Посібник з вибору гідравлічного насоса: 8-етапний контрольний список із формулами для визначення розміру

Пластинчастий насос серії PV2R для промислових гідравлічних систем” style=”width:100%;max-width:800px;height:auto;border-radius:6px;margin:0 0 28px;” />

Наш завод у Нінбо виробляє понад 80 000 лопаткових насосів на рік, і кожен вибір починається з тих самих двох формул, які щодня використовує наша команда інженерів.

На нашому виробничому об'єкті в Нінбо ми маємо 6 виробничих ліній, що виробляють понад 80 000 лопаткових насосів на рік. Наша команда інженерів обробила тисячі специфікацій покупців, і наведена нижче формула визначення розміру є відправною точкою для кожного нашого вибору. Ми ділимося нею тут, щоб покупці могли самостійно перевірити свої вимоги, перш ніж надсилати нам запит цінової пропозиції.

Формули для визначення розміру: розрахунок витрати та потужності

Наша інженерна команда на нашому виробничому об'єкті з 6 виробничими лініями починає щорокуКерівництво з вибору гідравлічного насосарозмова за допомогою двох формул. Оскільки ці формули визначають робочий об'єм насоса, робочий тиск і потужність двигуна, які визначатимуть діапазон продуктивності вашої системи, їх правильне врахування на етапі складання специфікації запобігає помилкам, пов'язаним із недостатнім та надмірним розміром, які ми найчастіше спостерігаємо в специфікаціях, що надаються покупцем.

Перша формула розраховує необхідний насосшвидкість потоку:

Q (л/хв) = V (см³) × N (ходи/хв) ÷ 1000

Де Q – необхідний потік у літрах за хвилину, V – об’єм циліндра або двигуна в кубічних сантиметрах, а N – кількість ходів за хвилину (для циліндрів) або швидкість обертання в об/хв (для гідравлічних двигунів). Для систем з кількома приводами, що працюють одночасно, підсумуйте окремі вимоги до потоку та додайте від 10 до 20 відсотків на втрати в системі – внутрішні витоки через зазори клапанів, байпасний потік через запобіжні клапани та теплове розширення робочої рідини. Наші виробничі дані з понад 80 000 насосів на рік показують, що заниження втрат у системі більш ніж на 15 відсотків є основною причиною приблизно 30 відсотків скарг на продуктивність у польових умовах.

Друга формула розраховує необхідну потужність приводу:

P (кВт) = Q (л/хв) × p (МПа) ÷ 60

Де P – необхідна потужність двигуна в кіловатах, Q – швидкість потоку, а p – робочий тиск у мегапаскалях. Ця формула розраховується за 100-відсотковим ККД насоса — на практиці наші лопатеві насоси досягають об'ємного ККД від 85 до 94 відсотків залежно від тиску та швидкості, тому фактична потреба в потужності дорівнює P, поділеному на коефіцієнт ККД. Для насоса, що видає 80 л/хв при 14 МПа з ККД 90 відсотків: P = 80 × 14 ÷ 60 ÷ 0,90 = 20,7 кВт. Наша команда інженерів надає криві ККД для кожної моделі насоса, побудовані залежно від тиску та швидкості, щоб покупці могли розрахувати точну потребу в потужності для своєї робочої точки.

Наш досвід виробництва шести лінійок продуктів дає нам чітке уявлення про те, яка технологія насосів підходить для певного застосування. Ось наше порівняння.

Лопатка проти шестерні проти поршня: порівняльна таблиця

Три технології насосів, з якими ми працюємо —флюгер, шестерня та поршень — кожен має діапазон продуктивності, в якому він домінує. Оскільки наше виробниче підприємство виробляє виключно пластинчасті насоси (з 6 виробничими лініями та понад 80 000 одиниць на рік), ми маємо глибокий досвід у підборі характеристик пластинчастих насосів для різних застосувань. Ось наша порівняльна таблиця:

Лопастний насос (наша спеціалізація):Діапазон тиску від 7 до 21 МПа. Діапазон витрати від 5 до 450 л/хв. Рівень шуму від 62 до 68 дБ(A) при 1500 об/хв.Об'ємна ефективністьвід 85 до 94 відсотків. Помірна стійкість до забруднення (ISO 4406клас 18/16/13). Середня вартість. Типові застосування: лиття під тиском, пресові машини, суднове рульове керування, промислова гідравліка.

