Tugas sirkulasi air sebesar 1.450 m3/jam pada ketinggian 48 m, dengan hanya 3,6 m NPSH yang tersedia pada flensa hisap, mengakhiri sebagian besar pemilihan hisapan tunggal sebelum tahap pengutipan. Mesin yang dapat bertahan dari tugas tersebut biasanya berupa pompa sentrifugal hisap ganda: satu selubung, satu impeler, dua mata hisap, dan kurva kinerja hisap yang tidak dapat ditandingi oleh impeler mata tunggal pada kecepatan yang sama.
Panduan ini ditulis untuk orang-orang yang menyetujui keputusan tersebut: teknisi pabrik yang mengganti unit yang terus tersandung karena tekanan hisap rendah, tim proyek menentukan ukuran sirkuit baru, dan pimpinan pemeliharaan yang mewarisi apa pun yang dipesan. Hal ini mencakup perubahan desain yang sebenarnya, titik impas pada pompa hisap ujung, lima input yang menentukan nomor model, serta pilihan material dan perpipaan yang menentukan apakah pompa mencapai perombakan pertama yang direncanakan.
Apa Itu Pompa Sentrifugal Hisap Ganda
Pompa sentrifugal hisap ganda adalah pompa sentrifugal yang impelernya mengambil cairan dari kedua sisi hub tunggal, membagi aliran total menjadi dua aliran sama besar yang bergabung kembali di outlet casing.
Pompa sentrifugal hisap ganda: pompa rotodinamik dengan satu impeler, dua mata hisap berlawanan yang disuplai oleh cabang saluran masuk umum, dan selubung yang mengumpulkan aliran gabungan pada nosel pelepasan. Secara hidraulik, pompa ini berperilaku seperti dua pompa hisap tunggal yang secara paralel berbagi satu poros dan satu set bantalan.
Perbandingan paralel tersebut adalah logika desain, bukan jalur pemasaran. Setiap mata menangani setengah dari total aliran, sehingga kecepatan masuk pada setiap mata kira-kira setengah dari apa yang akan dilihat oleh impeler hisap tunggal yang setara pada tugas yang sama. Kecepatan masuk yang lebih rendah berarti NPSH yang diperlukan lebih rendah, itulah sebabnya margin hisap yang tipis tidak lagi menjadi masalah setelah impeler digandakan.
Pertukarannya nyata dan termasuk dalam perbandingan sebelum harga dibuka. Selubung hisap ganda lebih besar dan lebih berat, memiliki dua segel poros, bukan satu, dan sambungan terpisah harus dikerjakan dengan mesin, diberi paking, dan dikencangkan dengan benar. Untuk bea pengalihan sebesar 5 m3/jam, semua hal tersebut tidak dapat dibenarkan; untuk putaran air pendingin 900 m3/jam yang berkelanjutan, massa casing ekstra akan terbayar hanya dengan keandalan penghisapan.
Mengapa Desain Hisap Ganda Casing Terpisah Membatalkan Dorongan Aksial
Gaya dorong aksial dalam pompa hisap ganda hilang dengan sendirinya, karena kedua mata impeler terletak saling membelakangi pada poros yang sama dan tekanan yang bekerja pada salah satu selubung rotor dicerminkan oleh tekanan yang bekerja pada selubung lainnya.
Dalam pompa hisap tunggal, tekanan pelepasan penuh mendorong selubung belakang impeler dan menghasilkan gaya yang berkisar dari beberapa ratus hingga beberapa ribu newton tergantung pada ukuran dan head. Gaya tersebut harus dikelola dengan lubang keseimbangan, drum keseimbangan, atau bantalan dorong yang sengaja dibuat terlalu besar, dan masing-masing bagian tersebut mempunyai pola keausan dan mode kegagalannya sendiri. Dengan mata yang berlawanan, beban aksial sisa turun hingga persentase kecil dari angka hisap tunggal dan bantalan hanya membawa beban radial, yang merupakan alasan utama mengapa rotor hisap ganda bekerja dengan lancar selama bertahun-tahun dalam layanan berkelanjutan.
Aliran masuk yang simetris bukanlah detail perpipaan. Umpan satu mata lebih keras dari yang lain dan rotor dibebani lagi secara aksial, sehingga geometri hisap termasuk dalam spesifikasi pompa, bukan di luarnya.
