Объемный насос подает фиксированный объем за один оборот или ход поршня. Он не создает давление самостоятельно — он преодолевает любое давление, создаваемое системой. Это принципиально отличается от центробежного насоса и меняет все представления о том, как следует работать с несколькими объемными насосами одновременно.
Если один насос не может обеспечить требуемый расход или давление вашей системы, у вас есть два варианта: установить насосы параллельно для увеличения расхода или последовательно для увеличения давления. Эти концепции кажутся простыми, но инженерные детали имеют значение. Последовательное и параллельное соединение насосов объемного типа имеет свои специфические требования к проектированию, факторы риска и практические ограничения, которые не применяются к центробежным насосным системам. Неправильное понимание этих деталей приводит к повреждению оборудования, выходу из строя уплотнений или к тому, что система просто не работает должным образом.
В этом руководстве рассматриваются обе конфигурации с инженерной точки зрения — когда каждая из них целесообразна, как проектировать трубопроводы и системы управления, что может пойти не так и как реальные системы строятся на практике.
Как работают последовательные и параллельные соединения в системах поршневых насосов
Основные правила просты. Параллельное соединение означает объединение потоков. Последовательное соединение означает объединение давлений. Но поведение поршневых насосов в таких конфигурациях существенно отличается от центробежных насосов, и эти различия стоит понимать, прежде чем рисовать хотя бы одну схему трубопроводов и контрольно-измерительных приборов.
Центробежный насос имеет криволинейную характеристику производительности — его расход изменяется в зависимости от давления. При параллельном соединении двух центробежных насосов суммарный расход не просто удваивается, поскольку кривая системы смещается, и рабочая точка перемещается. Фактический выигрыш всегда меньше теоретической суммы. То же самое относится и к центробежным насосам, соединенным последовательно — суммарный напор меньше суммы индивидуальных напоров при фактическом рабочем расходе.
Насосы с поршневым расходом работают иначе. Их расход практически постоянен независимо от давления (в пределах номинального диапазона). Поэтому, если подключить два одинаковых насоса с поршневым расходом параллельно, система фактически увеличит расход почти вдвое. При последовательном подключении давление в системе увеличится почти вдвое. Теоретические значения на практике подтверждаются гораздо точнее. Но именно эта характеристика — тот факт, что насос с поршневым расходом будет обеспечивать номинальный расход независимо от обстоятельств — делает конфигурации с такими насосами более опасными в случае поломки.
| Коэффициент сравнения | Насосы ПД | Центробежные насосы |
|---|---|---|
| Параллельное соединение: фактическое усиление потока | Близко к теоретической сумме | Сумма меньше теоретической (эффект кривой системы) |
| Серия: фактическое увеличение давления | Близко к теоретической сумме | Сумма меньше теоретической (эффект кривой системы) |
| Риск в случае закупорки разряда | Давление нарастает до тех пор, пока что-нибудь не выйдет из строя. | Расход падает до нуля, насос продолжает работать в выключенном состоянии. |
| Параллельное поддержание баланса потоков | Чувствителен к несоответствию смещения. | Самобалансировка при общем давлении в коллекторе. |
| Взаимодействие пульсаций | Может усилиться, если не принять меры. | Минимальная обеспокоенность |
| Требования к предохранительному клапану | Обязательно на каждой колонке | Обычно не требуется |
Параллельное — Добавление потока
В параллельной конфигурации два или более поршневых насоса забирают воду из общего источника всасывания (или отдельных источников) и нагнетают ее в общий коллектор. Каждый насос вносит свой вклад в общий расход. Давление в системе определяется сопротивлением на выходе и распределяется поровну между всеми насосами.
Поскольку поршневые насосы обеспечивают постоянный поток при любом давлении в пределах своего диапазона, общий поток в параллельной системе очень близок к сумме производительности каждого насоса по отдельности. Если насос А обеспечивает 10 л/мин, а насос В — 10 л/мин, то система получает приблизительно 20 л/мин. Это ближе к теории, чем то, что можно получить с центробежными насосами.
