Diafragminis siurblys prieš išcentrinį siurblį – kuris tinka jūsų sistemai?

Pasirinkite adiafragminis siurblysklampiems, abrazyviniams, kirpimui{0}}jautriems ar kietosioms{1}} dalelėms{1}}prikrautiems skysčiams, kuriems reikia savaiminio-užsiurbimo, saugaus-sauso veikimo arba aukšto slėgio; rinkitės išcentrinį siurblį dideliam kiekiui švaraus, mažo{4}}klampumo skysčio, esant mažam ar vidutiniam slėgiui.Diafragminio siurblio ir išcentrinio siurblio skirtumai prasideda nuo veikimo principo ir paviršiaus srauto elgsenos, klampos tolerancijos ir slėgio galimybių. Siurbiant sunaudojama beveik 20 % pasaulio elektros energijos, todėl pasirinkimas lemia patikimumą ir kainą.

Diafragminis siurblys ir išcentrinis siurblys iš pirmo žvilgsnio

A diafragminis siurblystiekia beveik -pastovų tūrį per taktą ir leidžia pakilti išleidimo slėgiui, kad jis atitiktų sistemą, o išcentrinis siurblys tiekia bet kokį srautą, kurį leidžia sistemos kreivė, jo sparnuotės greitis; šis vienas kontrastas paaiškina beveik kiekvieną šio straipsnio atrankos taisyklę.

Greitasis filtras yra skystis ir pareiga: švarus vanduo, didelis srautas, nuolatinio veikimo taškai iki išcentrinio; storos, abrazyvinės, toksiškos, šlyties{0}}jautrios arba dozavimo funkcijos nurodo diafragmų šeimą. Žemiau esančioje lentelėje apibendrinami diafragminio siurblio ir išcentrinio siurblio skirtumai, kurie yra svarbūs, kai inžinieriai pasirenka mašinas.

1 lentelė. Tipiniai diafragminio siurblio ir išcentrinio siurblio skirtumai. Asortimentai atspindi įprastą komercinį dizainą; visada patikrinkite konkretaus modelio gamintojo kreives.

Teigiamo tūrio siurbliai ir dinaminiai siurbliai: du veikimo principai

Tūrinio siurblio ir dinaminio siurblio skirtumas yra kiekvieno praktinio skirtumo pagrindas: dinaminis siurblys padidina skysčio greitį ir paverčia jį slėgiu, o darbinio tūrio siurblys sulaiko fiksuotą tūrį ir išstumia jį nepaisydamas susidariusio slėgio.

Kaip išcentrinis siurblys sukuria galvą

Skystis patenka į sparnuotės ąsą ir išsviedžiamas į išorę; spiralė arba difuzorius sulėtina srautą ir paverčia kinetinę energiją į slėgio galvutę. Rezultatas yra pastovios-galvos mašina: esant tam tikram sparnuotės skersmeniui ir greičiui, siurblys sukuria nustatytą aukštį, o srautas reguliuojamas tol, kol siurblio kreivė susikerta su sistemos kreive. Sąžiningas veikimo matas yra galva, o ne slėgis, nes galva nepriklauso nuo skysčio tankio – ta pati mašina pakelia vandenį ar sūrymą į tą patį aukštį, keičiasi tik reikiama galia. Paleiskite siurblį šalia geriausio efektyvumo taško (BEP), o energijos ir susidėvėjimo lygis išliks mažas; paleiskite jį toli nuo BEP ir paskatinsite kavitaciją, recirkuliaciją ir sandariklio pažeidimą.

Išcentriniai siurbliai dominuoja visur, kur srautas matuojamas šimtais ar tūkstančiais kubinių metrų per valandą: vandens tiekimas, ŠVOK, aušinimo kontūrai, drėkinimas ir švariausias procesas. Jų efektyvumo pranašumą ir mažą pirmąją kainą vienam srauto vienetui sunku įveikti atliekant tokias pareigas.