Akses pemeliharaan adalah manfaat struktural kedua. Susunan hisap ganda yang klasik adalah casing antar-bantalan yang dibelah secara horizontal, diklasifikasikan sebagai BB1 menurut API 610. Setengah bagian atas terangkat, rotor keluar, dan pipa hisap dan pelepasan tetap terpasang pada tempatnya. Dalam servis lapangan, penggantian cincin atau bantalan yang memakan waktu 8 hingga 12 jam pada saluran hisap ujung sering kali selesai dalam 3 hingga 5 jam pada unit kotak terpisah, hanya karena tidak ada yang perlu dipotong dan disejajarkan kembali setelahnya. Di atas kira-kira 40 bar, desain hidraulik yang sama bergerak ke dalam selubung antar bantalan yang terbagi secara radial, BB2, yang mempertahankan impeler hisap ganda tetapi membungkusnya dalam barel yang mengandung tekanan.
Hisap Ganda vs Hisap Akhir: Mencocokkan Titik Tugas
Di atas sekitar 300 hingga 400 m3/jam pada titik tugas, atau setiap kali NPSH tersedia turun di bawah sekitar 5 m, pompa hisap ganda biasanya merupakan pilihan yang berisiko lebih rendah. Di bawah kedua ambang batas tersebut, pompa hisap ujung biasanya lebih murah untuk dibeli, lebih mudah dipasang, dan sama andalnya.
Hisap ganda
- Aliran tinggi dari satu casing dan satu driver
- NPSH rendah diperlukan pada aliran tinggi, sehingga margin tipis tetap berfungsi
- Tidak ada perangkat penyeimbang dorong yang perlu dipakai atau dipasang
- Casing terpisah memberikan akses rotor yang cepat tanpa pelepasan pipa
- Dua segel untuk disiram, dipantau dan diganti
- Jejak lebih besar, pelat dasar lebih berat, harga pembelian lebih tinggi
Akhiri hisapan
- Nilai terbaik antara sekitar 5 dan 300 m3/jam
- Versi multistage memperluas kepala ke dalam satu casing
- Kompak, segel tunggal, penyelarasan sederhana
- NPSH membutuhkan pendakian dengan cepat seiring dengan peningkatan aliran
- Dorongan aksial harus seimbang secara internal
- Perpipaan biasanya harus dilepas untuk pekerjaan rotor
| Kriteria | Hisap ganda (BB1 or BB2) | Akhiri hisapan (OH1 or OH2) |
| Pita aliran yang nyaman | 300 hingga 3.000 m3/jam per selubung | 5 hingga 400 m3/jam |
| Kepala per tahap | 15 hingga 150 m | 20 hingga 120 m, lebih tinggi jika bertingkat |
| NPSH yang dibutuhkan sebesar 1.200 m3/jam | Biasanya 4 hingga 6 m | Biasanya 6 hingga 9 m |
| Penanganan dorong aksial | Dibatalkan oleh mata impeler yang berlawanan | Menyeimbangkan lubang atau menyeimbangkan drum |
| Sambungan casing | Horisontal untuk BB1, radial untuk BB2 | Radial |
| Segel poros | Dua | Satu |
| Akses rotor | Casing top off, pipa tetap tersambung | Perpipaan biasanya terputus |
| Paling cocok | Aliran tinggi, margin hisap tipis, tugas terus menerus | Transfer umum, loop aliran rendah, takaran |
Ketika head naik melampaui apa yang dapat dihasilkan oleh satu tahap pengisapan ganda pada kecepatan dua kutub, aliran biasanya dipertahankan dan sebagai gantinya head ditambahkan per tahap. Pompa proses seperti saluran ZA mengisi celah tersebut tanpa mengubah pengaturan hisap.
Pompa Proses Petrokimia ZA untuk Aplikasi API 610 Jalur pompa proses API 610 untuk cairan bersih atau sedikit mengandung partikel, panas atau dingin, netral atau korosif; sesuai dengan tugas tingkat tinggi tanpa mengubah pengaturan hisap. Lihat Produk → Pada skala terjauh, tugas sebesar 5.000 m3/jam pada ketinggian 7 m sama sekali bukan pertanyaan penghisapan ganda. Itu adalah wilayah aliran aksial, di mana kelompok hidrolik yang berbeda melakukan pekerjaan yang sama dengan daya terpasang yang jauh lebih kecil.
