2. KAVITACIJA/

2.1.NPSH i kavitacija

NPSH - Net Positive Suction Head (neto pozitivna usisna visina) je jedna od najnerazumljivijihznacajki rada pumpi, odnosno vrlo ju je tesko egzaktno razumjeti.No, s druge strane, NPSH je znacajka radapumpe koju je neophodno dobro poznavati kako bi se izbjegli problemi u radu pumpi i kako bi se izbjeglodjelomicno Hitrajno ostecenje pumpe.

Problemi vezani uz NPSH su najcesci uzrocnici gresaka i kvarova na pumpama.NPSH se pri upotrebicentrifugalnih pumpi mora tocno odrediti kako bi se izbjegla pojava kavitacije koja dovodi do hidraulickih imehanickih anomalija pumpi.To znaci da rad iznad zahtjevanog NPSH (NPSHR) osigurava bezkavitacionirad.

Kavitacija je fenomen kod kojeg dolazi do kljucanja tekuCine koja se pumpa i formiranja mjehuricakoji se gibaju duz lopatica rotora.

..... .v;I -' I

, I'

, l ~.. ~ - ..- J Implozija mjehura (kolapsiranje)I . - ...I ""' :Z-"".."I :r ,..'" ... ""'"~ . ... ~ .. Formiranje mjehura (kljucanje). \ ".". - - ......... ... ...\"' 0

"'" ..."" .. "\ \ -- -? ... -'" \ "'I,11 .' -" ""'" ",'I,," Iin \\'1, 'Ii'- ~ ... -1 . . I \~ ~ \ ~

"'.. ;"" ...".. .. "'..,., j j .. II It, I I'... .. - ""..'", ",,""..-:,.--, _'i- Ii I ... Ii\ "' " ,1" " "'}.. ... ... -I,

,."'.. ~"""". ~~""" i,

""'" .--~ 1'1---""", , IIJ- ,'if/', '" ", '" ,

"",':_",'

rotacija

/

Slika 20 - Nastanak kavitacije"-

P,

J

Usis Tlacna strana Usis

L Vapor- preesu:te

Pe

Usis Tlacna stranaTlacna strana

Slika 21 - Pad tlaka upumpi

2.2.Kako dolazi do kavitacije

Ulazni gubici

1

:2

Gubici trenja

z 53 4

Stika 22 - Promjena flakafluida upumpi

Kako dijelom sprijeCitipojavu kavitacije?

Zbog naCina rada centrifugalne pumpe kojaenergiju tlaka pretvara u kineticku energiju (porastbrzine fluida u rotorskom kolu), ulaskom fluida upumpu dolazi do pada tlaka.

Tlak u centrifugalnoj pumpi pada kakotekuCina prolazi kroz usisnu prirubnicu (ulaznigubici),kroz usisnu sapnicu (gubici trenja) u rotorpumpe.

Velicina pada tlaka ovisi 0 mnogo faktora,ukljucuju6i geometriju pumpe, brzinu rotacije,trenje, stupanj protoka te gubitke uzrokovanehidraulickim udarima.

Dakle, ulaskom teku6ine u rotor pumpe dolazido pada tlaka i porasta brzine.Ukoliko jeapsolutna vrijednost tlaka na mjestu gdje je onnajmanji, manja Hi jednaka tlaku zasi6enjateku6ine (Vapour pressure), dolazi do kljucanjatekuCine, formiraju se mjehuri (pami dzepovi),koji putuju u struji teku6ine uzduz lopatica rotora.Ti mjehuri dakle idu od mjesta minimalnog tlakau pumpi do mjesta daleko ve6eg tlaka (tlak izvanmjehura postane daleko ve6i od tlaka unutarmjehura) te dolazi do implozije mjehura kojibivaju stlaceni.