Kaip diafragminis siurblys išstumia skystį

Diafragma lankstosi, kad išsiplėstų siurbimo kamerą, traukdama skystį per įsiurbimo atbulinį vožtuvą, tada susitraukia, kad išstumtų jį per išleidimo atbulinį vožtuvą. Kiekvienas taktas išstumia fiksuotą tūrį, todėl diafragminis siurblys yra pastovaus-srauto mašina: esant fiksuotam greičiui arba eigos ilgiui, srautas išlieka beveik toks pat, nesvarbu, ar išleidimo linijos slėgis yra 1 baras, ar 100 barų. Rinkoje dominuoja trys pavaros variantai: oru{5}}varomi dvigubos membranos (AODD) siurbliai, mechaniškai varomi membraniniai siurbliai ir hidrauliškai valdomi membraniniai siurbliai, naudojami dozavimui ir aukšto -slėgio aptarnavimui. Kadangi membrana atskiria proceso skystį nuo pavaros mechanizmo, sudrėkintame kelyje nėra besisukančio veleno sandariklio – tai lemiamas toksinių, ėsdinančių ar nesandariems -jautrių cheminių medžiagų pranašumas.

Kompromisai- yra pulsavimas ir apsauga: iškrovimas yra cikliškas, todėl dažni pulsacijos slopintuvai, o užblokuotas išleidimas turi būti apsaugotas apsauginiu vožtuvu, kaip aptarta toliau. Priėmus sprendimą dėl teigiamo tūrinio siurblio ir dinaminio siurblio, pasirinkimas tarp membranos, pavaros ir progresyvios ertmės variantų tampa skysčio chemijos, kietųjų medžiagų ir slėgio klausimu.

Slėgis, srautas ir NPSH: kur kreivės skiriasi

Diafragminis siurblys sukuria bet kokį sistemos reikalaujamą slėgį iki projektinės ribos, o jo srautas išlieka maždaug pastovus; išcentrinis siurblys gamina bet kokį srautą, kurį leidžia sistema, o jo slėgį riboja sparnuotės greitis ir skersmuo.

Slėgio galimybė ir privalomas sumažinimo vožtuvas

Teigiamo poslinkio mašinos paprastai sukuria didesnį slėgį. Įprastas vienpakopis išcentrinis siurblys generuoja 5–15 barų, o norint pasiekti 100 barų ar daugiau, reikia daugiapakopės mašinos su daugybe sparnuočių; diafragminis siurblys pasiekia panašų slėgį vienoje galvutėje, o hidrauliškai valdomos dozavimo membranos spaudžia šimtus barų. Reguliuojantys standartai atspindi padalijimą: API 610 apima išcentrinius siurblius, naudojamus naftos pramonėje, ISO 5199 – II klasės cheminių -procesų išcentrinius siurblius, o API 675 reglamentuoja kontroliuojamo-tūrio (matavimo) tūrio siurblius – membraninių siurblių standartą naftos ir dujų pasaulyje. Kai gamyklos inžinieriui reikia 200 barų, praktiškai visada galima pasirinkti daugiapakopę išcentrinę arba pozityviojo tūrio mašiną; kai srautas mažas, membraninis dozavimo siurblys laimi dėl paprastumo ir valdymo.

Apsaugos taisyklė taip pat aiški{0}}. Išcentrinio siurblio slėgio kreivė išsilygina-išsijungus, todėl užsikimšęs išleidimas negali padidinti sistemos slėgio. Tūrinis siurblys neturi-išjungimo galvutės: užblokuokite išleidimą ir jis nuolat išstumia tūrį, kol nutrūksta linija, sugenda diafragma arba sustoja vairuotojas. Todėl išleidimo pusėje privalomas apsauginis vožtuvas, o grįžtamoji linija nukreipiama atgal į įsiurbimo baką; traktuokite jį kaip saugos įtaisą, o ne srauto reguliatorių, nes nuolatinis veikimas prieš jį eikvoja energiją ir šildo skystį.