Pompa Sirkulasi Evaporator Aliran Aksial FJX Pompa aksial head rendah berkapasitas besar dengan penanganan 300–12000 m3/jam untuk sirkulasi paksa evaporator, kristalisasi, dan reaktor di industri fosfat, garam, alumina, dan soda kaustik. Lihat Produk → Lima Input Yang Menentukan Model Pompa Sentrifugal Hisap Ganda
Lima input memperbaiki nomor model: aliran tugas dan head, NPSH yang tersedia, properti fluida, material konstruksi, dan data penggerak. Segala sesuatu yang lain dalam lembar data adalah konsekuensi dari kelima hal tersebut.
- Aliran tugas dan kepala pada titik pengenal, ditambah kasus operasi maksimum dan minimum yang dapat dijalankan oleh pembangkit tersebut.
- NPSH tersedia dihitung dari sistem nyata, dibandingkan dengan kurva yang diperlukan NPSH yang diuji dengan margin minimal 0,5 m pada titik pengenal dan 1,0 m pada aliran maksimum.
- Sifat fluida termasuk berat jenis, viskositas, suhu, kandungan padatan dan tingkat klorida, karena fluida menentukan hidrolika dan metalurgi.
- Bahan konstruksi dan batas korosi, yang biasanya mengikuti data klorida dan padatan, bukan angka aliran.
- Data drive dan instalasi mencakup kecepatan motor, tegangan, jenis kopling, pelat dasar, dan putaran, yang semuanya membatasi trim impeler yang dapat disuplai.
Indikatif NPSH diperlukan pada 1.200 m3/jam, batang yang lebih pendek lebih baik
Nilai penyaringan ilustratif untuk perbandingan konsep saja. Konfirmasikan setiap angka terhadap kurva yang diuji untuk model dan kecepatan yang dipilih.
Satu aturan menjaga pemilihan tetap jujur: titik tugas harus berada di antara 80% dan 110% aliran pada titik efisiensi terbaik. Memilih tepat di sebelah kiri pita itu akan membeli kepala yang tidak dibutuhkan siapa pun dan membayarnya dengan resirkulasi internal dan beban radial; memilih ke kanan akan mengundang kavitasi, defleksi poros, dan umur segel yang pendek.
Untuk keputusan seputarnya, termasuk rencana segel dan gaya casing, panduan pabriknya pemilihan pompa proses petrokimia berjalan melalui langkah-langkah yang berdekatan dalam urutan yang sama.
Bahan dan Suku Cadang yang Menentukan Masa Pakai
Kebanyakan kegagalan pompa hisap ganda dalam layanan kimia adalah kegagalan material dan pembersihan, bukan kegagalan hidrolik. Impeler jarang kehilangan bentuknya; cincin aus terbuka, segel aus, dan batas korosi hilang dari tempat yang salah.
- Stainless 304 dan 316L: air bersih, kandungan klorida rendah, suhu sedang.
- Duplex 2205 dan super duplex 2507: air yang mengandung klorida, air laut, dan kekuatan lebih tinggi pada sambungan belah.
- CD4MCu: bubur abrasif dimana korosi dan keausan saling tumpang tindih.
- Nilai Hastelloy dan titanium: asam agresif, klorida, dan media pengoksidasi di mana baja tahan karat standar rusak lebih awal.
- Paduan tahan panas 2520: media panas di mana pertumbuhan termal harus diakomodasi dalam jarak bebas.
Jarak bebas cincin keausan adalah item yang paling dapat diukur pada setiap lembar perbaikan. Ketika celah cincin keausan 200 mm dibuka dari 0,35 mm menjadi 0,70 mm, diperkirakan akan terjadi penurunan head sebesar 3 hingga 6 persen pada titik tugas, hilangnya efisiensi yang sesuai, dan peningkatan nyata dalam getaran bantalan. Itu adalah keputusan pemeliharaan, bukan keputusan hidraulik, dan hal ini perlu dicatat pada setiap pemeriksaan.
Pompa hisap ganda dengan bahan yang cocok dan jarak bebas yang dijaga secara rutin beroperasi 8 hingga 12 tahun antara perbaikan besar-besaran dalam layanan air bersih. Casing yang sama dengan paduan yang tak tertandingi dalam air yang mengandung klor bisa rusak dalam waktu dua tahun.
Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd., yang membuat rangkaian pompa Huaning dari Jingjiang di provinsi Jiangsu, memproduksi saluran hisap ganda S/SH yang menghadirkan opsi material ini bersama dengan katalog pompa kimianya yang lebih luas.
