Průvodce výběrem hydraulického čerpadla: 8krokový kontrolní seznam s dimenzovacími vzorci

Lamelové čerpadlo řady PV2R pro průmyslové hydraulické systémy” style=”width:100%;max-width:800px;height:auto;border-radius:6px;margin:0 0 28px;” />

Naše továrna v Ningbo vyrábí ročně přes 80 000 lamelových čerpadel a každý výběr začíná stejnými dvěma recepturami, které náš technický tým používá denně.

V našem výrobním závodě v Ningbo provozujeme 6 výrobních linek, které vyrábějí přes 80 000 lamelových čerpadel ročně. Náš technický tým zpracoval tisíce specifikací zákazníků a níže uvedený vzorec pro dimenzování je výchozím bodem pro každý náš výběr. Sdílíme jej zde, aby si kupující mohli sami ověřit své požadavky předtím, než nám zašlou poptávku.

Vzorce pro dimenzování: Výpočet průtoku a výkonu

Náš technický tým v našem výrobním závodě se 6 výrobními linkami začíná každýPrůvodce výběrem hydraulického čerpadlakonverzaci se dvěma vzorci. Protože tyto vzorce určují objemový objem čerpadla, provozní tlak a výkon motoru, které budou definovat výkonnostní limit vašeho systému, jejich správné stanovení ve fázi specifikace zabraňuje chybám při poddimenzování a naddimenzování, které nejčastěji pozorujeme ve specifikacích dodaných zákazníkem.

První vzorec vypočítává potřebné čerpadloprůtok:

Q (l/min) = V (cm³) × N (zdvihy/min) ÷ 1000

Kde Q je požadovaný průtok v litrech za minutu, V je objem válce nebo motoru v krychlových centimetrech a N je počet zdvihů za minutu (u válců) nebo otáčky v ot./min (u hydraulických motorů). U systémů s více současně pracujícími aktuátory sečtěte jednotlivé požadavky na průtok a přičtěte 10 až 20 procent na ztráty v systému – vnitřní netěsnost přes vůle ventilů, obtokový tok přes pojistné ventily a tepelnou roztažnost pracovní kapaliny. Naše výrobní data z více než 80 000 ročních výrobců čerpadel ukazují, že podhodnocení ztrát v systému o více než 15 procent je hlavní příčinou přibližně 30 procent stížností na výkon v provozu.

Druhý vzorec vypočítává požadovaný výkon pohonu:

P (kW) = Q (l/min) × p (MPa) ÷ 60

Kde P je požadovaný výkon motoru v kilowattech, Q je průtok a p je pracovní tlak v megapascalech. Tento vzorec předpokládá 100% účinnost čerpadla – v praxi dosahují naše lamelová čerpadla objemové účinnosti 85 až 94 procent v závislosti na tlaku a otáčkách, takže skutečný potřebný výkon je P děleno faktorem účinnosti. Pro čerpadlo dodávající 80 l/min při 14 MPa s 90% účinností: P = 80 × 14 ÷ 60 ÷ 0,90 = 20,7 kW. Náš technický tým poskytuje křivky účinnosti pro každý model čerpadla, vynesené v závislosti na tlaku a otáčkách, aby si kupující mohli vypočítat přesný potřebný výkon pro svůj provozní bod.

Naše zkušenosti s výrobou šesti produktových řad nám dávají jasnou představu o tom, která technologie čerpadel je vhodná pro kterou aplikaci. Zde je naše srovnání.

Lopatka vs. ozubené kolo vs. píst: Srovnávací tabulka

Tři technologie čerpadel, se kterými pracujeme —lopatka, ozubené kolo a píst – každý z nich má výkonnostní rozsah, ve kterém dominuje. Protože náš výrobní závod vyrábí výhradně lamelová čerpadla (s 6 výrobními linkami a roční kapacitou přes 80 000 kusů), máme rozsáhlé zkušenosti s přizpůsobováním specifikací lamelových čerpadel aplikacím. Zde je naše srovnávací tabulka:

Lamelové čerpadlo (naše specialita):Rozsah tlaku 7 až 21 MPa. Rozsah průtoku 5 až 450 l/min. Hladina hluku 62 až 68 dB(A) při 1500 ot./min.Objemová účinnost85 až 94 procent. Střední tolerance kontaminace (ISO 4406třída 18/16/13). Střední náklady. Typické aplikace: vstřikování plastů, lisy, lodní řízení, průmyslová hydraulika.