Abiem šeimoms taip pat reikia teigiamos ribos tarp turimo NPSH (NPSHa) ir reikalingo NPSH (NPSHr), tačiau kreivės elgiasi skirtingai: išcentrinis NPSHr didėja didėjant srautui, o diafragminio siurblio NPSHr priklauso nuo greičio{0}} – jį sulėtinkite ir reikalingas NPSH krenta. Klampūs skysčiai padidina siurbimo{2}}laidos nuostolius ir sumažina ribą, o karštiems skysčiams reikia didesnės atsargos, nes garų slėgis yra didelis. Laikykite NPSHa patogiai virš NPSHr (bent 0,6 m riba yra įprasta šalto vandens, daugiau karšto ar klampio aptarnavimo atveju), kitaip siurblys kavituos, erodys ir praras savo našumą.

Savaiminis-klampių skysčių užpildymo siurblys: Diafragmos namų veja

Kai skystis yra storesnis už vandenį, o siurbimo linija yra virš skysčio lygio, klampių skysčių savaiminio-siurbimo siurblys beveik visada yra diafragma ar kitas teigiamo tūrio įrenginys, nes didėjant klampumui išcentriniai siurbliai praranda galią, aukštį ir efektyvumą.

Hidrodinaminiai nuostoliai korpuso viduje didėja didėjant klampumui: mažėja talpa, krenta galva, mažėja efektyvumas, o veleno galia iš tikrųjų didėja. BEP pasislenka ir paskelbta vandens kreivė nebegalioja; Prieš ką nors pasirinkdami, inžinieriai taiko klampumo pataisos koeficientus srautui, slėgiui ir efektyvumui. Praktiškai 1 cSt vandeniui pritaikytą siurblį reikia sumažinti, kai skystis praleidžia maždaug 50–100 cSt, o virš 500 cSt pataisos tampa tokios didelės, kad išcentrinis valdymas retai kada yra teisingas atsakymas. Tai pirmasis filtras bet kuriame diafragminio siurblio ir išcentrinio siurblio skirtumų apžvalgoje: patikrinkite klampumo stulpelį prieš kainų stulpelį.

Ar išcentrinis siurblys gali tvarkyti klampius skysčius?

Taip, ribose ir tik su korekcijos koeficientais. Degalų -praktika suteikia naudingą ribą: maždaug 4 000–5 000 SSU (maždaug 900–1 100 cSt) laikomas didžiausiu praktiniu siurbimo klampumu, o mazutas Nr Dėl klampios apkrovos taip pat reikia lėtesnių vamzdžių greičių – rekomenduojami tiekimo greičiai didelėse linijose sumažėja iki maždaug 1,0–1,4 m/s, o siurbimo greitis vis dar mažesnis – tai yra viena iš priežasčių, dėl kurių klampios sistemos traukia prie mažesnio -greičio teigiamo poslinkio mašinų. Toliau pateiktoje lentelėje parodyta, kur kiekviena šeima tampa protinga numatytoji.

2 lentelė. Siurblių šeimos pasirinkimas pagal klampumą{1}}. Klampumas yra tipinės vertės nurodytoje temperatūroje; patvirtinkite naudodami skysčio duomenų lapą.

Ar diafragminiai siurbliai{0}}siurbia savaime? Ar jie gali išdžiūti?

Dauguma diafragminių siurblių yra tikrai savaime{0}}siurbiantys: besiplečianti kamera sukuria siurbimą ir pakelia skystį iš atviros talpyklos, paprastai 5–7 m sauso pakėlimo, be kojinio vožtuvo ir užpildymo indo. Dėl to diafragminis siurblys yra standartinis savaiminio-siurbimo siurblys klampių skysčių ištuštinimo, karterio perkėlimo ir tanklaivio iškrovimo metu. AODD siurbliai papildomai toleruoja trumpalaikį sausą darbą, todėl retkarčiais tuščias bakas kainuoja pakeisti diafragmą, o ne sudegusį sandariklį ir sugadintą sparnuotė. Standartinis išcentrinis siurblys negali pakelti oro ir jam reikia užtvindyto siurbimo arba užpildymo įtaiso; Savaime-siurbiamuose išcentriniuose modeliuose naudojama recirkuliacijos kamera, jų keliamoji galia yra ribota ir vis tiek greitai sugenda išdžiūvus – tai esminis skirtumas, kai operatoriai negali užtikrinti nuolatinio skysčio tiekimo.