Pompa Hisap Ganda S SH untuk Tugas Proses Petrokimia Hisap ganda pump listed under petrochemical process pumps; suction piping layout determines whether its hydraulic advantage survives commissioning. Lihat Produk → Aturan Perpipaan Hisap Yang Melindungi Keuntungan Hisap Ganda
Pengaturan pipa hisap menentukan apakah keunggulan hisapan ganda dapat bertahan saat dioperasikan.
- Pertahankan garis lurus dengan lima hingga sepuluh diameter pipa di bagian hulu flensa hisap sehingga alirannya merata.
- Jangan pernah memasang siku radius pendek langsung ke flensa; kedua mata akan menerima aliran yang tidak sama dan rotor akan dibebani secara aksial.
- Gunakan pengaturan saluran masuk ganda yang simetris di mana kedua mata harus disalurkan dari satu tajuk, dan periksa kesesuaian panjang cabang.
- Mendukung pipa hisap dan pembuangan secara terpisah sehingga tidak ada tegangan pipa yang mencapai casing saat sambungan ditorsi.
- Periksa kembali keselarasan kopling setelah pipa disambungkan, baik pada suhu dingin maupun pada suhu pengoperasian.
- Tahan getaran bantalan di bawah 2,8 mm/s rms pada titik pengenal, batas zona A hingga B untuk alat berat baru berdasarkan ISO 10816-3.
Mintalah perkiraan titik tugas pada kurva yang diuji daripada plot katalog umum, dan tegaskan bahwa angka NPSH yang diperlukan dan dijamin memiliki toleransi. Kirimkan tugas sebenarnya, data fluida dan NPSH sistem ke pabrik untuk pemeriksaan pemilihan sebelum pemesanan dilakukan, karena memperbaiki masalah hisapan setelah pemasangan membutuhkan biaya yang jauh lebih mahal dibandingkan pompa itu sendiri.
FAQ: Pemilihan Pompa Sentrifugal Hisap Ganda
Empat pertanyaan di bawah ini muncul di hampir setiap pertanyaan hisap ganda, dan jawabannya biasanya menentukan spesifikasi sebelum harga dibahas.
Pilih kurva yang diuji pada kecepatan operasi sebenarnya, dan perlakukan nilai katalog apa pun sebagai gambar penyaringan saja.
Apakah pompa hisap ganda sepadan dengan biaya tambahannya?
Bandingkan total biaya pemasangan dibandingkan harga pembelian. Di atas sekitar 300 hingga 400 m3/jam, dua pompa hisap ujung paralel ditambah pipa tambahan, katup, pelat dasar, dan peralatan kontrol biasanya memerlukan biaya lebih dari satu unit hisap ganda, dan membutuhkan perhatian pemeliharaan dua kali lipat. Di bawah 300 m3/jam, pompa hisap ujung biasanya unggul dalam hal harga dan ukuran.
Berapa margin NPSH yang harus saya tentukan?
Tentukan minimal 0,5 m margin di atas NPSH yang disyaratkan pada titik pengenal dan minimal 1,0 m pada aliran operasi maksimum. Margin harus diperiksa pada garis tengah pompa pada kurva yang diuji, bukan pada garis kinerja katalog yang diukur pada trim impeller yang berbeda.
Bisakah pompa hisap ganda menangani cairan yang mengandung zat padat?
Ya, dalam batasan. Casing hisap ganda dapat dilengkapi dengan cincin aus yang diperkeras atau CD4MCu dan impeler semi terbuka untuk tugas bubur ringan, dan ini tetap merupakan jawaban yang lebih baik untuk air pendingin yang kotor karena tahan terhadap penalti NPSH. Di atas sekitar 5 persen padatan berdasarkan beratnya, pompa lumpur khusus adalah mesin yang tepat.
Apa perbedaan pompa hisap ganda BB1 dan BB2?
BB1 merupakan casing antar-bantalan yang dibelah secara aksial, sehingga bagian atas terangkat untuk akses rotor dengan pipa terpasang di tempatnya, dan mencakup sebagian besar tugas proses hingga sekitar 40 bar. BB2 adalah casing antar bantalan yang dibelah secara radial, biasanya tipe barel, untuk tekanan yang lebih tinggi dan sambungan casing tidak boleh menimbulkan risiko penyegelan. Keduanya mempertahankan impeler hisap ganda dan keduanya membatalkan gaya dorong aksial dengan cara yang sama.