Шестеренчастий насос:Діапазон тиску від 3 до 25 МПа (зовнішній), від 3 до 10 МПа (внутрішній). Діапазон витрати від 1 до 300 л/хв. Рівень шуму від 70 до 80 дБ(A). Об'ємний ККД від 75 до 90 відсотків. Висока стійкість до забруднення. Низька вартість. Типові застосування: мобільне обладнання, системи змащення, прості схеми.

Поршневий насос:Діапазон тиску від 21 до 70 МПа. Діапазон витрати від 5 до 1000 л/хв. Рівень шуму від 75 до 90 дБ(A). Об'ємний ККД від 90 до 98 відсотків. Низька допуск забруднення (ISO 4406 клас 16/14/11 або вище). Висока вартість. Типові застосування: преси високого тиску, лиття під тиском (високого класу), випробувальні стенди, аерокосмічна промисловість.

Рішення про вибір починається з вимог до тиску та витрати. Якщо ваша система працює нижче 21 МПа та не потребує абсолютно найвищої ефективності,лопатевий насосзабезпечує найкращий баланс шуму, ефективності, вартості та стійкості до забруднення. Наша серія PV2R охоплює більшість застосувань промислових лопатевих насосів, з конфігураціями одного та двох насосів та продуктивністю від 6 до 237 см³/об.

Наша інженерна команда використовує цей 8-етапний контрольний список для кожної специфікації покупця. Оскільки кожен крок виявляє різний клас помилок, ми перевіряємо всі вісім кроків перед тим, як надати цінову пропозицію.

8-етапний контрольний список вибору насоса

Наша інженерна команда використовує цей 8-етапний контрольний список під час оцінки специфікацій покупця. Оскільки кожен крок виявляє різний клас помилок специфікації, пропуск будь-якого кроку збільшує ймовірність поломки в польових умовах, гарантійних претензій або передчасної заміни насоса.

Крок 1: Визначте необхідну швидкість потоку.Використайте формулу Q = V × N ÷ 1000 для розрахунку теоретичної витрати, потім додайте від 10 до 20 відсотків на втрати в системі. Наша серія PV2R охоплює коди витрат від 6 до 237 см³/об — узгодьте код робочого об'єму з розрахунковою витратою на цільовій швидкості двигуна.

Крок 2: Визначте робочий тиск.Визначте максимальний безперервний робочий тиск та піковий (періодичний) тиск. Наші лопатеві насоси розраховані на безперервний тиск до 17,5 МПа (серія PV2R) або 21 МПа (АБТсерія), з піковим тиском на 20-25 відсотків вище постійного. Вкажіть обидва значення у вашому замовленні на придбання.

Крок 3: Виберіть тип насоса.Скористайтеся нашою порівняльною таблицею вище. Для більшості промислових застосувань, що працюють при тиску від 7 до 21 МПа, наш асортимент лопатевих насосів забезпечує оптимальний баланс. Для застосувань вище 21 МПа розгляньте поршневі насоси. Для простих, недорогих застосувань нижче 10 МПа шестеренні насоси можуть бути економічнішими.

Крок 4: Перевірте діапазон швидкостей.Наші лопаті насоси оптимально працюють при швидкості обертання від 600 до 1800 об/хв. Робота на швидкості нижче 600 об/хв знижує об'ємний ККД (недостатня відцентрова сила для герметизації лопаток навколо кулачкового кільця). Робота на швидкості вище 1800 об/хв прискорює знос кінчика лопаток і збільшує шум. Підберіть швидкість насоса відповідно до швидкості вашого двигуна або приводу за допомогою прямого зчеплення або ремінно-шестеренного редуктора.