Ключевое требование заключается в том, что каждый насос в параллельной схеме должен иметь собственный обратный клапан на нагнетательной стороне. Без него остановленный насос становится открытым путем обратного потока — работающий насос будет проталкивать жидкость обратно через неработающий насос, а не в систему.
Серия — Нагнетание давления
В последовательной конфигурации выход первого насоса соединен с всасыванием второго насоса. Расход через систему определяется рабочим объемом одного насоса. Давление суммируется — если первый насос создает перепад давления в 5 бар, а второй — еще 5 бар, то на конечном выходе система будет иметь приблизительно 10 бар.
Вот важный момент, который многие инженеры недооценивают: последовательное соединение поршневых насосов не является распространенной схемой в промышленной практике, а для некоторых типов насосов оно вообще нецелесообразно. Поршневые насосы — диафрагменные насосы, поршневые насосы, мембранные насосы — создают осциллирующий, пульсирующий поток. Соединение двух пульсирующих насосов последовательно без буферного бака между ними создает скачки давления и прерывания потока, которые повредят систему. Такт впуска второго насоса противодействует такту нагнетания первого насоса, и несоответствие синхронизации вызывает кавитацию, удары и быстрое разрушение уплотнений.
Роторные поршневые насосы — шестеренчатые насосы, винтовые насосы — обеспечивают гораздо более плавный поток и могут работать в прямом последовательном соединении при определенных условиях. Но даже у роторных насосов рабочий объем первого насоса должен быть немного больше, чем у второго. Если второй насос пытается перекачать больше жидкости, чем подает первый, он испытывает недостаток жидкости и происходит кавитация. Если первый насос перекачивает больше, чем второй принимает, между ними возникает давление, которому некуда деваться. Предохранительный клапан между двумя насосами не является необязательным — это единственное, что предотвращает его разрыв.
Проектирование параллельных систем
Когда следует использовать параллельные перидонные насосы?
Существует четыре распространённые ситуации, когда параллельная конфигурация является правильным решением.
Во-первых, вашему технологическому процессу требуется больший расход, чем может обеспечить один насос. Возможно, самый мощный насос из используемой вами серии имеет максимальную производительность 50 л/мин, а вам нужно 90 л/мин. Два насоса, соединенных параллельно, решают эту проблему без перехода на совершенно другую насосную платформу.
Во-вторых, необходима избыточность. В любом процессе, работающем круглосуточно — дозирование химикатов, контуры терморегулирования, линии по производству полупроводников — незапланированный отказ насоса приводит к остановке всей операции. Работа двух насосов по схеме «один работает, один резервирует» с автоматическим переключением позволяет поддерживать технологический процесс, пока неисправный насос находится на ремонте.
Во-третьих, потребность в потоке значительно меняется со временем. Вместо того чтобы регулировать поток с помощью одного большого насоса (что приводит к потере энергии и, для поршневых насосов, создает проблемы с противодавлением), можно использовать несколько насосов меньшей мощности в режиме ступенчатой работы. Запускайте один насос при низкой потребности, а второй — при увеличении потребности. Это более энергоэффективно и снижает износ каждого отдельного насоса.
В-четвертых, физические ограничения не позволяют установить один большой насос. Иногда доступное пространство, предельный вес платформы или напряжение в данном месте просто не позволяют разместить более крупный агрегат. Два небольших насоса, расположенных рядом, могут поместиться там, где один большой насос не поместится.
Требования к проектированию для параллельной работы
Для правильного функционирования любой параллельной системы поршневых насосов необходимы эти элементы.
Обратные клапаны: по одному на выходе каждого насоса, между насосом и общим коллектором. Это обязательное условие. Если один из насосов частичного действия остановится, а другой будет работать, через него будет проходить обратное давление всей системы. Без обратного клапана жидкость будет течь обратно через остановленный насос, система потеряет давление, и работающий насос может перегрузиться, пытаясь компенсировать это.
