ปั๊มท่อดูด – ตัวลดประหลาดและความยาวตรง

การออกแบบท่อดูด/ท่อทางเข้าของปั๊มจะกำหนดสภาวะไฮดรอลิกที่เกิดขึ้นที่ทางเข้า/ใบพัดของปั๊ม หากการออกแบบล้มเหลวในการสร้างโปรไฟล์การกระจายความเร็วที่สม่ำเสมอที่ทางเข้าปั๊ม สามารถตรวจสอบปัญหาและความล้มเหลวของปั๊มได้มากมาย ตัวอย่างเช่น,

• การทำงานที่มีเสียงดัง ความปั่นป่วน และการสูญเสียแรงเสียดทาน
• การแกว่งของโหลดตามแนวแกนแบบสุ่ม
• ตลับลูกปืนหรือซีลชำรุดก่อนกำหนด
• แรงดันของเหลวไม่เพียงพอทำให้เกิดโพรงอากาศ
• ความเสียหายเป็นครั้งคราวที่ด้านระบายเนื่องจากการแยกของเหลว

ปัญหาเหล่านี้อาจทำให้ปั๊มขัดข้องได้ การออกแบบท่อดูด/ทางเข้าของปั๊มประกอบด้วยการเลือกประเภทข้อต่อลดและข้อกำหนดความยาวตรงขั้นต่ำ

• ดูรายละเอียด Pumps เพิ่มเติมได้ที่รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับปั๊ม
• สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Cavitation ในปั๊ม โปรดดูรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคาวิเทชั่น
• สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวลด โปรดดูตัวลดในกระบวนการท่อ

ขนาดท่อดูดปั๊ม

แนวทางปฏิบัติมาตรฐานคือการใช้ท่อด้านดูดที่มีขนาดใหญ่กว่าทางเข้าปั๊มหนึ่งหรือสองขนาด โดยทั่วไปจะใช้ข้อต่อลดขนาดในท่อดูดปั๊มเพื่อลดขนาดของท่อดูดให้ตรงกับขนาดของหน้าแปลนปลายดูดปั๊ม ตัวลดคือการหดตัวและต้องมีการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงทั้งความปั่นป่วนและการสร้างช่องที่อากาศหรือไออาจสะสม ทางออกที่ดีที่สุดคือการใช้ตัวลดเยื้องศูนย์ที่จัดวางเพื่อลดโอกาสที่จะเกิดฟองอากาศ

แล้วทำไมไม่ใช้ท่อขนาดเดียวกับหัวดูดล่ะ??

เนื่องจากเราต้องการการสูญเสียแรงเสียดทานในท่อน้อยที่สุดและการไหลของรูเจาะเต็มไปยังส่วนใบพัด สำหรับอัตราการไหลที่เท่ากัน ถ้าเราเพิ่มขนาดเส้น ความเร็วของของไหลและการสูญเสียจากแรงเสียดทานจะลดลง พื้นที่ของท่อยิ่งมากขึ้น ความเร็วที่ต่ำลง การสูญเสียแรงเสียดทานที่ลดลง (NPSHa ที่สูงขึ้น) ที่ต่ำลงคือแรงดันต่างที่สร้างโดยปั๊ม และด้วยกำลังที่ต่ำกว่าที่มอเตอร์ต้องการในการขับเคลื่อนปั๊ม

ขนาดท่อดูดต้องไม่เล็กกว่าขนาดหัวฉีดทางเข้าของปั๊ม

ขนาดท่อดูดที่เล็กกว่าขนาดทางเข้าของปั๊มจะเพิ่มการสูญเสียจากแรงเสียดทานซึ่งจะเพิ่มกำลังที่มอเตอร์ต้องการในการขับเคลื่อนปั๊มต่อไป นอกจากนี้การไหลที่เข้าถึงที่ทางเข้าปั๊มหรือใบพัดจะไม่มีโปรไฟล์ความเร็วสม่ำเสมอซึ่งทำให้เกิดปัญหาต่างๆ ที่กล่าวถึงข้างต้น

ขนาดท่อดูดปั๊มที่เหมาะสมคือการประนีประนอมระหว่างต้นทุน (ท่อขนาดใหญ่มีราคาแพงกว่า) และการสูญเสียแรงเสียดทานที่มากเกินไป (ท่อขนาดเล็กทำให้เกิดการสูญเสียแรงเสียดทานสูงและจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของปั๊ม)

การติดตั้งตัวลดประหลาด

แนะนำให้ใช้ตัวลดเยื้องศูนย์สำหรับการไหลในแนวนอนไปยังปั๊ม การกำหนดค่านี้ป้องกันการสะสมช่องอากาศที่ปลายต้นทางของตัวลด แนะนำให้ใช้ตัวลดศูนย์กลางสำหรับท่อทางเข้า (ท่อดูด) ในแนวตั้ง หรือการติดตั้งในแนวนอน ซึ่งไม่มีโอกาสเกิดการสะสมของไออากาศ

เมื่อแหล่งจ่ายอยู่เหนือปั๊ม ต้องวางรีดิวเซอร์เยื้องศูนย์โดยให้ด้านแบนคว่ำลง เมื่อแหล่งจ่ายอยู่ต่ำกว่าปั๊ม ต้องวางตัวลดเยื้องศูนย์โดยให้ด้านแบนหงายขึ้น