Ovu pojavu nazivamo kavitacija.Uvijet da donje ne dode je da najnizi tlak u pumpi bude ve6iod tlaka zasi6enja tekuCine:

Ps> VP

NPSH predstavlja minimalni ps (tlak usisa)izrazen u (m) Hi (mwc) koji je potreban da bi sesprijecilo formiranje i implozija pami dZepova(mjehura)

U svakom slucaju raditi u reZimu kojim ne6emo stvoriti veCi pad tlaka na usisu pumpe i u samojpumpi, a to 6emo najlakse postiCi:

1.Radompri manjem stupnju iskrcaja (manji broj okretaja pumpe)2.Prigusivanjem ventila na tlacnoj strani pumpe

Najces6e kombiniramo u praksi i jednu i drugu radnju jer paralelno sa smanjivanjem broja okretajamoramo i prigusivati tlacni venti1.No,kada na raspolaganju imamo pumpe kojima ne mozemo regulirati brojokrataja,upravljanje tlacnim ventilomje od velike pomoCika suzbijanju kavitacije.

2.3.Utiecai kavitaciie na rad pumpe/

Fenomen formiranja mjehurica i njihova implozija poznat kao kavitacija ima nekoliko efekata na radpumpe:

bukavibracijemehanicko ostecenje pumpegubitak hidraulickih svojstava pumpe

Kolapsiranje (implozija) mjehura stvara jaku buku u prostoru u kojem pumpa radi, au kojem se cestonalazi i dio posade koji je poslufuju.No, to je cesto najmanji problem koji nastaje kao posljedicakavitacije.Daleko vece posljedice kavitacije je gubitak hidraulickih performanci i ugrozavanje mehanickogintegriteta pumpe.

Hidraulicki efekt kavitacije predstavlja pad hidraulickih svojstava (manji head i dobava od ocekivanihvrijednosti).

H(FT)

-..J

Q (GPM)Slika 23 - Pad performand pumpe uslijed djelovanja kavitacije

Jos jedna ozbiljna posljedica kavitacije je mehanicko ostecenje koje se dogada zbog vibracija u '

pumpLVibracijenastaju uslijed neravnomjemogopterecenjarotora kroz koji prolazi mjesavina pame :

tekuce faze i dolazi do lokalnih hidraulicnih udara zbog implozije mjehurica. J

Ti hidraulicki udari fizicki ostecuje rotor, uzrokujuCi eroziju materijala sa povrsine impelera.VeliCinaerodiranog materijala ovisi 0 intenzitetu kavitacije i materijalu rotora.

Ukoliko je rotor napravljen iz celika, materijal erodira uslijed kombinacije korozije i erozivnog efektakoji prouzrokuje kavitacijski sok.

Ukoliko je rotor napravljen iz materijala koji su otpomi na koroziju (bronza), ostecenje od kavitacijese manifestira u vidu malih kuglica na rotoru.

Materijali koji su visokootpomi na koroziju (celik 316) su daleko manje podlozni erozijskomdjelovanju kavitacije.

U svakom slucaju, uklanjanje materijala sa povrsine rotora (erozija),se desava dok god traje kavitacijate se postupno stvaraju udubljena na lopaticama rotora.

Vamo je znati da je pojava vibracija neovisna 0 eroziji lopatica rotora.Drugim rjecima, ne mora doCido erozije da bi doslo do vibracija.One smanjuju vijek trajanja brtvenih elemenata, prstenova i lezaja, a priucestalim vibracijama dovode do njihovog trajnog ostecenja i loma.

I I

----

[ --

I-BREAK,... .......1-

AUf"""....... -

-" -

-

-

Jt---

2.4.Vrste kavitacija

2.4.1.Klasicna kavitacija

Dogada se kada u rotoru apsolutni tlak gibaju6eg fluida padne ispod vrijednosti tlaka zasi6enja (vapourpressure) fluida.Posljedica ovog pada tlakaje fonniranje mjehuri6a.Nizi tlak u rotoruje uzrokovan porastombrzine fluida i gubicima (trenju) koji nastaju ulaskom tekuCineu rotor.MjehuriCiputuju noseni strujom fluidaduz lopatica,raste tlak i mjehuriCiimplodiraju.

Implozija je tako brza da proizvodi razornu buku (kao da se kamenje kotrlja kroz pumpu).Hidraulickiudari prouzrokovani implodiranjem mjehura su dovoljnojaki da uzrokuju zamor materijala.