Согласование производительности и скорости: параллельно работающие поршневые насосы в идеале должны быть идентичными моделями, работающими с одинаковой скоростью. Если один насос имеет большую производительность, чем другой, он будет перекачивать непропорционально большую долю потока. Меньший насос в итоге вносит очень незначительный вклад, при этом потребляя энергию и накапливая часы работы. В случае центробежных насосов это самобалансируется при общем давлении в коллекторе. В случае поршневых насосов этого не происходит — каждый насос перекачивает поток независимо от своей производительности.
Индивидуальные предохранительные клапаны: каждому насосу необходим свой собственный предохранительный клапан, а не один общий на общем коллекторе. Если произойдет засорение ниже по потоку и будет доступен только один общий предохранительный клапан, система сброса давления может не справиться с одновременным потоком всех насосов.
Расчет размеров коллектора: общий напорный коллектор должен быть рассчитан на общий суммарный расход. Недостаточный размер коллектора приводит к чрезмерной скорости потока и потерям на трение, что вызывает повышение давления в системе сверх того, на что были рассчитаны насосы.
Последовательность запуска/остановки: при запуске параллельной системы включайте насосы по одному с небольшой задержкой между каждым. Одновременный запуск вызывает скачок тока в электрической системе и скачок давления в гидравлической системе. При остановке тот же поэтапный подход предотвращает обратные потоки через обратные клапаны.
Пульсация в параллельных системах
Если в вашей параллельной системе используются поршневые насосы возвратно-поступательного типа — поршневые, плунжерные или диафрагменные — управление пульсациями становится действительно важной задачей. Каждый насос создает свой собственный пульсационный режим, и когда эти режимы встречаются в общем коллекторе, они могут либо компенсировать, либо усиливать друг друга в зависимости от фазового соотношения.
Когда два насоса работают синхронно, суммарная амплитуда пульсаций в коллекторе примерно удваивается. Это вызывает вибрацию труб, шум от приборов, усталостное напряжение в фитингах и неточные измерения расхода. Когда они работают в противофазе, пульсации частично компенсируются, и результат получается более плавным.
Существует три практических способа решения этой проблемы. Во-первых, выбирайте насосы с низким уровнем пульсаций — шестеренчатые и винтовые насосы обеспечивают гораздо более плавный поток, чем поршневые или диафрагменные насосы. Во-вторых, установите демпферы пульсаций (мембранные аккумуляторы или воздушные камеры) на выходе каждого насоса перед общим коллектором. В-третьих, если необходимо использовать поршневые насосы параллельно, запускайте их с контролируемым фазовым сдвигом — некоторые контроллеры поддерживают это, хотя это и усложняет систему.
Проектирование последовательных систем
Когда следует использовать последовательно соединенные поршневые насосы?
Последовательная конфигурация применяется в ситуациях, когда требуемое давление в системе превышает возможности одного насоса. Существует четыре типичных сценария, и не все они обрабатываются одинаково.
Во-первых, длинные трубопроводы с высоковязкими жидкостями. Вязкие среды создают огромные потери на трение в длинных трубах. Один насос, рассчитанный на требуемый расход, может не создавать достаточного давления для прокачки жидкости по всему трубопроводу. Второй насос, подключенный последовательно, создает необходимое давление для преодоления дополнительного сопротивления.
Во-вторых, поэтапное нагнетание давления. Некоторые процессы требуют постепенного повышения давления жидкости контролируемыми порциями, а не однократного скачка. Примером может служить впрыск химических реагентов в трубопроводы высокого давления — бустерный насос доводит жидкость до промежуточного давления, а второй насос — до конечного давления впрыска.
В-третьих, плохие условия всасывания. Когда источник жидкости находится ниже насоса, или когда всасывающая линия длинная, или когда жидкость имеет высокое давление пара, основной технологический насос может не иметь достаточного положительного напора на всасывании (NPSH) для предотвращения кавитации. Дополнительный насос, установленный вблизи источника, повышает давление на всасывании основного насоса до безопасного уровня.
