Ръководство за избор на хидравлична помпа: 8-стъпков контролен списък с формули за оразмеряване

Пластинчата помпа от серия PV2R за промишлени хидравлични системи” style=”width:100%;max-width:800px;height:auto;border-radius:6px;margin:0 0 28px;” />

Нашата фабрика в Нингбо е произвеждала над 80 000 лопаткови помпи годишно и всеки избор започва със същите две формули, които нашият инженерен екип използва ежедневно.

В нашето производствено съоръжение в Нингбо управляваме 6 производствени линии, произвеждащи над 80 000 лопаткови помпи годишно. Нашият инженерен екип е обработил хиляди спецификации на клиентите и формулата за оразмеряване по-долу е отправната точка за всеки наш избор. Споделяме я тук, за да могат купувачите сами да проверят изискванията си, преди да ни изпратят заявка за оферта.

Формули за оразмеряване: Изчисляване на дебит и мощност

Нашият инженерен екип в производственото ни съоръжение с 6 производствени линии започва всекиРъководство за избор на хидравлична помпаразговор с две формули. Тъй като тези формули определят обема на помпата, работното налягане и мощността на двигателя, които ще дефинират работоспособността на вашата система, правилното им определяне на етапа на спецификация предотвратява грешките при недостатъчно и прекалено голямо оразмеряване, които виждаме най-често в спецификациите, предоставени от купувача.

Първата формула изчислява необходимата помпадебит:

Q (л/мин) = V (см³) × N (ходове/мин) ÷ 1000

Където Q е необходимият дебит в литри в минута, V е обемът на цилиндъра или двигателя в кубически сантиметри, а N е броят ходове в минута (за цилиндри) или скоростта на въртене в обороти в минути (за хидравлични двигатели). За системи с множество едновременно работещи задвижващи механизми, сумирайте индивидуалните изисквания за дебит и добавете 10 до 20 процента за системни загуби – вътрешни течове през хлабините на клапаните, байпасен поток през предпазни клапани и термично разширение на работния флуид. Нашите производствени данни от над 80 000 годишно производство на помпи показват, че подценяването на системните загуби с повече от 15 процента е основната причина за приблизително 30 процента от оплакванията за производителност на полето.

Втората формула изчислява необходимата мощност на задвижването:

P (kW) = Q (л/мин) × p (MPa) ÷ 60

Където P е необходимата мощност на двигателя в киловати, Q е дебитът, а p е работното налягане в мегапаскали. Тази формула приема 100% ефективност на помпата — на практика нашите лопаткови помпи постигат обемна ефективност от 85 до 94% в зависимост от налягането и скоростта, така че действителната необходима мощност е P, разделено на коефициента на ефективност. За помпа, доставяща 80 L/min при 14 MPa с 90% ефективност: P = 80 × 14 ÷ 60 ÷ 0,90 = 20,7 kW. Нашият инженерен екип предоставя криви на ефективност за всеки модел помпа, нанесени спрямо налягането и скоростта, така че купувачите могат да изчислят точната необходима мощност за тяхната работна точка.

Нашият производствен опит в шест продуктови линии ни дава ясна представа коя помпена технология е подходяща за кое приложение. Ето нашето сравнение.

Лопатка срещу зъбно колело срещу бутало: Сравнителна таблица

Трите технологии за помпи, с които работим —ветропоказател, зъбно колело и бутало — всеки от тях има диапазон на производителност, в който доминира. Тъй като нашето производствено съоръжение произвежда изключително лопаткови помпи (с 6 производствени линии и годишен капацитет от над 80 000 единици), ние имаме задълбочен опит в съчетаването на спецификациите на лопатковите помпи с приложенията. Ето нашата сравнителна таблица:

Лопатна помпа (нашата специалност):Диапазон на налягане от 7 до 21 MPa. Диапазон на дебит от 5 до 450 л/мин. Ниво на шум от 62 до 68 dB(A) при 1500 об/мин.Обемна ефективност85 до 94 процента. Умерена толерантност към замърсяване (ISO 4406клас 18/16/13). Средна цена. Типични приложения: шприцване, пресови машини, морско кормилно управление, индустриална хидравлика.

Зъбна помпа:Диапазон на налягане от 3 до 25 MPa (външно), от 3 до 10 MPa (вътрешно). Диапазон на дебит от 1 до 300 л/мин. Ниво на шум от 70 до 80 dB(A). Обемна ефективност от 75 до 90 процента. Висока толерантност към замърсяване. Ниска цена. Типични приложения: мобилно оборудване, смазочни системи, прости вериги.

Бутална помпа:Диапазон на налягане от 21 до 70 MPa. Диапазон на дебит от 5 до 1000 л/мин. Ниво на шум от 75 до 90 dB(A). Обемна ефективност от 90 до 98 процента. Ниска толерантност към замърсяване (ISO 4406 клас 16/14/11 или по-висока). Висока цена. Типични приложения: преси за високо налягане, шприцване (висок клас), тестови стендове, аерокосмическа индустрия.

