Sprievodca výberom hydraulického čerpadla: 8-krokový kontrolný zoznam so vzorcami pre dimenzovanie

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

Naša továreň v Ningbo vyrobila ročne viac ako 80 000 lamelových čerpadiel a každý výber začína rovnakými dvoma receptúrami, ktoré náš technický tím používa denne.

V našom výrobnom závode v Ningbo prevádzkujeme 6 výrobných liniek, ktoré vyrábajú viac ako 80 000 lamelových čerpadiel ročne. Náš technický tím spracoval tisíce špecifikácií zákazníkov a nižšie uvedený vzorec na dimenzovanie je východiskovým bodom pre každý náš výber. Zdieľame ho tu, aby si kupujúci mohli sami overiť svoje požiadavky predtým, ako nám pošlú výzvu na ponuku.

Vzorce pre dimenzovanie: Výpočet prietoku a výkonu

Náš technický tím v našom výrobnom závode so 6 výrobnými linkami začína každýSprievodca výberom hydraulického čerpadlakonverzácia s dvoma vzorcami. Keďže tieto vzorce určujú výtlak čerpadla, prevádzkový tlak a výkon motora, ktoré budú definovať výkonnostný limit vášho systému, ich správne určenie vo fáze špecifikácie zabraňuje chybám pri poddimenzovaní a naddimenzovaní, ktoré najčastejšie vidíme v špecifikáciách dodaných zákazníkom.

Prvý vzorec vypočítava potrebné čerpadloprietok:

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

Kde Q je požadovaný prietok v litroch za minútu, V je objem valca alebo motora v kubických centimetroch a N je počet zdvihov za minútu (pre valce) alebo rýchlosť otáčania v otáčkach za minútu (pre hydraulické motory). V prípade systémov s viacerými súčasne pracujúcimi ovládačmi sčítajte jednotlivé požiadavky na prietok a pripočítajte 10 až 20 percent pre straty v systéme – vnútorný únik cez vôle ventilov, obtokový tok cez pretlakové ventily a tepelnú rozťažnosť pracovnej kvapaliny. Naše údaje o výrobe z viac ako 80 000 ročných výdajov čerpadiel ukazujú, že podhodnotenie strát v systéme o viac ako 15 percent je hlavnou príčinou približne 30 percent sťažností na výkon v teréne.

Druhý vzorec vypočítava požadovaný výkon pohonu:

P (kW) = Q (l/min) × p (MPa) ÷ 60

Kde P je požadovaný výkon motora v kilowattoch, Q je prietok a p je pracovný tlak v megapascaloch. Tento vzorec predpokladá 100-percentnú účinnosť čerpadla – v praxi naše lamelové čerpadlá dosahujú objemovú účinnosť 85 až 94 percent v závislosti od tlaku a otáčok, takže skutočná požiadavka na výkon je P vydelené faktorom účinnosti. Pre čerpadlo s prietokom 80 l/min pri tlaku 14 MPa s 90-percentnou účinnosťou: P = 80 × 14 ÷ 60 ÷ 0,90 = 20,7 kW. Náš technický tím poskytuje krivky účinnosti pre každý model čerpadla, vynesené v závislosti od tlaku a otáčok, aby si kupujúci mohli vypočítať presnú požiadavku na výkon pre svoj prevádzkový bod.

Naše výrobné skúsenosti v šiestich produktových radoch nám dávajú jasný obraz o tom, ktorá technológia čerpadiel je vhodná pre ktorú aplikáciu. Tu je naše porovnanie.

Lopatka vs. ozubené koleso vs. piest: Porovnávacia tabuľka

Tri technológie čerpadiel, s ktorými pracujeme —lopatka, ozubené koleso a piest – každý z nich má výkonnostný rozsah, v ktorom dominuje. Keďže náš výrobný závod vyrába výlučne lamelové čerpadlá (so 6 výrobnými linkami a ročnou kapacitou viac ako 80 000 kusov), máme rozsiahle odborné znalosti v oblasti prispôsobovania špecifikácií lamelových čerpadiel aplikáciám. Tu je naša porovnávacia tabuľka:

Lopatkové čerpadlo (naša špecializácia):Rozsah tlaku 7 až 21 MPa. Rozsah prietoku 5 až 450 l/min. Hladina hluku 62 až 68 dB(A) pri 1500 ot./min.Objemová účinnosť85 až 94 percent. Mierna tolerancia kontaminácie (ISO 4406trieda 18/16/13). Stredné náklady. Typické aplikácie: vstrekovanie plastov, lisy, riadenie lodí, priemyselná hydraulika.