Четвертый вариант — и это наиболее распространенное последовательное соединение в реальной промышленной практике — использование центробежного насоса в качестве бустера, подающего питание на поршневой насос. Этот гибридный подход подробно описан ниже, поскольку он используется гораздо чаще, чем прямое последовательное соединение двух поршневых насосов.
Центробежный бустерный насос, подающий жидкость в перитонеальный насос (наиболее распространенная последовательная компоновка).
Во многих реальных системах последовательное расположение насосов вовсе не состоит из двух поршневых насосов. Это центробежный насос, обеспечивающий повышение давления на всасывании поршневого насоса, который выполняет работу под высоким давлением. Такой подход является стандартным в системах сбора конденсата, станциях перекачки мазута и установках впрыска химических реагентов под высоким давлением.
Логика проста. Центробежные насосы хорошо справляются с перекачкой объёма при умеренном давлении. Насосы объемного типа хорошо справляются с созданием высокого давления при точно заданном расходе. Их сочетание позволяет использовать сильные стороны каждого типа. Центробежный насос обеспечивает постоянное достаточное давление на входе, исключая риск кавитации. Затем насос объемного типа забирает предварительно сжатую жидкость и подаёт её до требуемого давления на выходе.
Последовательность запуска/остановки здесь имеет значение. Всегда запускайте сначала центробежный насос-усилитель, чтобы создать давление на всасывании. Как только линия между двумя насосами будет герметизирована, запускайте насос частичного нагнетания. Реле давления на соединительной линии может автоматизировать этот процесс — насос частичного нагнетания не запускается, пока насос-усилитель не создаст минимально необходимое давление. Для остановки поступите в обратном порядке: сначала остановите насос частичного нагнетания, затем центробежный насос-усилитель. Работа насоса частичного нагнетания без насоса-усилителя, даже кратковременная, приводит к голоданию на всасывании и кавитационному повреждению.
Для более широкого диапазона стабильных рабочих режимов выбирайте центробежный бустер с низкой удельной скоростью всасывания. Если потребность в расходе насоса с поршневым приводом изменяется (например, при изменении скорости частотно-регулируемого привода), центробежный насос должен компенсировать это изменение, не выходя за пределы своей рабочей характеристики.
Прямая передача данных от одного PD-компонента к другому: требования к проектированию и риски.
Прямое последовательное соединение двух периферийных насосов — один нагнетает жидкость во всасывающий патрубок другого — возможно, но сопряжено с реальным инженерным риском. Это требует большей осторожности, чем любая другая схема с несколькими насосами.
Номинальное давление: корпус, уплотнения и все соединения второго насоса должны быть рассчитаны на суммарное давление. Если первый насос создает 10 бар, а второй добавляет еще 10 бар, то все компоненты второго насоса будут работать под давлением 20 бар. Это включает в себя уплотнение вала, корпус и напорный трубопровод.
Согласование производительности: производительность первого насоса должна быть немного больше (обычно на 5–10%), чем у второго насоса. Этот небольшой запас обеспечивает второму насосу постоянный достаточный запас жидкости. Избыток жидкости возвращается через предохранительный клапан на выходе первого насоса. Без этого запаса любое небольшое изменение скорости или износа приводит к тому, что второй насос начинает испытывать недостаток жидкости.
Межступенчатый предохранительный клапан: на трубопроводе между двумя насосами должен быть установлен предохранительный клапан, настроенный на номинальное давление на выходе первого насоса. Это защищает от избыточного давления в случае остановки второго насоса или кратковременного несоответствия расхода.
Буферный объем для поршневых насосов: если хотя бы один из насосов в последовательной паре является поршневым (поршневой, плунжерный, диафрагменный, пневматический), то между ними обязателен буферный резервуар. Пульсирующая производительность первого насоса не соответствует пульсирующей потребности второго насоса. Без буфера, компенсирующего эти несоответствия, система испытывает сильные скачки давления и перебои в потоке. Роторные поршневые насосы (шестеренчатые, винтовые) часто можно подключать напрямую без буфера, при условии соблюдения требований к соответствию объему и предохранительному клапану.