Zubové čerpadlo:Rozsah tlaku 3 až 25 MPa (externí), 3 až 10 MPa (vnitřní). Rozsah průtoku 1 až 300 l/min. Hladina hluku 70 až 80 dB(A). Objemová účinnost 75 až 90 procent. Vysoká tolerance kontaminace. Nízké náklady. Typické aplikace: mobilní zařízení, mazací systémy, jednoduché obvody.

Pístové čerpadlo:Rozsah tlaku 21 až 70 MPa. Rozsah průtoku 5 až 1000 l/min. Hladina hluku 75 až 90 dB(A). Objemová účinnost 90 až 98 procent. Nízká tolerance kontaminace (ISO 4406 třída 16/14/11 nebo lepší). Vysoké náklady. Typické aplikace: vysokotlaké lisy, vstřikování plastů (špičkové), zkušební zařízení, letecký průmysl.

Rozhodnutí o výběru začíná požadavky na tlak a průtok. Pokud váš systém pracuje pod 21 MPa a nevyžaduje absolutně nejvyšší účinnost,lopatkové čerpadlonabízí nejlepší rovnováhu mezi hlukem, účinností, náklady a tolerancí znečištění. Naše řada PV2R pokrývá většinu aplikací průmyslových lamelových čerpadel s konfiguracemi jednoduchých a dvojitých čerpadel a s kódy objemového průtoku od 6 do 237 cm³/ot.

Náš technický tým používá tento 8krokový kontrolní seznam pro každou specifikaci kupujícího. Protože každý krok zachycuje jinou třídu chyb, před cenovou nabídkou provedeme všech osm kroků.

Kontrolní seznam pro výběr čerpadla v 8 krocích

Náš technický tým používá tento 8krokový kontrolní seznam při hodnocení specifikací kupujících. Protože každý krok zachycuje jinou třídu chyb specifikace, vynechání kteréhokoli kroku zvyšuje pravděpodobnost selhání v terénu, reklamací nebo předčasné výměny čerpadla.

Krok 1: Definujte požadovaný průtok.Pro výpočet teoretického průtoku použijte vzorec Q = V × N ÷ 1000 a poté přidejte 10 až 20 procent pro ztráty v systému. Naše řada PV2R pokrývá průtokové kódy od 6 do 237 cm³/ot – přizpůsobte výtlačný objemový kód vašemu vypočítanému průtoku při cílových otáčkách motoru.

Krok 2: Definujte pracovní tlak.Určete maximální trvalý provozní tlak a špičkový (přerušovaný) tlak. Naše lamelová čerpadla jsou dimenzována na trvalý tlak až 17,5 MPa (řada PV2R) nebo 21 MPa (ABTsérie) s maximálním tlakem o 20 až 25 procent vyšším než je trvalý tlak. Uveďte obě hodnoty ve své objednávce.

Krok 3: Vyberte typ čerpadla.Použijte naši srovnávací tabulku výše. Pro většinu průmyslových aplikací pracujících s tlakem 7 až 21 MPa poskytuje naše řada lamelových čerpadel optimální rovnováhu. Pro aplikace nad 21 MPa zvažte pístová čerpadla. Pro jednoduché a nízkonákladové aplikace pod 10 MPa mohou být ekonomičtější zubová čerpadla.

Krok 4: Zkontrolujte rozsah rychlosti.Naše lamelová čerpadla pracují optimálně při 600 až 1800 ot/min. Provoz pod 600 ot/min snižuje objemovou účinnost (nedostatečná odstředivá síla k utěsnění lopatek proti vačkovému kroužku). Provoz nad 1800 ot/min urychluje opotřebení hrotu lopatek a zvyšuje hlučnost. Přizpůsobte otáčky čerpadla otáčkám vašeho motoru nebo pohonu pomocí přímé spojky nebo řemenové/převodové redukce.