Zubové čerpadlo:Rozsah tlaku 3 až 25 MPa (externý), 3 až 10 MPa (vnútorný). Rozsah prietoku 1 až 300 l/min. Hladina hluku 70 až 80 dB(A). Objemová účinnosť 75 až 90 percent. Vysoká tolerancia kontaminácie. Nízke náklady. Typické aplikácie: mobilné zariadenia, mazacie systémy, jednoduché obvody.

Piestové čerpadlo:Rozsah tlaku 21 až 70 MPa. Rozsah prietoku 5 až 1000 l/min. Hladina hluku 75 až 90 dB(A). Objemová účinnosť 90 až 98 percent. Nízka tolerancia kontaminácie (ISO 4406 trieda 16/14/11 alebo lepšia). Vysoké náklady. Typické aplikácie: vysokotlakové lisy, vstrekovanie plastov (špičkové), testovacie zariadenia, letecký priemysel.

Rozhodnutie o výbere začína požiadavkami na tlak a prietok. Ak váš systém pracuje pod 21 MPa a nevyžaduje absolútne najvyššiu účinnosť,lopatkové čerpadloposkytuje najlepšiu rovnováhu medzi hlukom, účinnosťou, nákladmi a toleranciou voči kontaminácii. Naša séria PV2R pokrýva väčšinu aplikácií priemyselných lamelových čerpadiel s konfiguráciami jedného a dvoch čerpadiel a kódmi objemového prietoku od 6 do 237 cm³/ot.

Náš technický tím používa tento 8-krokový kontrolný zoznam pre každú špecifikáciu kupujúceho. Keďže každý krok zachytáva inú triedu chyby, pred cenovou ponukou spustíme všetkých osem krokov.

8-krokový kontrolný zoznam výberu čerpadla

Náš technický tím používa tento 8-krokový kontrolný zoznam pri hodnotení špecifikácií kupujúceho. Keďže každý krok zachytáva inú triedu chyby v špecifikácii, vynechanie ktoréhokoľvek kroku zvyšuje pravdepodobnosť poruchy v teréne, reklamácií alebo predčasnej výmeny čerpadla.

Krok 1: Definujte požadovaný prietok.Na výpočet teoretického prietoku použite vzorec Q = V × N ÷ 1000 a potom pripočítajte 10 až 20 percent pre straty v systéme. Naša séria PV2R pokrýva prietokové kódy od 6 do 237 cm³/ot – priraďte kód objemového objemu k vypočítanému prietoku pri cieľových otáčkach motora.

Krok 2: Definujte pracovný tlak.Určte maximálny nepretržitý prevádzkový tlak a špičkový (prerušovaný) tlak. Naše lamelové čerpadlá sú dimenzované na nepretržitý tlak do 17,5 MPa (séria PV2R) alebo 21 MPa (ABTséria) s maximálnym tlakom o 20 až 25 percent vyšším ako je kontinuálny tlak. Uveďte obe hodnoty vo svojej objednávke.

Krok 3: Vyberte typ čerpadla.Použite našu porovnávaciu tabuľku vyššie. Pre väčšinu priemyselných aplikácií pracujúcich s tlakom 7 až 21 MPa poskytuje náš rad lamelových čerpadiel optimálnu rovnováhu. Pre aplikácie nad 21 MPa zvážte piestové čerpadlá. Pre jednoduché a nízkonákladové aplikácie pod 10 MPa môžu byť ekonomickejšie zubové čerpadlá.

Krok 4: Skontrolujte rozsah rýchlosti.Naše lamelové čerpadlá pracujú optimálne pri otáčkach 600 až 1800 ot./min. Prevádzka pod 600 ot./min znižuje objemovú účinnosť (nedostatočná odstredivá sila na utesnenie lopatiek voči vačkovému krúžku). Prevádzka nad 1800 ot./min urýchľuje opotrebovanie hrotu lopatiek a zvyšuje hluk. Prispôsobte rýchlosť čerpadla otáčkam vášho motora alebo pohonu pomocou priamej spojky alebo redukcie remeň/prevodovka.