Prva reakcija na ovaj problem je provjera NPSHA i usporedba sa NPSHR.Odnos NPSHAJNPSHRmora biti dovoljno velik da bi sprijecio fonniranje kavitacijskih mjehura, odnosno mora biti zadovoljenuvjet:

NPSHA > NPSHR

Treba pri tome imati na umu da je upotreba centrifugalnih pumpi za transport vode zanemariva uusporedbi sa ostalim fluidima:sirova nafta, kemikalije, ukapljeni plinovi Koji imaju sirok raspon VP akoji ovisi 0 sposobnosti isparavanja svake komponente.

2.4.2.Recirkulacijska kavitacija

Recirkulacijska kavitacija je poznata i pod nazivom rotacijska separacija (odvajanje).Ovaj tennin jeupotrebljen da bi se opisalo fonniranje "parnih dZepova".Ovajtip kavitacije je manje poznat i razumljiv negoklasicna kavitacija.

Postoje dvije vrste recirkulacijske kavitacije:

Usisna recirkulaci;ska kavitaci;a

Tocka "Y"

Slika 24 - Usisna recirkulacijska kavitacija

Kako je kod kavitacije radna tocka van krivulje karakteristike pumpe, na ulazu u rotor dolazi dofonniranja vrtloga.Posto ne dolazi do smanjenja masenog protoka kroz pumpu, to znaCida raste brzina fluida"-,,,prolaskom kroz lopatice rotora.Zbog vrtloga koji se stvaraju, smanjuje se veliCina protocnog kanala, a timese brzina dodatno pove6ava.

Kako se pove6ava brzina, takoder se pove6ava i pad tlaka.Ukolko je pad tlaka toliko velik davrijednost apsolutnog tlaka u pumpi padne ispod tlaka zasi6enja (VP) dolazi do klasicne kavitacije uslijedpocetnog djelovanja recirkulacijske kavitacije.

Izlazna recirkulaciiska kavitaciia

Drugi slucaj recirkulacije je kad fluid protjece preko lopatica rotora, tlak u blizini povrsine lopatice jemanji pa se fluid nastoji odvojiti od lopatice.

Lopatica rotora '-

Dizajnirani napadni kut--./

Ulazni kut lopatice

Napadni kut malogprotoka

D2-

Slika 25 - Izlazna recirkulacijska kavitacija

Do odvajanja toka teku6ine dolazi kada se napadni kut (razlika izmedu kuta protoka i izlaznog kutalopatice rotora) pove6a iznad specificne kriticne vrijednosti.Prostor odvajanja se eventualno ispere, ali se /

mijenja kako se rotacija nastavlja.Taj prostor sadrZi pam koja je okruzena tekuCinom turbulentna strujanjakoja ima ve6i tlak nego sto je tlak zasi6enja tekuCine.

Taj se prostor odvajanja dalje puni s teku6inom kako putuje prema kraju lopatice.Pami "dzepovi"kolapsiraju (implodiraju) uzrokujuCi oste6enje povrsinske stijenke lopatice rotora.Ova pojava se moze desiti200 - 300 puta u tijeku jedne sekunde.

Posljedica recirkulacijske kavitacije su:vibracijebukapulsiraju6i tlak (neravnomjemi tlak na tlacnoj strani pumpe)

Razvijeno je vjerovanje da je ova vrsta kavitacije mogu6a sarno kod pumpi velike snage.No i pumpe srotorom od lijevanog zeljeza ili bronze mogu erodirati i pri manjim energetskim nivoima (pri radu s manjomsnagom).

OCitoje da se recirkulacijska kavitacija desava na suprotnoj strani lopatice nego sto je to u slucajuklasicne kavitacije.To pokazuje i slika 26:

Ostecenja ulijed djelovanja usisnerecirkulacijske kavitacije

OStecenjaulijeddjelovanjaizlaznerecirkulacijskekavitacije

OStecenja ulijeddjelovanja klasicnekavitacije

Slika 26 - Ostecenja lopatica rotora uslijed djelovanja razlicitih vrsta kavitacija

Ukoliko dode do toga da se protok u rotoru "vraca", moze doCii do vrtlozenja.Ti vrtlozi mogu proCikroz kanale rotora stvarajuci izlaznu recirkulaciju kao sto je to prikazano na slici 24 - tocka Y.Da bi pumparadila na tocki najbolje iskoristivosti (Best efficiency point - BEP) doCice do povecanja vrtlotenja.