В приведенной ниже таблице показано, насколько осуществима прямая последовательная подача питания для каждого распространенного типа поршневых насосов.
| Тип насоса | Возможность прямого последовательного соединения | Необходимая защита | Практическая частота |
|---|---|---|---|
| Шестеренчатый насос | Достижимый | Межступенчатый предохранительный клапан, запас вытеснения | Иногда используется в системах смазки и химических системах. |
| Винтовой насос | Достижимый | Межступенчатый предохранительный клапан, запас вытеснения | Периодически используется в системах подачи мазута и сырой нефти. |
| Лопастной насос | Возможно при соблюдении осторожности. | Предохранительный клапан, синхронизация скорости в закрытом режиме | Редкий |
| Поршневой/плунжерный насос | Не рекомендуется использовать без буферного бака. | Буферный резервуар, предохранительный клапан, демпферы | Очень редко встречается в прямых сериях |
| AODD Пять | Нецелесообразно | — | Никогда не используется в прямых сериях |
| Диафрагменный дозирующий насос | Не рекомендуется использовать без буферного бака. | Буферный резервуар, противодавлениевой клапан | Очень редкий |
Быстрое решение: последовательное или параллельное соединение?
В большинстве случаев решение простое. Если вашей системе требуется больший расход, чем может обеспечить один насос, используйте параллельное соединение. Если вашей системе требуется большее давление, чем может обеспечить один насос, сначала проверьте, существует ли насос с более высоким номинальным давлением — это почти всегда лучшее решение, чем последовательное соединение. Если один насос действительно не может обеспечить требуемое давление, рассмотрите возможность использования центробежного бустера для подачи воды к вашему поршневому насосу, прежде чем принимать решение о прямом последовательном соединении поршневых насосов.
Если вам требуется как больший расход, так и большее давление, вам понадобится комбинация: параллельные насосы для обеспечения расхода, при этом параллельная группа рассчитана на более высокое давление, или параллельная группа, подающая воду в последовательную повышающую ступень.
Если для вас важнее надежность и время безотказной работы, а не производительность, то решение будет аналогичным: один режим работы — один режим ожидания и автоматическое переключение.
Выбор типа насоса также влияет на то, какие конфигурации являются практичными. Шестеренчатые и винтовые насосы хорошо работают как в последовательном, так и в параллельном соединении благодаря плавному и низкопульсирующему выходному потоку. Поршневые насосы подходят для параллельного соединения, но их, как правило, следует избегать в прямом последовательном соединении без буферизации. Полный обзор характеристик каждого типа насосов доступен в нашем руководстве по различным типам. типы объемных насосов.
| Ваша ситуация | Рекомендуемая конфигурация | Причина | Остерегайтесь |
|---|---|---|---|
| Нужно увеличить поток, давление в норме. | Параллельный | Каждый насос увеличивает поток при существующем давлении в системе. | Обратные клапаны, согласование рабочего объема |
| Нужно увеличить давление, поток в норме. | Один высокопроизводительный насос (первый выбор) или центробежный бустер + насос ПДК | Избегайте сложности прямых серий ПД. | Насос-усилитель, NPSH, последовательность запуска/остановки |
| Требуется большее давление, варианта с одним насосом нет. | Серия прямых периферийных детекторов (только роторного типа) | Крайняя мера, когда ни один насос не справляется с давлением. | Запас по вытеснению, межступенчатая разгрузка, характеристики обсадной трубы |
| Необходимы бесперебойная работа и резервирование. | Параллельный режим, одна задача - один резерв | Автоматическое переключение на резервный сервер обеспечивает бесперебойную работу процесса. | Логика работы переключающего клапана, сигнализация при отказе в режиме ожидания. |
| Необходимо увеличить расход И давление. | Параллельный комплект + последовательный бустер | Параллельное соединение регулирует поток, последовательное — давление. | Наиболее сложный вариант — требует тщательного моделирования системы. |
| Плохие условия всасывания | Центробежный бустер, подающий насос ПД | Бустер обеспечивает NPSH для насоса ПДК | Сначала запустите центрифугу, затем остановите ПД. |
Примеры применения в реальном мире
Перенос высоковязких химических веществ по длинным трубопроводам — последовательная конфигурация
Химическому заводу необходимо перекачивать смолу с вязкостью 15 000 сП из реакторного сосуда на заправочную станцию, расположенную в 200 метрах от него. При такой вязкости и длине трубы потери на трение в трубе диаметром 2 дюйма превышают 12 бар. Имеющаяся модель шестеренчатого насоса обеспечивает требуемый расход 8 л/мин, но рассчитана на максимальное перепад давления 10 бар. Одного насоса недостаточно.