Krok 5: Overte kompatibilitu kvapalín.Naše štandardné lamelové čerpadlá sú určené pre hydraulické kvapaliny na minerálnej báze (ISO VG 32, 46 alebo 68). V prípade syntetických kvapalín, zmesi voda-glykol alebo biologicky odbúrateľných kvapalín uveďte typ kvapaliny v objednávke – poskytujeme kompatibilné tesniace materiály (FKMpre syntetické kvapaliny,EPDMpre vodu-glykol) a materiály lopatiek pre neštandardné médiá.

Krok 6: Vypočítajte výkon pohonu.Použite P = Q × p ÷ 60 ÷ η (kde η je účinnosť čerpadla z kriviek nášho katalógu). Vyberte motor s výkonovou rezervou 10 až 15 percent nad vypočítanou hodnotou, aby zvládol prechodné preťaženia a podmienky studeného štartu.

Krok 7: Zadajte montáž a portovanie.Naše čerpadlá sú dostupné s príruboumontáž(SAE A, B, C, D), montáž na pätku a konfigurácie s priechodným pohonom. Pripojenia portov zodpovedajú normám SAE a BSPP. V objednávke uveďte typ montáže, smer otáčania hriadeľa (v smere hodinových ručičiek, proti smeru hodinových ručičiek alebo reverzibilný) a veľkosti portov.

Krok 8: Definujte pracovný cyklus a prostredie.Uveďte očakávaný počet prevádzkových hodín za deň, počet prevádzkových cyklov za hodinu, rozsah okolitej teploty a všetky faktory prostredia (námorné, vonkajšie, čisté priestory, nebezpečné prostredie). Naše čerpadlá s certifikátom CCS/DNV/ABS/BV/LR pokrývajú námorné aplikácie; naše štandardné priemyselné čerpadlá pokrývajú väčšinu továrenských prostredí.

Naše údaje o tepelnom odľahčení pochádzajú z našich laboratórnych testov všetkých modelov čerpadiel. Keďže teplota ovplyvňuje každý hydraulický systém, naši technici aplikujú tieto korekcie na každú špecifikáciu nepretržitej prevádzky.

Zníženie výkonu pri tlaku a teplote

Výkon hydraulického čerpadla závisí od teploty, pretože viskozita kvapaliny klesá so zvyšujúcou sa teplotou, čo zvyšuje vnútorné netesnosti a znižuje objemovú účinnosť. Náš štandardný postup znižovania výkonu: znížte menovitý trvalý tlak o 10 percent na každých 15 stupňov Celzia nad referenčnú teplotu 50 stupňov. Pre čerpadlo s menovitým tlakom 17,5 MPa pri 50 stupňoch je znížený tlak pri 65 stupňoch 15,75 MPa, pri 80 stupňoch 14 MPa a pri 95 stupňoch 12,25 MPa.

Naše lamelové čerpadlá série T6/T7 používajú konštrukciu s bilabiánskymi lopatkami, ktorá zachováva účinnosť tesnenia v širšom teplotnom rozsahu ako konvenčné lopatky s jedným okrajom. Pretože bilabiánsky dizajn vytvára dva tesniace body na lopatku, pokles tlaku v každom tesniacom bode je polovičný, čím sa znižuje únik aj pri nízkej viskozite. V našich testoch pri vysokých teplotách (80 stupňov nepretržite, 14 MPa) si séria T7B udržiava objemovú účinnosť nad 88 percent – ​​o 3 až 5 percentuálnych bodov viac ako konštrukcie s jedným okrajom za rovnakých podmienok.

Pre kupujúcich, ktorí pracujú v prostrediach so studeným štartom (pod 0 stupňov Celzia), sú naše lamelové čerpadlá vybavené funkciou štartu pri nízkych teplotách: tolerancie vačkového krúžku a lopatiek sú navrhnuté tak, aby zvládli vyššiu viskozitu studenej kvapaliny bez zasekávania, čo umožňuje spoľahlivé spustenie pri teplote mínus 20 stupňov s kvapalinou ISO VG 32. Náš technický tím poskytuje krivky krútiaceho momentu pri studenom štarte pre každý model čerpadla, čo umožňuje kupujúcim správne dimenzovať ich hnacie motory pre zimné podmienky.