Крок 5: Перевірте сумісність рідини.Наші стандартні лопатеві насоси призначені для гідравлічних рідин на мінеральній основі (ISO VG 32, 46 або 68). Для синтетичних рідин, водогліколевих або біологічно розкладних рідин вкажіть тип рідини під час замовлення — ми надаємо сумісні матеріали ущільнень (ФКМдля синтетичних рідин,EPDMдля води-гліколю) та матеріали лопаток для нестандартних середовищ.

Крок 6: Розрахуйте потужність приводу.Використовуйте P = Q × p ÷ 60 ÷ η (де η – ККД насоса з кривих нашого каталогу). Виберіть двигун із запасом потужності від 10 до 15 відсотків вище розрахункового значення, щоб впоратися з перехідними перевантаженнями та умовами холодного запуску.

Крок 7: Вкажіть кріплення та портування.Наші насоси доступні з фланцевим кріпленняммонтаж(SAE A, B, C, D), кріплення на ніжках та конфігурації з наскрізним приводом. З'єднання портів відповідають стандартам SAE та BSPP. У замовленні вкажіть тип кріплення, напрямок обертання валу (за годинниковою стрілкою, проти годинникової стрілки або реверсивний) та розміри портів.

Крок 8: Визначте робочий цикл та середовище.Вкажіть очікувану кількість годин роботи на день, кількість робочих циклів на годину, діапазон температури навколишнього середовища та будь-які фактори навколишнього середовища (морські, зовнішні, чисті приміщення, вибухонебезпечні зони). Наші насоси, сертифіковані CCS/DNV/ABS/BV/LR, підходять для морського застосування; наші стандартні промислові насоси підходять для більшості заводських середовищ.

Наші дані щодо теплового зниження номінальних характеристик отримані в результаті лабораторних випробувань усіх моделей насосів. Оскільки температура впливає на кожну гідравлічну систему, наші інженери застосовують ці корекції до кожної специфікації безперервного режиму роботи.

Зниження номінальних характеристик тиску та температури

Продуктивність гідравлічного насоса залежить від температури, оскільки в'язкість рідини падає зі зростанням температури, що збільшує внутрішні витоки та знижує об'ємну ефективність. Наша стандартна практика зниження номінального тиску: зменшуйте номінальний безперервний тиск на 10 відсотків на кожні 15 градусів Цельсія вище опорної температури 50 градусів. Для насоса з номінальним тиском 17,5 МПа при 50 градусах знижений тиск при 65 градусах становить 15,75 МПа, при 80 градусах – 14 МПа, а при 95 градусах – 12,25 МПа.

Наші лопаткові насоси серії T6/T7 використовують двосторонню конструкцію лопатей, яка забезпечує ефективність ущільнення в ширшому діапазоні температур, ніж звичайні односторонні лопаті. Оскільки двостороння конструкція створює дві точки ущільнення на лопатку, перепад тиску в кожній точці ущільнення зменшується вдвічі, зменшуючи витік навіть за низької в'язкості. У наших високотемпературних випробуваннях (80 градусів безперервної дії, 14 МПа) серія T7B підтримує об'ємний ККД понад 88 відсотків — на 3-5 відсоткових пунктів вище, ніж у односторонніх конструкцій лопатей за тих самих умов.

Для покупців, які працюють в умовах холодного запуску (нижче 0 градусів Цельсія), наші лопаті насоси оснащені функцією запуску за низьких температур: допуски кулачкового кільця та лопаті розроблені для роботи з вищою в'язкістю холодної рідини без заклинювання, що забезпечує надійний запуск за температури мінус 20 градусів з рідиною ISO VG 32. Наша команда інженерів надає криві крутного моменту для холодного запуску для кожної моделі насоса, що дозволяє покупцям правильно підібрати розміри своїх приводних двигунів для зимових умов.