Krok 5: Ověřte kompatibilitu kapaliny.Naše standardní lamelová čerpadla jsou určena pro hydraulické kapaliny na minerální bázi (ISO VG 32, 46 nebo 68). V případě syntetických kapalin, směsi voda-glykol nebo biologicky odbouratelných kapalin uveďte typ kapaliny v objednávce – dodáváme kompatibilní těsnicí materiály (FKMpro syntetické kapaliny,EPDMpro směs voda-glykol) a materiály lopatek pro nestandardní média.

Krok 6: Vypočítejte výkon pohonu.Použijte P = Q × p ÷ 60 ÷ η (kde η je účinnost čerpadla z našich katalogových křivek). Vyberte motor s výkonovou rezervou 10 až 15 procent nad vypočítanou hodnotou, aby zvládl přechodné přetížení a podmínky studeného startu.

Krok 7: Určete montáž a portování.Naše čerpadla jsou k dispozici s příruboumontáž(SAE A, B, C, D), patková montáž a konfigurace s průchozím pohonem. Připojení portů odpovídá normám SAE a BSPP. V objednávce uveďte typ montáže, směr otáčení hřídele (ve směru hodinových ručiček, proti směru hodinových ručiček nebo reverzibilní) a velikosti portů.

Krok 8: Definujte pracovní cyklus a prostředí.Uveďte očekávaný počet provozních hodin za den, počet provozních cyklů za hodinu, rozsah okolní teploty a veškeré faktory prostředí (námořní, venkovní, čisté prostory, nebezpečné prostředí). Naše čerpadla s certifikací CCS/DNV/ABS/BV/LR pokrývají námořní aplikace; naše standardní průmyslová čerpadla pokrývají většinu továrních prostředí.

Naše údaje o tepelném odlehčení pocházejí z našich laboratorních testů u všech modelů čerpadel. Protože teplota ovlivňuje každý hydraulický systém, naši technici aplikují tyto korekce na každou specifikaci pro nepřetržitý provoz.

Snížení výkonu tlakem a teplotou

Výkon hydraulického čerpadla je závislý na teplotě, protože viskozita kapaliny s rostoucí teplotou klesá, což zvyšuje vnitřní netěsnost a snižuje objemovou účinnost. Náš standardní postup snižování výkonu: snižte jmenovitý trvalý tlak o 10 procent na každých 15 stupňů Celsia nad referenční teplotu 50 stupňů. Pro čerpadlo s jmenovitým tlakem 17,5 MPa při 50 stupních je snížený tlak při 65 stupních 15,75 MPa, při 80 stupních 14 MPa a při 95 stupních 12,25 MPa.

Naše lamelová čerpadla řady T6/T7 používají konstrukci s bilabiánskými lopatkami, která zachovává účinnost těsnění v širším teplotním rozsahu než konvenční lamely s jedním břitem. Protože bilabiánská konstrukce vytváří dva těsnicí body na lopatku, je pokles tlaku v každém těsnicím bodě poloviční, což snižuje únik i při nízké viskozitě. V našich testech za vysokých teplot (80 stupňů nepřetržitě, 14 MPa) si řada T7B udržuje objemovou účinnost nad 88 procenty – o 3 až 5 procentních bodů více než konstrukce s jedním břitem za stejných podmínek.

Pro kupující, kteří pracují v prostředích se studeným startem (pod 0 stupňů Celsia), jsou naše lamelová čerpadla vybavena funkcí spouštění za nízkých teplot: tolerance vačkového kroužku a lopatek jsou navrženy tak, aby vyhovovaly vyšší viskozitě studené kapaliny bez zatuhnutí, což umožňuje spolehlivý start při teplotě -20 stupňů s kapalinou ISO VG 32. Náš technický tým poskytuje křivky krouticího momentu pro každý model čerpadla, což kupujícím umožňuje správně dimenzovat hnací motory pro zimní podmínky.