Najlepšie postupy pri inštalácii lamelových čerpadiel

Náš technický tím zdokumentoval najčastejšie chyby pri inštalácii, ktoré vedú k predčasnému zlyhaniu čerpadla. Keďže kvalita inštalácie priamo ovplyvňuje životnosť čerpadla – nesprávne zarovnaná spojka môže skrátiť životnosť ložiska o 50 percent – ​​ku každej dodávke čerpadla poskytujeme pokyny na inštaláciu.

Zarovnanie hriadeľa.Naše lamelové čerpadlá vyžadujú zarovnanie spojky s celkovou indikovanou hádzavosťou (TIR) ​​0,05 mm na spojovacom rozhraní. Keďže nesprávne zarovnanie vytvára radiálne zaťaženie ložiska, ktoré urýchľuje opotrebovanie, odporúčame pre inštalácie s výkonom motora nad 7,5 kW laserové nástroje na zarovnanie. Pre menšie inštalácie je pri starostlivom vykonaní zarovnanie pomocou číselníkového úchylkomera prijateľné.

Návrh sacieho potrubia.Naše čerpadlá vyžadujú rýchlosť v sacom potrubí pod 1,5 metra za sekundu a sací zdvih pod 0,5 metra (preferovaný je kladný tlak). Pretožekavitácia— tvorba a zrútenie bublín pary v sacom potrubí — ničí hroty lopatiek a povrchy vačkových krúžkov v priebehu niekoľkých hodín, náš výrobný tím špecifikuje minimálny priemer sacieho potrubia o 25 percent väčší ako je vstupný otvor čerpadla. Náš technický tím poskytuje výpočty veľkosti sacieho potrubia pre každý model čerpadla.

Čistota tekutín.Naše lamelové čerpadlá tolerujú čistotu kvapaliny triedy 18/16/13 podľa normy ISO 4406, ale pre maximálnu životnosť lopatiek a ložísk odporúčame triedu 16/14/11. Keďže kontaminácia je hlavnou príčinou porúch hydraulických systémov na celom svete, štandardne používame 10-mikrónový filter v spätnom potrubí a 3-mikrónový filter v tlakovom potrubí pre aplikácie nad 14 MPa. Naša konštrukcia kazetovej súpravy umožňuje výmenu kontaminovaných lopatiek bez nutnosti demontáže čerpadla zo stroja.

Popredajná podpora a výmena súpravy kaziet

Náš model popredajnej podpory je navrhnutý s ohľadom na skutočnosť, že lamelové čerpadlá v nepretržitej prevádzke budú nakoniec potrebovať výmenu vnútorných komponentov. Keďže naša konštrukcia kazetovej súpravy oddeľuje opotrebované diely (lopatky, vačkový krúžok, bočné dosky) od telesa čerpadla a hriadeľa, proces výmeny trvá menej ako 1 hodinu – v porovnaní so 4 až 6 hodinami pri úplnej výmene čerpadla.

Naše súpravy kaziet sa dodávajú z našej továrne v Ningbo vopred zmontované a otestované, pripravené na okamžitú inštaláciu. Keďže máme súpravy kaziet na sklade pre všetky modely aktívnych čerpadiel, dodacia lehota pre náhradné súpravy je 3 až 7 pracovných dní pre položky na sklade a 15 až 25 dní pre konfigurácie na mieru. Naša 12-mesačná záruka sa vzťahuje na súpravy kaziet za rovnakých podmienok ako na kompletné čerpadlá – výrobné chyby za správnych prevádzkových podmienok.

Pre kupujúcich, ktorí prevádzkujú rozsiahle flotily hydraulických zariadení, ponúkame program preventívnej údržby: na základe prevádzkových hodín a pracovného cyklu náš technický tím vypočíta očakávanú mieru opotrebovania lopatiek a odporučí plán výmeny sady kaziet. Keďže výmena sady kaziet pred poruchou stojí zlomok prestojov spôsobených neočakávanou poruchou čerpadla, náš program údržby znižuje celkové náklady na vlastníctvo o 20 až 30 percent počas 5 rokov.

Náš technický tím v Ningbo je vám k dispozícii, aby s vami prediskutoval vaše špecifické požiadavky na aplikáciu a odporučil optimálny model lamelového čerpadla, kód objemového objemu a konfiguráciu pre váš hydraulický systém. Kontaktujte nás prostredníctvom nášhostránka technickej podporypre prispôsobenú správu o výbere čerpadla.