Найкращі методи встановлення лопатевих насосів

Наша інженерна команда задокументувала найпоширеніші помилки монтажу, які призводять до передчасного виходу насоса з ладу. Оскільки якість монтажу безпосередньо впливає на термін служби насоса — неправильно вирівняна муфта може скоротити термін служби підшипника на 50 відсотків — ми надаємо інструкції з монтажу з кожною партією насоса.

Вирівнювання валів.Для наших лопатевих насосів вимагають вирівнювання муфти в межах 0,05 мм загального індикаторного биття (TIR) ​​на межі з'єднання муфти. Оскільки неспіввісність створює радіальні навантаження на підшипник, що прискорює знос, ми рекомендуємо використовувати лазерні інструменти для вирівнювання для установок з потужністю двигуна понад 7,5 кВт. Для менших установок вирівнювання за допомогою індикатора годинникового типу є прийнятним, якщо його виконувати ретельно.

Конструкція всмоктувальної лінії.Наші насоси вимагають швидкості всмоктуючої лінії нижче 1,5 метра за секунду та висоти всмоктування нижче 0,5 метра (бажано позитивний напір).кавітація— утворення та руйнування бульбашок пари у всмоктувальній лінії — руйнує кінчики лопаток та поверхні кулачкових кілець протягом кількох годин, наша виробнича команда вказує мінімальний діаметр всмоктувальної лінії на 25 відсотків більший за вхідний отвір насоса. Наша інженерна команда надає розрахунки розмірів всмоктувальної лінії для кожної моделі насоса.

Чистота рідини.Наші лопаті насоси витримують чистоту рідини класу 18/16/13 за стандартом ISO 4406, але ми рекомендуємо клас 16/14/11 для максимального терміну служби лопатей та підшипників. Оскільки забруднення є основною причиною відмов гідравлічних систем у всьому світі, ми стандартно використовуємо 10-мікронний фільтр зворотної лінії та 3-мікронний фільтр напірної лінії для застосувань понад 14 МПа. Наша конструкція картриджного комплекту дозволяє замінювати забруднені лопаті без зняття насоса з машини.

Підтримка післяпродажного обслуговування та заміна комплекту картриджів

Наша модель післяпродажного обслуговування розроблена з урахуванням того факту, що лопаткові насоси, що працюють безперервно, зрештою потребуватимуть заміни внутрішніх компонентів. Оскільки конструкція нашого виробничого картриджного комплекту відокремлює зношувані елементи (лопатки, кулачкове кільце, бічні пластини) від корпусу насоса та вала, процес заміни займає менше 1 години — порівняно з 4-6 годинами для повної заміни насоса.

Наші комплекти картриджів постачаються попередньо зібраними та попередньо протестованими з нашого заводу в Нінбо, готовими до встановлення. Оскільки ми маємо в наявності комплекти картриджів для всіх моделей активних насосів, термін доставки замінних комплектів становить від 3 до 7 робочих днів для товарів, що є в наявності, та від 15 до 25 днів для індивідуальних конфігурацій. Наша 12-місячна гарантія поширюється на комплекти картриджів на тих самих умовах, що й на комплектні насоси — виробничі дефекти за належних умов експлуатації.

Для покупців, які експлуатують великий парк гідравлічного обладнання, ми пропонуємо програму профілактичного обслуговування: на основі ваших робочих годин та робочого циклу наша інженерна команда розраховує очікуваний коефіцієнт зносу лопатей та рекомендує графік заміни комплекту картриджів. Оскільки заміна комплекту картриджів до виходу з ладу коштує лише частку часу простою, спричиненого неочікуваною відмовою насоса, наша програма технічного обслуговування знижує загальну вартість володіння на 20-30 відсотків протягом 5-річного періоду.

Наша інженерна команда в Нінбо готова обговорити ваші конкретні вимоги та порекомендувати оптимальну модель лопатевого насоса, код робочого об'єму та конфігурацію для вашої гідравлічної системи. Зв'яжіться з нами через нашсторінка інженерної підтримкидля індивідуального звіту про вибір насоса.