tại điểm định mức và ít nhất 1,0 m ở lưu lượng vận hành tối đa. Biên độ phải được kiểm tra tại đường tâm của máy bơm trên đường cong đã được thử nghiệm, chứ không phải so với đường hiệu suất trong danh mục được đo trên phần trang trí bánh công tác khác.
Máy bơm hút đôi có thể xử lý chất lỏng chứa chất rắn không?
Có, trong giới hạn. Vỏ hút đôi có thể được lắp với các vòng mài mòn cứng hoặc CD4MCu và một bánh công tác nửa hở để xử lý bùn nhẹ và đây vẫn là giải pháp tốt hơn cho nước làm mát bẩn vì nó chịu được mức phạt NPSH. Trên khoảng 5% chất rắn tính theo trọng lượng, máy bơm bùn chuyên dụng là máy phù hợp.
Sự khác biệt giữa máy bơm hút đôi BB1 và BB2 là gì?
BB1 là một vỏ bọc giữa các vòng bi được chia theo trục, do đó, nửa trên có thể nhấc ra để tiếp cận rô-to khi có hệ thống đường ống tại chỗ và nó đáp ứng hầu hết các nhiệm vụ xử lý lên tới khoảng 40 bar. BB2 là loại vỏ giữa các ổ trục được phân chia theo hướng tâm, thường là loại thùng, dành cho áp suất cao hơn và ở đó mối nối vỏ không được gây nguy cơ bịt kín. Cả hai đều giữ lại cánh quạt hút kép và cả hai đều hủy lực đẩy dọc trục theo cùng một cách.