ในกรณีที่ท่อเดินในแนวนอนยาว จะหลีกเลี่ยงช่องอากาศโดยการติดตั้งตัวลดเยื้องศูนย์กลางโดยหงายด้านเรียบขึ้น

ข้อกำหนดความยาวตรง

ปั๊ม และโดยเฉพาะอย่างยิ่งปั๊มแบบแรงเหวี่ยง ทำงานได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อของเหลวถูกส่งไปในการไหลแบบราบเรียบที่ปราศจากไฟกระชาก ความปั่นป่วนทุกรูปแบบจะลดประสิทธิภาพและเพิ่มการสึกหรอของแบริ่ง ซีล และส่วนประกอบอื่นๆ ของปั๊ม

ANSI/HI 9.8 American National Standard for Pump Intake Design (P21, 1998) ระบุว่า "จะต้องไม่มีข้อต่อที่รบกวนการไหล (เช่น วาล์วที่เปิดบางส่วน ทีออฟ ข้อศอกรัศมีสั้น ฯลฯ) ใกล้กับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อดูดมากกว่า 5 เส้นจาก ปั๊ม วาล์วไม่รบกวนการไหลที่เปิดเต็มที่ ข้องอ และตัวลดการไหลไม่ถือเป็นอุปกรณ์รบกวนการไหล มาตรฐานนี้ช่วยลดการอ้างอิงถึงการกระจายการไหลที่เป็นไปได้ที่ตัวลดสามารถสร้างขึ้นได้

แนวคิดนี้เรียบง่าย ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการไหลที่มั่นคงและสม่ำเสมอไปยังส่วนใบพัด ซึ่งส่งผลให้ปั๊มทำงานล้มเหลวน้อยลงตลอดอายุการใช้งานของปั๊มเนื่องจากการสั่นสะเทือนที่เกิดจากกระแสน้ำปั่นป่วน

ในกรณีที่พารามิเตอร์ที่ระบุไม่ถูกต้องหลายตัวเข้ามาในสมการ (เช่น การเปลี่ยนแปลงความหนืด ฯลฯ) จะต้องระมัดระวังในการติดตั้งท่อดูดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อตรงมากถึงสิบเส้นถัดจากหน้าแปลนทางเข้าของตัวลด โดยทั่วไปแล้ว ตัวเลขที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อดูดระหว่างห้า (5) ถึงสิบ (10) เส้นจะเป็นค่าที่แนะนำในเอกสารทางเทคนิคที่ตีพิมพ์

 

บางครั้งเนื่องจากข้อจำกัดด้านพื้นที่ จึงไม่สามารถจัดเตรียมระยะห่างในท่อก่อนปั๊มได้อย่างเพียงพอ ในกรณีเหล่านี้ ให้ใช้ครีมนวดผมหรือเครื่องหนีบผมแบบอินไลน์โฟลว์

ประเด็นอื่นๆ ที่ต้องได้รับการดูแลขณะออกแบบท่อดูดปั๊ม

• ท่อป้อนจะต้องจุ่มลงในถังหรือถังจนสุด หากอยู่ใกล้พื้นผิวของของเหลวมากเกินไป การดูดจะสร้างกระแสน้ำวน ดึงอากาศ (หรือไออื่นๆ) เข้าสู่ของเหลวและผ่านระบบปั๊ม
• ท่อป้อนต้องไม่ใกล้กับก้นถังหรือภาชนะมากเกินไป หากอยู่ใกล้ก้นของเหลวมากเกินไป การดูดอาจดึงของแข็งหรือตะกอนขึ้นมา สถานการณ์นี้สามารถปรับปรุงได้โดยใช้ที่กรองในท่อดูดของปั๊ม เนื่องจากข้อเสียเปรียบ ตัวกรองสามารถสร้างแรงดันตกคร่อมขนาดใหญ่และรับผิดชอบต่อการเกิดโพรงอากาศและการสูญเสียแรงเสียดทาน
• ท่อ วาล์ว และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องทั้งหมดควรได้รับการรองรับอย่างอิสระ เพื่อไม่ให้เกิดความเครียดบนตัวเรือนปั๊ม นอกจากนี้ แรงและโมเมนต์ที่กระทำบนหัวฉีดปั๊มจะต้องไม่เกินค่าที่อนุญาตที่ระบุโดยผู้จำหน่าย
• ท่อที่เชื่อมต่อกับหน้าแปลนทางเข้าของปั๊มจะต้องอยู่ในแนวเดียวกันก่อนที่จะขันสลักเกลียวให้แน่น
• ปั๊มจะต้องตั้งอยู่ใกล้กับแหล่งดูดเพื่อลดแรงดันตกคร่อมในระบบ
• ปั๊มจะต้องวางในลักษณะที่ทำให้ความสูงของหัวดูดอยู่ต่ำกว่าความสูงของหัวฉีดของถังหรือถังเสมอ และท่อดูดจะต้องเดินเพื่อป้องกันช่องใดๆ ในท่อ
• ตาม OSID- 118 (ข้อกำหนดของคณะกรรมการความปลอดภัยของอุตสาหกรรมน้ำมัน) จะต้องมีระยะห่างระหว่างปั๊มอย่างน้อย 1 เมตร e ต้องจัดให้มีพื้นที่อย่างน้อย 1 เมตรระหว่างปั๊มและสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้น (บล็อกวาล์วขนาดใหญ่ ท่อกังหันไอน้ำ และส่วนรองรับแบบทีจากเกรด)