Решение заключается в использовании двух шестеренчатых насосов с магнитным приводом, соединенных последовательно. Первый насос, расположенный у реактора, прокачивает смолу через первые 100 метров трубы, создавая перепад давления примерно в 6 бар. Второй насос, установленный в середине трубы, добавляет еще 6 бар для прокачки смолы через оставшееся расстояние. Первый насос имеет на 10% больший рабочий объем, чем второй, с предохранительным клапаном, установленным на 7 бар, который возвращает избыточный поток в реактор. Оба насоса используют магнитный привод без уплотнений — при суммарном давлении 12 бар даже незначительная утечка через уплотнение вала создаст опасность при работе с реактивной смолой. серия MDC-X Он справляется с этим диапазоном вязкости и обеспечивает герметичность, необходимую для данного процесса.
Резервирование линии дозирования полупроводников — параллельная конфигурация
На полупроводниковом заводе используется система дозирования суспензии для химико-механической полировки (ХМП), работающая непрерывно. Дозирующий насос подает 200 мл/мин щелочной суспензии с точностью ±1%. Сбой насоса означает остановку всей станции ХМП, а перезапуск процесса ХМП после сбоя приводит к потере часов производственного времени и тысяч долларов из-за испорченных пластин.
Система использует два параллельно работающих микромагнитных шестеренчатых насоса — один активный, другой в режиме горячего резерва. Оба насоса работают непрерывно с одинаковой скоростью, но резервный насос подает жидкость через нормально закрытый клапан. Когда датчик расхода активного насоса обнаруживает отклонение более ±2%, контроллер открывает клапан резервного насоса и закрывает клапан активного насоса менее чем за 500 миллисекунд. Переключение происходит незаметно для технологического процесса. Поскольку шестеренчатые насосы практически не создают пульсаций, переход не вызывает возмущения потока. серия MDC-M Благодаря высокой точности измерения и компактным размерам, этот прибор идеально подходит для данного применения.
Система термотестирования аккумулятора — центробежный бустер с шестеренчатым насосом
Производитель оборудования для тестирования аккумуляторов электромобилей создает термоциклические камеры, имитирующие реальные условия движения. В контуре охлаждения этиленгликоль циркулирует через аккумуляторные модули при температурах от -40°C до +120°C. Для работы системы требуется 15 л/мин при давлении на выходе 8 бар, а шестеренчатый насос обеспечивает точное регулирование расхода в зависимости от температуры.
При температуре -40°C вязкость гликоля превышает 200 сП, а длинный трубопровод от чиллера до испытательной камеры создает значительные потери на трение на стороне всасывания. Требование к показателю NPSH для шестеренчатого насоса не может быть удовлетворено только за счет гравитационного напора чиллера при низких температурах.