Efektyvumas ir eksploatavimo{0}}ciklo kaina: kai laimi išcentriniai siurbliai

Nepertraukiamo, didelio{0}}srauto, švaraus-skysčio darbui išcentrinis siurblys laimi dėl efektyvumo ir energijos sąnaudų, tačiau tik tada, kai veikia arti geriausio efektyvumo taško; Diafragminio siurblio efektyvumas keičiamas universalumu, valdomumu ir sandarinimo vientisumu.

Išcentriniai siurbliai pasiekia maždaug 40–60 % efektyvumą mažuose įrenginiuose ir iki 85 % didelėse, gerai suderintose mašinose; Diafragminiai siurbliai paprastai dirba nuo 20 % iki 50 %, o AODD įrenginiai yra žemiausioje dalyje, nes suslėgto{6} oro pavara padidina savo nuostolius. Šis tarpas turi reikšmės tik faktiniame veikimo taške: droselinis arba per didelis išcentrinis siurblys gali lengvai dirbti 30–40 %, visiškai panaikindamas jo pranašumą. Efektyvumo teiginiai priklauso BEP kreivei, o ne vardinei plokštelei.

Veiktos energijos palyginimas

Apsvarstykite 100 m³/h švaraus{0}}vandens įkrovą 50 m aukščio, 8 000 valandų per metus už 0,10 USD/kWh. Hidraulinė galia yra P=Q × H × ρ × g / 3 600, 000=100 × 50 × 1 000 × 9,81 / 3 600 000 ≈ 13,6 kW. Esant 70% efektyvumui, veleno įvadas yra apie 19,5 kW; esant 35 %, tai yra apie 39 kW. Metinis suvartojimas yra 156 000 kWh, palyginti su 312 000 kWh – 15 600 USD, palyginti su 31 200 USD. Vien efektyvumo trūkumas vertas apytiksliai 15 600 USD per metus, daug daugiau nei daugumos siurblių pirkimo kaina, todėl išcentrinėms mašinoms tenka didelės -srauto švaros pareigos.

Dabar apverskite darbą: 1 m³/h esant 200 barų (≈2 000 m aukščio). Hidraulinė galia yra tik apie 5,5 kW, tačiau išcentriniam siurbliui reikėtų kelių pakopų mašinos su dešimtimis pakopų, o hidrauliniu būdu valdomas membraninis dozavimo siurblys tai atlieka vienoje galvutėje su pakartojama, valdoma galia. Šiame voko gale slėgio pajėgumas ir valdomumas viršija efektyvumą – tiksliai priešingai nei ankstesniame pavyzdyje.

Priežiūra atliekama pagal tą patį modelį. Išcentriniai siurbliai veikia ir miršta dėl mechaninio sandariklio ir guolių: sandariklio nuotėkis yra pagrindinė prastovų priežastis, o išjungus -BEP veikimas pagreitina nusidėvėjimą. Diafragminis siurblys keičia besisukančią -sandarinimo priežiūrą į periodinį membranos ir atbulinio-vožtuvo keitimą – tai suplanuota, nebrangi{5}} operacija, kuriai nereikia tikslaus sandariklio tvirtinimo. Dirbant su abrazyvinėmis arba agresyviomis cheminėmis medžiagomis, diafragminiai siurbliai paprastai tarnauja ilgiau nei išcentriniai, nes joks dideliu greičiu besisukantis elementas neliečia skysčio; švariame vandenyje BEP, gerai veikiantis{8}}išcentrinis darbas metų metus tarp kapitalinių remontų.

Paraiška-pagal-Programos pasirinkimo vadovą

Pritaikykite šeimą prie skysčio ir bėgimo profilio, o ne prie įpročio: daugumai augalų reikia abiejų, o ribas lengviau nubrėžti.