Mnoge pumpe rade u uvjetima mjesovite usisne i izlazne recirkulacije, naroCitipumpe konstruirane zavelike usisne specificne brzine (suction - specific speed).Posljedica te kavitacije je buka i erozijskaostecenja.

Stupanj ostecenja ovisi 0 tipu rotora, stupnju recirkulacije, NPSH, karakteristici fluida koji se pumpa,materijalu pumpe i stupnju rada pumpe.

Sto mote pomoci da se izbjegnu ovi problemi?Prvenstveno konstruiranje pumpi sa nitim usisnimspecificnim brzinama i ogranicavanje stupnja rada pumpi (rad pri nitim Q).

Ovome se mora pridodati i jedna naizgled kontradiktoma Cinjenica.Sve sto je do sada navedeno ide uprilog tvrdnji da ukoliko je pumpa ispod usisnog mjesta (dakle kada imamo suction head), uglavnom necebiti problema, odnosno mote se reCi da pumpa ima daleko manje problema pri radu.No u slucajurecirkulacijske kavitacije, poveceni suction head mote uzrokovati stvaranje upravo recirkulacijskekavitacije.Zbog toga je vrlo vaZno tocno dijagnosticirati problem jer posljedice mogu biti vece nego kodklasicne kavitacije.Dakle u slucaju "suction head" (usisno mjesto iznad sredisnje linije pumpe), prije se moteocekivati recirkulacijska od klasicne kavitacije.

Prevelika zracnost u pumpama, nastala kao posljedica istrosenih prstenova povecava mogucnostnastajanja i klasicne i recirkulacijske kavitacije.

Kako povecano curenje u tocki - Z (Slika 24) narusava raspored protoka na ulazu u rotor, tendencijaformiranja mjehura i "dtepova" raste.

Dvostruko veca zracnost istrosenih prstenova povecava NPSHR za 40 - 45%.

2.5.0tkrivanie kavitaciiskol! ostecenia~

Obe kavitacije za posljedicu imaju buku i vibracije tako da se najlakce mogu razlikovati prema mjestuostecenja.

a)Klasicna kavitaciia - ostecenja su smjestena na nevidljivoj (unutrasnjoj) strani lopatice (slika26).PoCinjeblizu vodeceg ruba i moze se produziti do otprilike 2 - 3 duZine lopatice prije nego dodedo implozije mjehura.Ostecenje se moze otkriti dodirivanjem Hi promatranjem unutrasnje stranelopatice s ogledalom.

b)Usisna recirkulaciia - ostecenja su vidljiva na tlacnoj strani vodeceg ruba lopatice (slika 26)odnosno vidljive strane u blizini vijenca.

2.6.Kavitaciia kod centriful!alnih pumpi s radiialnim i miesovitim protokom

Kod ovih pumpi, tekuCinaulazeCiu rotor dobiva na brzini.Posljedica porasta brzine je pad tlaka sto u "-krajnjem slucaju (p < VP) rezultira kavitacijom.Taj prijelaz energije za vrijeme kavitacije stvama lokalne sil(sposobne da uniste povrsinu metala.Osim toga kavitacija uzrokuje i gubitak heada i smanjenje efikasnosti\...Jpumpe.

Da bi se sprijecila kavitacija, spiralne (volute) i difuzijske (diffuser) centrifugalne pumpe moraju raditisa usisnim tlakom kojije veCiod NPSHR.

Zbog toga kod ovih pumpi instalacija mora biti takva kako bi onemogucila:

. head nizi od head pri vrsnoj efikasnosti pumpe

. kapacitetveCinegokapacitpri vrsnojefikasnostipumpe

. suctionliftveci ili suctionheadmanjinego stoje preporukaproizvodacapumpe

. temperatura tekucine veca od temperature za koju je sistem konstruiran

. brzina veca od preporucene

2.7.Kavitaciia kod centriful!alnih pumpi s aksiialnim protokom (propelerne pumpe)

Kod propelemih pumpi, tekucina ulazi u usisno zvono i vodi se u manju sekciju (grlo) odmah iza~propelera (vijka).Kapacitet u toj tocki treba biti dovoljan da ipuni prostor izmedu lopatica propelera.Kadahead naraste iznad sigumosne granice, kapacite se smanjuje na koliCinu nedovoljnu da ispuni taj prostorizmedu lopatica propelera, dolazi do kavitacije pri gotovo potpunom vacuumu.Kada dode do kavitacije,stvara se sila dovoljna da osteti povrsinu lopatice.