Между выходом из чиллера и входом шестеренчатого насоса установлен небольшой центробежный бустерный насос. Бустер создает давление на всасывании в 2 бара, обеспечивая постоянное положительное давление на входе шестеренчатого насоса даже при самой низкой рабочей температуре. Центробежный насос запускается первым, создает давление в трубопроводе, а шестеренчатый насос запускается по подтверждению реле давления. При выключении первым останавливается шестеренчатый насос, бустер работает еще пять секунд для промывки трубопровода, а затем выключается. серия MDC-K Шестеренчатый насос работает в широком диапазоне температур благодаря возможности двойного уплотнения (магнитный привод или механическое уплотнение) и системе керамических подшипников, которая выдерживает значительные колебания вязкости от холодного запуска до работы в горячем состоянии.
Насосы Aulank PD для последовательных и параллельных систем
Серия шестеренчатых насосов с магнитным приводом от Aulank особенно хорошо подходит для многонасосных конфигураций. Бесшовная магнитная муфта исключает необходимость в уплотнении вала — компоненте, наиболее подверженном поломкам при работе насоса под повышенным давлением в последовательной системе. В прямой последовательной конфигурации, где второй насос испытывает суммарное давление, обычное механическое уплотнение выходит за пределы своих расчетных возможностей. Насос с магнитным приводом полностью исключает этот вид поломки.
В параллельных системах низкая пульсация на выходе шестеренчатого насоса означает, что объединение потоков от двух насосов в общий коллектор создает минимальные возмущения потока. Демпферы пульсаций не требуются, а стандартные обратные клапаны обеспечивают защиту от обратного потока без ударов и вибрации.
Широкий диапазон вязкости шестеренчатых насосов Aulank — от менее 1 сП до более 38 000 сП — также решает практическую проблему в последовательных системах: вязкость часто изменяется вдоль пути перекачки из-за колебаний температуры. Насос, поддерживающий стабильную работу в широком диапазоне вязкости, предотвращает несоответствие потока между последовательными ступенями, которое приводит к кавитации или избыточному давлению.
| Модель | Тип насоса | Оптимальная конфигурация | Диапазон температур | Ключевое преимущество для использования с несколькими насосами. |
|---|---|---|---|---|
| МДК-Х | Средний/большой магнитный шестеренчатый насос | Последовательное (для длительных циклов с высокой вязкостью) или параллельное (для высокоскоростной химической передачи) соединение. | от -40°C до +400°C | Выдерживает давление до 38 000 сП; нулевая утечка при суммарном последовательном давлении. |
| МДК-М | Микро/миниатюрный магнитный шестеренчатый насос | Параллельное дозирование (одно рабочее положение - один резервный режим) | от -135°C до +180°C | Выходной сигнал без пульсаций для плавного переключения на параллельное соединение; точность измерения ±1%. |
| МДК-К | Шестеренчатый насос с магнитным/механическим уплотнением | Последовательное подключение с центробежным нагревателем (для регулирования температуры) или параллельное подключение (для систем с переменным потреблением тепла). | от -60°C до +230°C | Возможность двойного уплотнения для гибкой интеграции в систему; низкий уровень шума ≤19 дБ. |
Для получения поддержки по настройке системы на системном уровне, включая расчет размеров насосов для последовательного/параллельного соединения, проектирование межступенчатой защиты и рекомендации по логике управления, свяжитесь с инженерной группой Aulank, предоставив параметры вашего технологического процесса.
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между последовательным и параллельным соединением объемных насосов?
Параллельное подключение означает, что несколько насосов подают жидкость в одну и ту же линию — система получает больший расход при неизменном давлении. Последовательное подключение означает, что один насос подает жидкость в следующий — система получает большее давление при неизменном расходе. В частности, для поршневых насосов суммарный расход при параллельном подключении и суммарное давление при последовательном подключении очень близки к теоретической сумме расходов отдельных насосов, поскольку поршневые насосы обеспечивают постоянный расход независимо от давления. Это отличается от центробежных насосов, где фактическое увеличение всегда меньше суммы из-за взаимодействия характеристик системы.
Можно ли использовать два объемных насоса параллельно?