3 lentelė. Programa-pagrįstas trumpasis sąrašas. Toje pačioje vietoje dažnai reikia abiejų šeimų skirtinguose traukiniuose.

Kaip pasirinkti: šešių{0}}žingsnių sprendimų sistema

Priimkite sprendimą fiksuota tvarka – darbo taškas, skystis, siurbimas, kontrolė, energija, gyvavimo ciklo{0}}kaina – ir tinkama šeima paprastai pareiškia apie save prieš jums pasiekus kainoraštį.

Nustatykite darbo tašką: reikiamą srautą (m³/h arba L/h) ir bendrą išleidimo slėgį (bar arba m aukščio), įskaitant visus sistemos nuostolius.

Skysčio profiliavimas: klampumas (cSt), kietųjų medžiagų kiekis ir dydis (mm), abrazyvumas, šlyties jautrumas, garų slėgis ir temperatūra.

Patikrinkite siurbimo pusę: užtvindytas ar pakilęs? Yra NPSHa, užpildymo reikalavimai ir kaip dažnai siurblys gali veikti sausai.

Apibrėžkite valdymo poreikį: pastovų ar kintamą srautą, išjungimą, dozavimo tikslumą ir tai, ar planuojama automatizuoti, ar VFD.

Palyginkite efektyvumą darbo vietoje ir konvertuokite jį į metines energijos sąnaudas, naudodami aukščiau pateiktą pavyzdį.

Palyginkite eksploatavimo{0}}ciklo kainą: pirmoji kaina plius energija, priežiūra ir atsarginės dalys per 10 metų.

Dvi nykščio taisyklės išsprendžia daugumą diafragminio siurblio ir išcentrinio siurblio skirtumų atvejų. Jei klampumas viršija apytiksliai 100 cSt, kietosios medžiagos viršija apie 5 mm, šlyties medžiagos arba savaiminio-užsipildymo ir-sausosios eigos apsauga yra būtini, rinkitės tūrinį siurblį – dažnai diafragmos konstrukciją. Jei siurblys yra švarus, mažas-klampumas, didelis-srautas ir nuolatinis, pasirinkite išcentrinį siurblį ir laikykite jį šalia BEP.

Reikia antros nuomonės apie savo pareigas? Atsiųskite mums savo paraiškos srautą, slėgį, skystį ir klampumą ir gaukite nemokamą siurblio pasirinkimo apžvalgą – rašytinį diafragmos ir išcentrinio palyginimo su efektyvumo ir sąnaudų duomenimis, grąžintą per dvi darbo dienas.

DUK: Diafragminis siurblys vs išcentrinis siurblys

Toliau pateikiami atsakymai į dažniausiai pasitaikančius membraninio siurblio ir išcentrinio siurblio skirtumų klausimus, kuriuos užduoda gamyklos inžinieriai ir pirkėjai, o pagrindiniai numeriai pakartojami, kad būtų galima greitai sužinoti.

Ar diafragminiai siurbliai{0}}siurbia savaime?Taip. Besiplečianti diafragminė kamera sukuria siurbimą ir pakelia skystį paprastai 5–7 m be kojinio vožtuvo ar užpildymo indo, todėl membraniniai siurbliai yra standartinis pasirinkimas dirbant su būgneliu ir karteriu.

Ar diafragminis siurblys gali veikti sausai?AODD siurbliai toleruoja trumpą važiavimą sausoje vietoje – pagrindinė priežastis, dėl kurios jie pasirenkami ten, kur pašarų bakai veikia tušti; mechaniškai arba hidrauliškai varomi membraniniai siurbliai neturi veikti sausai. Visada patvirtinkite ribą gamintojo duomenyse.