"--

Instalacija propelemih pumpi mora biti takva da onemoguCi:

. head veCinego sto je head kod vrsnog opterecenja pumpe (vrsne efikasnosti pumpe)

. kapacitet manji nego sto je kapacitet pri vrsnoj efikanosti pumpe

. suction lift veCiHisuction head manji nego sto je preporuka proizvodaca pumpe

. temperatura tekuCineveca od temperature za koju je sistem konstruiran

. brzina veca od preporucene

3.KARAKTERISTIKA INSTALACIJE

Vec smo kod proracuna TDH (Total Dynamic Head) vidjeli kako nastaje krivulja instalacije i gdje senalazi optimalana radna tocka pumpe.U ovom poglavlju cemo se dodatno upoznati kako promjene pojedinihparametara pumpe i instalacije mjenjaju sposobnosti pumpe da izvrsi svoj zadatak a to je transport tekuCine.

BTank na obali

hBh2

hI A

hA

Slika 27 - Instalacija pumpeTank na brodu

Pumpom s ove instalacije zelimo iskrcati teret iz tanka na brodu u tank na obali.Promatrajmo kaptereta u tanku na brodu (tocka A) koju zelimo premaciti uz pomoc pumpe u tank na obali(tockaB).Energetsku ravnotew ovog sistema postavljamo uz pomoc Bernoully-eve jednadZbe:Pri tome zausisnu stranu mozemo reCi:

ukupna energija kapi tereta u tocki A ce biti jednaka energiji koju ce ta kap imati na usisupumpe (tocka 1) uvecanoj za gubitke u usisnom cjevovodu:

Ukupna energija kapi A u tanku na brodu Ukupna energija kapi A na usisu pumpe

gdje SU: PA- tlak u brodskom tankup - gustoca teretag - konstanta gravitacije = 9,81 mls2VA- brzinagibanjakapiu tockiAhA- visina tocke Aisti parametri sa indeksom 1 odnose se na usis pumpehfu - gubici trenja usisne instalacije

2 V2

+ + hA = PI + ----1-+ hI + L hi (1)

P . g 2 g ) '--p . g 2 g u./\.. -yrV

Ukoliko energetsku ravnotew postavimo i za tlacnu stranu instalacije,dobiti cemo slijedeci izraz:'-/

2 2

~ + ~ + h2 = P B + ~ + hB + L hI,

\.p.g 2g ) ,\!.g 2g ./Y Y

(2)

Ukupna energija kapi A na tIaenoj strani pumpe Ukupna energija kapi A u tanku na obali

Zbrojimo Ii ove dvije jednadZbe na naCin da se na Iijevu stranu grupiraju clanovi jednadZbe koji seodnose na stanje na usisnoj i tlacnoj strani pumpe,a na desnu stranu clanovi koji se odnose na instalaciju,dobiti cemo sIijedeCiizraz:

'-- p.g

2 2 2 2

P2 - PI + V2 -VI +(h2 -hJ= PB - PA + VB -VA +(hB -hJ+ LhJu + Lhji (3)2g ~p'g 2g ./Y 'Y

'../

H = ukupna visina dobave (TDH) Sto sve pumpa mora savladati da bi iskrcala teret-./

Pretpostavljajuci daje brzina tekucine na nivoima tankova zanemariva,mozemo napisati:

VA= 0; VB = 0

Razlika tlaka u tanku na obaIi i tlaka u tanku na brodu /¥J = PB - P A

Geodetska visina (visinska razlika nivou tekucina) hg=hB -hAUvrstimoIiovevrijednostiu izraz(3),dobiticemo:

!1pH=-+hg+Lhlu+Lhji (4)

p.g

Desna strana ove jednadZbe predstavlja parametre koje pumpa mora savladati da bi iskrcala teret....rI

Kada bi tankovi bili otvoreni (u njima vlada patm) 0+ !1p =0Kada bi pumpom prebacivaIi teret bez visinske razlike 0+ hg= 0To znaCida u slucaju otvorenih tankova koji se nalaze na istim visinama, pumpa bi morala savladavati

sarno gubitke u usisnom i tlacnom cjevovodu.

vJ

Jos jedna napomena - ukoliko bi pumpa bila uronjena, iz izraza (4) je vidljivo da be bi bilo gubitaka uusisnom cjevovodu (hfu= O).Iz toga proizlazi da uronjena pumpa radi prakticki sa zanemarivim usisnimgubicima, pa ce kod zahtjevnih teretapumpe cesto biti smjestene u samom tanku (kemikaIije,LPG...)

Vratimo Ii se u izraz (4), jasna namje i energija tlaka i potencijalna energija, no potrebno je jos vidjetiod cega se sastoje gubici instalacije.

Postoji Citavniz iskustvenih formula i izraza koji objasnjavaju gubitke, te citav niz dijagrama i tabIicau kojima su prikazani gubici (trenje,otpori strujanja...) cjevovoda, ventila, koljena... izraZeniu head-u.

Zaddati cemo se na jednom izrazu iz kojeg se vidi 0 cemu ovise gubici:

I

I~+Ad 2'V

Ihf = 2g.Aako brzinu iz jednadZbe kontinuiteta zamjenimo sa v = Q , dobiti cemo:

A

I

I~+Ad

Ihf = 2g.A2~Q2 gdje su:~ - koeficijent gubitaka koljena, ventila

A -koeficijent hrapavosti cjevovoda1- duljina cjevovodad - promjer cjevovodag - konstanta gravitacijeA - povrsina poprecnog presjeka cjevovodaQ - protok

Vidimo da su za odredenu instalaciju koeficijenti gubitaka,hrapavosti, kao i dimenzije instalacije (1,d,A) konstante, tako da se izraz u razlomku moze zamjeniti konstantom K.

K

Ihf=K.Q2

Uvrstimo Ii gubitke ovako prikazane u izraz (4), dobiti cemo jednadzbu karakteristike instalacije:

H = !1p +hg +K .Q2 (5)p.g

JednadZba karakteristike instalacije (5) predocena u dijagramu H = f(Q), prikazuje se krivuljom(parabolom) koja mjenja tanges nagiba promjenom konstante K.Zbog toga odredenoj instalaciji pripadaodredena karakteristika uz uvjet da se njena konstanta otpora i dimenzija (K) ne mjenja.

Za ravnotemo stanje rada pumpe i instalacije vrijednosti Q i H moraju biti jednake i za instalaciju i zapumpu.One su jednake u sjecistu karakteristike pumpe i karakteristike instalacije.To sjeciste nazivamoradnom tockom (R).

H(m)r- Karakteristika

~ prumpe

------------------- -----.....-.....-.....Radna tocka

-,-,-,-,-,""

""

"

\\ ,

\.\

hg

Karakteristika

instalacije

Stika 28 - Radna toeka sistemapumpeQ (m3/h)

Koliki je utjecaj instalacije na stupanj iskrcaja i head pumpe?To mozemo vidjeti iz slijedecegprimjera:Iskrcavamoli iz broda uvijek istom pumpom,isti teret ali u tri razlicite luke iskrcaja,pokusajmo~

zamisliti kako razliCitainstalacija odreduje razliCituradnu tocku pumpe:Neka te tri obalne instalacije izgledaju ovako:

instalacij a 1 .

.instalacij a 2

instalacija3

AIm ih prikazemo u zajednickom dijagramu, imati cemo slijedece krivulje:

H(m)

Karakteristkainstalacije 3

Karakteristikainstalacije 2

--------------------------- R3

Rl

Karakteristikainstalacije I

, , ,""

""

""

"

Karakteristika J\. \

pumpe \.\,I,

'

Q(m3/h)Slika 29 - Radne tocke pumpe pri razlicitim instalacijama

Iz dijagrama je vidljivo da ce ista pumpa imati razliCite radne toeke pri razliCitiminstalacijama.Najjednostavnija instalacija ce sjeCi karakteristiku pumpe pri u toeki RI (najveci stupanjiskrcaja uz najmanji zahtjevani head).