Решението за избор започва с изискванията за налягане и дебит. Ако вашата система работи под 21 MPa и не изисква абсолютната най-висока ефективност,лопатна помпапредлага най-добрия баланс между шум, ефективност, цена и устойчивост на замърсяване. Нашата серия PV2R покрива по-голямата част от приложенията на индустриални лопаткови помпи, с конфигурации на единични и двойни помпи и дебит от 6 до 237 cm³/оборот.

Нашият инженерен екип използва този 8-стъпков контролен списък за всяка спецификация на купувача. Тъй като всяка стъпка отчита различен клас грешки, ние изпълняваме всичките осем, преди да дадем оферта.

8-стъпков контролен списък за избор на помпа

Нашият инженерен екип използва този 8-стъпков контролен списък, когато оценява спецификациите на купувача. Тъй като всяка стъпка отчита различен клас грешка в спецификацията, пропускането на която и да е стъпка увеличава вероятността от повреда на място, гаранционни рекламации или преждевременна подмяна на помпата.

Стъпка 1: Определете необходимия дебит.Използвайте формулата Q = V × N ÷ 1000, за да изчислите теоретичния дебит, след което добавете 10 до 20 процента за системни загуби. Нашата серия PV2R покрива кодове за дебит от 6 до 237 cm³/оборот — съобразете кода за работен обем с изчисления дебит при целевата скорост на двигателя.

Стъпка 2: Определете работното налягане.Определете максималното непрекъснато работно налягане и пиковото (периодично) налягане. Нашите лопаткови помпи са проектирани за непрекъснато налягане до 17,5 MPa (серия PV2R) или 21 MPa (АБТсерия), с пикови налягания от 20 до 25 процента над непрекъснатото. Посочете и двете стойности в поръчката си за покупка.

Стъпка 3: Изберете типа на помпата.Използвайте нашата сравнителна таблица по-горе. За повечето промишлени приложения, работещи при налягане от 7 до 21 MPa, нашата гама лопаткови помпи осигурява оптимален баланс. За приложения над 21 MPa, помислете за бутални помпи. За прости и евтини приложения под 10 MPa, зъбните помпи може да са по-икономични.

Стъпка 4: Проверете диапазона на скоростта.Нашите лопаткови помпи работят оптимално при 600 до 1800 об/мин. Работата под 600 об/мин намалява обемната ефективност (недостатъчна центробежна сила за уплътняване на лопатките към гърбичния пръстен). Работата над 1800 об/мин ускорява износването на върха на лопатките и увеличава шума. Съобразете скоростта на помпата със скоростта на вашия двигател или задвижване чрез директно свързване или редуктор с ремък/зъбно колело.

Стъпка 5: Проверете съвместимостта на течностите.Нашите стандартни лопаткови помпи са проектирани за хидравлични течности на минерална основа (ISO VG 32, 46 или 68). За синтетични течности, вода-гликол или биоразградими течности, посочете вида на течността в поръчката си — ние предоставяме съвместими уплътнителни материали (ФКМза синтетични течности,EPDMза вода-гликол) и материали на лопатките за нестандартни среди.

Стъпка 6: Изчислете мощността на задвижването.Използвайте P = Q × p ÷ 60 ÷ η (където η е ефективността на помпата от кривите на нашия каталог). Изберете двигател с 10 до 15 процента запас на мощност над изчислената стойност, за да се справи с преходни претоварвания и условия на студен старт.

Стъпка 7: Определете монтажа и пренасянето.Нашите помпи се предлагат с фланцимонтаж(SAE A, B, C, D), монтаж на крака и конфигурации с проходно задвижване. Връзките на портовете отговарят на стандартите SAE и BSPP. Посочете вида на монтажа, посоката на въртене на вала (по часовниковата стрелка, обратно на часовниковата стрелка или обратима) и размерите на портовете в поръчката си.

Стъпка 8: Определете работния цикъл и средата.Посочете очакваните работни часове на ден, броя работни цикли на час, диапазона на околната температура и всички фактори на околната среда (морска, външна, чиста стая, опасна зона). Нашите помпи, сертифицирани по CCS/DNV/ABS/BV/LR, покриват морски приложения; нашите стандартни индустриални помпи покриват по-голямата част от фабричните среди.

Данните ни за термично намаляване на номиналните мощности са от лабораторните ни тестове за всички модели помпи. Тъй като температурата влияе върху всяка хидравлична система, нашите инженери прилагат тези корекции към всяка спецификация за непрекъснат режим на работа.

Намаляване на налягането и температурата

Производителността на хидравличната помпа зависи от температурата, тъй като вискозитетът на флуида спада с повишаване на температурата, което увеличава вътрешните течове и намалява обемната ефективност. Нашата стандартна практика за намаляване на номиналното налягане: намалявайте номиналното непрекъснато налягане с 10 процента за всеки 15 градуса по Целзий над референтната температура от 50 градуса. За помпа с номинално налягане 17,5 MPa при 50 градуса, намаленото налягане при 65 градуса е 15,75 MPa, при 80 градуса е 14 MPa, а при 95 градуса е 12,25 MPa.