Ar išcentrinis siurblys gali susidoroti su klampiais skysčiais?Tai gali būti taikoma naudojant klampumo pataisos koeficientus srautui, slėgiui ir efektyvumui, tačiau viršijant apytiksliai 100 cSt vertės sumažėjimas tampa stiprus, o virš maždaug 1 000 cSt teigiamo tūrinio siurblio ir dinaminio siurblio sprendimas tvirtai išsprendžia poslinkį.

Ar diafragminiams siurbliams reikia apsauginio vožtuvo?Taip, privalomai. Diafragminis siurblys neturi uždarymo-galvutės, todėl užblokuotas išleidimas ir toliau slėgs, kol kažkas suges; siurblį ir vamzdynus apsaugo apsauginis vožtuvas su grįžtamąja linija į siurbimo pusę.

Kuris siurblys sukuria didesnį slėgį – diafragminis ar išcentrinis?Diafragminis siurblys, kaip tūrinis siurblys, yra tūrinio siurblio ir dinaminio siurblio padalijimo slėgio pusėje: jis sukuria bet kokį slėgį, kurio reikalauja sistema, iki projektinės ribos, o vieno{0}}pakopio išcentrinis siurblys yra apribotas sparnuotės greičiu ir skersmeniu, o aukštam slėgiui reikia daugiapakopės mašinos.

Ar išcentrinis siurblys visada efektyvesnis?Ne. Išcentriniai siurbliai BEP yra veiksmingesni esant švariems, mažo{1}}klampumo ir didelio{2}} srauto darbams; droseliniai, per dideli arba klampūs darbai gali nukristi žemiau membraninio siurblio efektyvumo tame pačiame darbo taške.

Kuris siurblys yra geresnis cheminių medžiagų dozavimui?Diafragminis dozavimo siurblys. Jame derinama-nesandari konstrukcija, eigos-ilgio valdymas ir pakartojamumas iki nedidelių srautų. Tai dizainas, taikomas API 675, skirtas valdomai-apimčiai.

Raktai išsinešti

Veikimo principas lemia viską: teigiamo tūrio siurblys ir dinaminis siurblio skirtumas reiškia, kad diafragma užtikrina pastovų srautą esant aukštam slėgiui, o išcentrinis - pastovų aukštį ir srautą, kuris atitinka sistemos kreivę.

Klampumas yra pirmasis filtras: išcentriniams siurbliams reikia sumažinti maždaug 50–100 cSt, o beveik 1000 cSt tampa nepraktiški; Diafragma ir kiti tūriniai siurbliai lengvai valdo tuos pačius skysčius, todėl diafragma yra natūralus savaime{4}}siurbiamas klampių skysčių siurblys.

Užpildymas ir{0}}sausoji eiga yra techninės priežiūros sprendimai: membraniniai siurbliai-papildomi ir AODD įrenginiai toleruoja sausą veikimą; standartiniams išcentriniams įtaisams reikalingas užtvindytas siurbimas ir jie greitai sugenda išdžiūvę.

Efektyvumas galioja tik darbo vietoje: švaraus vandens BEP išcentrinis siurblys gali sutaupyti dešimtis tūkstančių dolerių per metus energijos; išjungus BEP arba esant aukštam slėgiui, diafragminis siurblys laimi dėl valdomumo ir eksploatavimo{0}}ciklo sąnaudų.

Apsaugokite teigiamo poslinkio įrenginį: išleidimo vožtuvas yra privalomas, o kai vamzdynai ilgi arba jautrūs vibracijai, rekomenduojami pulsacijos slopintuvai.

Leiskite standartams vadovautis specifikacijomis: API 675 ir ANSI/HI 10.x diafragminiams siurbliams; API 610, ISO 5199 ir ANSI/HI 14.x išcentriniams mechanizmams – juose užkoduota dešimtmečių gedimų patirtis.

Gaukite nemokamą siurblio pasirinkimo apžvalgą kitam projektui: įkelkite darbo sąlygas – srautą, slėgį, skystį ir klampumą – ir gaukite iš mūsų inžinierių diafragmos ir išcentrinės sistemos palyginimą su efektyvumo ir eksploatavimo ciklo sąnaudomis{1}}. Pirkti nereikia.