Najzahtjevnija instalacija 3 (najvise koljena, najdtiZi cjevovod, najvece savladavanje visinskerazlike...) ce sjeci karakteristiku pumpe u toeki R3 O+najmanji stupanj iskrcaja uz zahtjevani najveCihead.Drugim rjeeima, da bi pumpa iskrcala teret preko instalacije 3, potrebno je raditi manjim stupnjemiskrcaja jer se zahtjeva veliki head koji je neophodan da bi pumpa iskrcala teret.

4.KARAKTERISTIKA CENTRIFUGALNIH PUMPI

Vec smo prije vidjeli da sjeciste karakteristike instalacije i karakteristike pumpe predstavlja radnutocku pumpe.

Pokusajmo u ovom poglavlju vidjeti sto se desava sa radnom tockom (prateci Q, H, 17) ukoliko

mijenjamo neke parametre, bilo pumpe ili instalacije.

4.1.Promiena broia okretaia pumpe

H(m)

Efikasnost ( 17)

H1'.""""'."""""'.""'."'..""""""""""" =

H3-""""""""' "'.""""..""."""".""..."""'.".""."""""."."""...........................................................................

, !

,L !",",,"

,","

,"","

""750 1000 1250

Broj okretaja

. .

Q3 Q2 QI Q(m3/h)

Slika 30 - Smanjivanj broja okretajapumpe

Vidljivo je da se smanjivanjem broja okretaja:

. smanjuje efikasnost pumpe

. smanjuje se stupanj iskrcaja (kapacitet pumpe)

. smanjuje se i zahtjevani head => pumpa ce s manjim brojem okretaja lakse svladati instalaciju jerje potreban manji head

4.2.Promiena velicine (promiera) rotora

H(m)

'tH3"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""...................................................................................

Efikasnost ( 17)

79%

Hl"""""""""""""""""""""""""""""""""=

, !/ i,- .

/,/,

".,,'"

,'",'"

- ""

""10 cm 12 cm 14 cm

promjer rotora

. .

Q3 Q2 QI..............................

Q (m3/h)

Slika 31- Utjecajpromjena veliCiner%ra

Smanjivanjem veliCine(promjera rotora):

. smanjujese efikasnostpumpe ,~

. smanjuje se stupanj iskrcaja (kapacitet pumpe)

. potrebanje manjiheadpumpeza savladavanjeinstalacije

4.3.Promiena staticko!! head-a (staticke visine usisa)

Na slici 32 je vidljivo da povecanjem statickog head-a instalacije (povecanjem visinske razlike nivoamjesta iskrcaja i mjesta ukrcaja) :

. smanjuje se kapacitet pumpe

. zahtjeva se veci head pumpe kako bi mogla savladati instalaciju

H(m)

r

, ;,1, ;

..// ' /'1

.I I

~ ,7"" I

, , .""""" I

, "'..,..,..

I

Staticka visina usisa

........................................Q (m3/h)

Slika 32 - Utjecaj promjene staticke visine us isa na rad pumpe

4.4.Promiena otoora instalaciie

.6.-1---------

I -----

Tlac.ventotvoren1/2

H(m,

-.,"' """" "..

Tlacni ventilotvoren 3/4

""""'"""..............

'" """"""""'".".,. """"".

,."'",,.",,,"

"""""""

Tlacni ventil

potpunootvoren

r""""'""""",

1 "",1 "',1 "',

~ ""...1 "

KJakteristikaJ\: '

pUIj:1pe '.; \i i

I ;............................................................................................................................................ Q (m3/h)

Slika 33 - Utjecaj prigusivanja tlacnog ventila pumpe na rad pumpe

5.P ARALELAN I SERIJSKI RAD PUMPI. "'-./

5.1.Paralelan rad l!!!!!!I!i

U cilju poveCanja koliCinedobave za iznose koje ne moze osigurati jedna pumpa, postavljaju se dvijeili vise pumpi u paralelan rad kako bi istovremeno tiskale tekutinu u zajednicki tlacni vod.Radna tockatakvog rada se dobije iz presjeka karakteristike paralelnog rada pumpi i karakteristike instalacije.