Nejlepší postupy pro instalaci lamelových čerpadel

Náš technický tým zdokumentoval nejčastější chyby při instalaci, které vedou k předčasnému selhání čerpadla. Protože kvalita instalace přímo ovlivňuje životnost čerpadla – špatně vyrovnaná spojka může zkrátit životnost ložiska o 50 procent – ​​dodáváme s každou dodávkou čerpadla pokyny k instalaci.

Seřízení souososti hřídelí.Naše lamelová čerpadla vyžadují vyrovnání spojky s celkovou indikovanou házivostí (TIR) ​​0,05 mm na rozhraní spojky. Protože nevyrovnání generuje radiální zatížení ložiska, které urychluje opotřebení, doporučujeme pro instalace s výkonem motoru nad 7,5 kW laserové nástroje pro vyrovnání. U menších instalací je při pečlivém provedení přijatelné vyrovnání pomocí úchylkoměru.

Návrh sacího potrubí.Naše čerpadla vyžadují rychlost v sacím potrubí pod 1,5 metru za sekundu a sací výšku pod 0,5 metru (preferován kladný dopravní tlak). Protožekavitace— tvorba a kolaps bublin páry v sacím potrubí — ničí špičky lopatek a povrchy vačkových kroužků během několika hodin, náš výrobní tým specifikuje minimální průměr sacího potrubí o 25 procent větší než je vstupní otvor čerpadla. Náš technický tým poskytuje výpočty dimenzování sacího potrubí pro každý model čerpadla.

Čistota kapalin.Naše lamelová čerpadla splňují normu ISO 4406 třídy 18/16/13, ale pro maximální životnost lopatek a ložisek doporučujeme třídu 16/14/11. Protože kontaminace je celosvětově hlavní příčinou poruch hydraulických systémů, standardně používáme 10mikronový zpětný filtr a pro aplikace nad 14 MPa 3mikronový tlakový filtr. Naše kazetová sada umožňuje výměnu kontaminovaných lopatek bez nutnosti demontáže čerpadla ze stroje.

Poprodejní podpora a výměna kazetových sad

Náš model poprodejní podpory je navržen s ohledem na skutečnost, že lamelová čerpadla v nepřetržitém provozu budou nakonec vyžadovat výměnu vnitřních součástí. Protože naše konstrukce kazetových sad odděluje opotřebitelné díly (lopatky, vačkový kroužek, boční desky) od skříně čerpadla a hřídele, proces výměny trvá méně než 1 hodinu – ve srovnání se 4 až 6 hodinami u kompletní výměny čerpadla.

Naše sady kazet dodáváme předem smontované a otestované z naší továrny v Ningbo, připravené k okamžité instalaci. Protože máme skladem sady kazet pro všechny modely aktivních čerpadel, je dodací lhůta pro náhradní sady 3 až 7 pracovních dnů u skladových položek a 15 až 25 dnů u zakázkových konfigurací. Naše 12měsíční záruka se vztahuje na sady kazet za stejných podmínek jako na kompletní čerpadla – výrobní vady za správných provozních podmínek.

Pro kupující, kteří provozují velké vozové parky hydraulických zařízení, nabízíme program preventivní údržby: na základě vašich provozních hodin a pracovního cyklu náš technický tým vypočítá očekávanou míru opotřebení lopatek a doporučí plán výměny sady kazet. Protože výměna sady kazet před poruchou stojí zlomek prostojů způsobených neočekávanou poruchou čerpadla, náš program údržby snižuje celkové náklady na vlastnictví o 20 až 30 procent během 5 let.

Náš technický tým v Ningbo je vám k dispozici, aby s vámi prodiskutoval vaše specifické požadavky a doporučil optimální model lamelového čerpadla, normu pro výtlačný objem a konfiguraci pro váš hydraulický systém. Kontaktujte nás prostřednictvím našichstránka technické podporypro přizpůsobenou zprávu o výběru čerpadla.