Да. Параллельная работа — наиболее распространенная конфигурация многонасосной системы для поршневых насосов, и она хорошо работает при правильном проектировании. Каждому насосу необходим собственный обратный клапан на выходе, чтобы предотвратить обратный поток через остановленный насос. Насосы должны быть одной модели и с одинаковой скоростью вращения, чтобы обеспечить сбалансированное распределение потока. Для поршневых насосов с высокой пульсацией (поршневые, диафрагменные) следует рассмотреть возможность установки демпферов пульсаций на выходе каждого насоса перед общим коллектором, чтобы предотвратить помехи от пульсаций.
Нужны ли обратные клапаны для объемных насосов в параллельных системах?
Да, каждый насос объемного действия в параллельной системе должен иметь обратный клапан на выходе. Без обратных клапанов, когда один насос останавливается, работающий насос проталкивает жидкость обратно через остановленный насос вместо того, чтобы подавать ее в систему. Это приводит к потере давления в системе, потере энергии и потенциальному повреждению остановленного насоса из-за обратного вращения. Обратный клапан должен быть рассчитан на полное давление в системе и установлен между выходом насоса и точкой соединения трубопроводов с общим коллектором.
Что произойдет, если объемный насос будет работать вхолостую в последовательной системе?
Если выходное отверстие насоса, расположенного ниже по потоку, заблокировано (затормозится) в последовательной схеме, давление постоянно повышается, поскольку насосы с поршневым потоком продолжают перекачивать жидкость независимо от условий на выходе. Давление будет расти до тех пор, пока не произойдет поломка — обычно это соединение трубы, уплотнение или сам корпус насоса. Именно поэтому в каждой установке насоса с поршневым потоком, особенно в последовательной конфигурации, требуется предохранительный клапан. В последовательной системе обязательными предохранительными устройствами являются как промежуточный предохранительный клапан (между двумя насосами), так и предохранительный клапан на выходе (после последнего насоса).
Для перекачивания высоковязких жидкостей лучше использовать последовательное или параллельное соединение?
Это зависит от того, чего именно не хватает в системе. Если одного насоса достаточно для создания необходимого давления, но недостаточно для работы с высоковязкой жидкостью, используйте параллельное соединение. Если насос обеспечивает достаточный расход, но вязкая жидкость создает такое сильное трение в трубопроводе, что один насос не может создать требуемое давление, используйте последовательное соединение. На практике, для работы с высоковязкой жидкостью чаще требуется последовательное соединение, поскольку вязкие жидкости создают очень большие потери на трение в длинных трубопроводах — потребность в давлении возрастает, в то время как потребность в расходе обычно остается умеренной.
Может ли объемный насос работать в обратном направлении?
Многие роторные поршневые насосы — шестеренчатые, лопастные и винтовые — могут физически работать в обратном направлении и перекачивать жидкость в противоположную сторону. Иногда это используется намеренно для прочистки трубопровода или изменения направления потока. Однако поршневые насосы (поршневые, плунжерные, диафрагменные) не могут эффективно работать в обратном направлении, поскольку их обратные клапаны пропускают поток только в одном направлении. В параллельных системах обратное вращение представляет собой проблему, когда один насос останавливается, а другой продолжает работать — давление в системе может раскрутить остановленный насос в обратном направлении, если обратный клапан не установлен, что потенциально может привести к механическим повреждениям.
Можно ли использовать объемный насос последовательно с центробежным насосом?
Да, и это, пожалуй, наиболее распространенная схема последовательного расположения насосов в промышленных системах. Центробежный насос устанавливается перед основным насосом в качестве бустера, обеспечивая достаточное давление на всасывании (NPSH) для поршневого насоса, который затем создает высокое давление на выходе, необходимое для процесса. Эта комбинация использует сильные стороны каждого типа насосов: центробежный насос эффективно перекачивает объем при умеренном давлении, а поршневой насос преобразует его в точный поток высокого давления. Сначала запустите центробежный насос, чтобы создать давление на всасывании, затем запустите поршневой насос. Для остановки сначала остановите поршневой насос, а затем центробежный.