Нашите лопаткови помпи от серията T6/T7 използват конструкция с билабиални лопатки, която поддържа ефективността на уплътняване в по-широк температурен диапазон в сравнение с конвенционалните лопатки с единични устни. Тъй като билабиалната конструкция създава две точки на уплътнение на лопатка, падът на налягането през всяка точка на уплътнение се намалява наполовина, което намалява течовете дори при нисък вискозитет. При нашите тестове при висока температура (80 градуса непрекъснато, 14 MPa), серията T7B поддържа обемна ефективност над 88 процента - с 3 до 5 процентни пункта по-високо от конструкциите с единични лопатки при същите условия.

За купувачи, работещи в среда със студен старт (под 0 градуса по Целзий), нашите лопаткови помпи включват функция за стартиране при ниски температури: допустимите отклонения на гърбичния пръстен и лопатките са проектирани да поемат по-високия вискозитет на студената течност без блокиране, което позволява надеждно стартиране при минус 20 градуса с течност ISO VG 32. Нашият инженерен екип предоставя криви на въртящия момент при студен старт за всеки модел помпа, което позволява на купувачите да оразмерят правилно своите задвижващи двигатели за зимни условия.

Най-добри практики за монтаж на лопаткови помпи

Нашият инженерен екип е документирал най-често срещаните грешки при монтажа, които водят до преждевременна повреда на помпата. Тъй като качеството на монтажа влияе пряко върху живота на помпата – неправилно подравненият съединител може да намали живота на лагерите с 50 процента – ние предоставяме указания за монтаж с всяка пратка на помпата.

Центриране на вала.Нашите лопаткови помпи изискват центровка на съединителя в рамките на 0,05 мм общо индицирано биене (TIR) ​​на съединителния интерфейс. Тъй като несъответствието генерира радиални натоварвания на лагерите, които ускоряват износването, препоръчваме лазерни инструменти за центровка за инсталации с мощност на двигателя над 7,5 kW. За по-малки инсталации центровката с индикатор е приемлива, ако се извършва внимателно.

Проектиране на смукателната линия.Нашите помпи изискват скорост на всмукателната линия под 1,5 метра в секунда и височина на засмукване под 0,5 метра (за предпочитане положителен напор). Защотокавитация— образуването и свиването на парни мехурчета във всмукателната линия — разрушава върховете на лопатките и повърхностите на гърбичните пръстени в рамките на часове, нашият производствен екип определя минимален диаметър на всмукателната линия с 25 процента по-голям от входния отвор на помпата. Нашият инженерен екип предоставя изчисления за размерите на всмукателната линия за всеки модел помпа.

Чистота на течностите.Нашите лопаткови помпи понасят чистота на флуида клас 18/16/13 по ISO 4406, но ние препоръчваме клас 16/14/11 за максимален живот на лопатките и лагерите. Тъй като замърсяването е водещата причина за повреди в хидравличните системи в световен мащаб, ние стандартно определяме 10-микронен филтър за връщащата линия и 3-микронен филтър за напорната линия за приложения над 14 MPa. Конструкцията на нашия комплект патрони позволява подмяната на замърсените лопатки без да се демонтира помпата от машината.

Следпродажбена поддръжка и подмяна на комплект касети

Нашият модел за следпродажбено обслужване е проектиран с оглед на реалността, че лопатковите помпи, работещи непрекъснато, в крайна сметка ще се нуждаят от подмяна на вътрешни компоненти. Тъй като нашият дизайн на производствения комплект касети отделя износващите се елементи (лопатки, гърбичен пръстен, странични плочи) от корпуса и вала на помпата, процесът на подмяна отнема по-малко от 1 час - в сравнение с 4 до 6 часа за пълна подмяна на помпата.

Нашите комплекти патрони се доставят предварително сглобени и тествани от нашата фабрика в Нингбо, готови за монтаж. Тъй като разполагаме с комплекти патрони за всички модели активни помпи, времето за доставка на резервни комплекти е от 3 до 7 работни дни за налични артикули и от 15 до 25 дни за персонализирани конфигурации. Нашата 12-месечна гаранция покрива комплектите патрони при същите условия като целите помпи - производствени дефекти при правилни условия на работа.

За купувачи, които експлоатират големи паркове хидравлично оборудване, ние предлагаме програма за превантивна поддръжка: въз основа на вашите работни часове и работен цикъл, нашият инженерен екип изчислява очакваната степен на износване на лопатките и препоръчва график за подмяна на комплекта касети. Тъй като подмяната на комплект касети преди повреда струва само част от времето на престой, причинено от неочаквана повреда на помпата, нашата програма за поддръжка намалява общите разходи за собственост с 20 до 30 процента за период от 5 години.

Нашият инженерен екип в Нингбо е на разположение, за да обсъди специфичните изисквания за вашето приложение и да препоръча оптималния модел лопаткова помпа, код на изместване и конфигурация за вашата хидравлична система. Свържете се с нас чрез нашиястраница за инженерна поддръжказа персонализиран отчет за избор на помпа.