Slika 34 prikazuje dvije centrifugalne pumpe spojene u paralelu:

3

2

Povezimo dvije identicne centrifugalnepumpe u paralelan spoj.To mogu biti pumpekoje iskrcavaju neki teret iz tanka na brodu.

Iz prethodnog teksta je jasno da je topotrebno kako bi povecali kolicinu dobave, /

odnosno u nasem slucaju stupanj iskrcaja.Pogledajmo kako karakteristika ovih dviju

pumpi spojenih u paralelu sijece karakteristikuinstalacije.

'-

Slika 34-Pumpe uparakli

H

Sto dobivamo paralelnim radom pumpi(tocka B):. vetikapacitet. vetihead

Da bi odredili pojedinacni kapacitet svakepumpe koje su spojene u paralelu, poYUcemopravac do karakteristike pumpe 1 ili 2 (tocka G).

....

0

Vidljivo je kapacitet svake pumpe (G) nesto '-./nizi nego kada radu samostalno (A).Taj gubitakkapacitetaje na racun veceg head-a.

Slika 35- Dvije pumpe uparaleli

Slika 36- Tripumpe uparaleli

s

Povezujuci vise pumpi u paralelu ponekadsmo razocarani sto ne dobijemo adekvatniuCinak.

Iz slike 36 je vidljivo da povezujuci trecupumpu (C) u paralelu, ukupna radna tocka jenesto iznad radne tocke dviju pumpi.

Dakle, kapacitet ce se zanemarivo povecati, akapacitet svake pumpe pojedinacnosmanjiti.Daljnje slaganje pumpi u paralelu mozedovesti i do ukupnog smanjenja kapaciteta.

H

A

a~

Vidljivo je da uvodenjem novih pumpi u paralelan rad obaramo kapacitet svake pumpe pojedinacno,sto znaci da rastu ukupni gubici (povecavaju se otpori u pumpi).Prema tome,povezivanju pumpi u paralelanrad treba pridavati veliku pozomost i voditi racuna 0 optimalnom broju pumpi jer uvodenjem dodatne pumpemozemo smanjiti ukupni kapacitet.

Sto to znaci?

To znaci da povecavanjem broja pumpi povezanih u paralelu ne mora neminovno dovesti i do vecegkapaciteta.

Slika 37 prikazuje paralelan rad triju pumpi razliCitihkarakteristika.Onakav rad pumpi nije dobra idejajer ce jaca pumpa uvijek prigusivati (gusiti) slabiju pumpu i na taj naCince raditi izvan svoje optimalne radnetocke.Osim toga moze doCii do defleksije (progiba) osovine slabije pumpe te do kraceg vijeka trajanja lezajai brtvi.

H

A

Karakteristika svake pumpe sijece karakteristikuinstalacije.Ukoliko pumpe A i B rade istovremeno, dobije sena kapacitetu uz isti head (A&B).

Da bi se odredio protok svake pumpepojedinacno,povuce se pravac prema krivulji A i vidljivo jeda je kapacitet pumpe A dosta manji nego kada pumpa Aradi samostalno.

Q

Slika 37 - Tri razliCite pumpe u paraleli

Za pumpe u paralelnom radu vrijede slijedece relacije:

. Head H = HA= HB= '" -+ Ukupni head jednak je pojedninacnom head-u svake pumpe

. KoliCinadobave Q = (QA+ QB+...) -+ Ukupna koliCinadobavejednakaje sumi pojedinacnihkolicina dobava svake pumpe

. Efikasnost

QA + QB + ...17=

QA + QB +...17A 17B

. Snaga pumpe

p = r .H(QA+ QB +...)55017

5.2.Seriiski rad pumpi' /

Povecanje izlaznog tlaka pumpe moze se dobiti provodenjem tekucine redom iz rotora u rotor u pumpiposebne konstrukcije (visestupanjske pumpe).Medutim, ako ovaj naCin ne daje trazeni izlazni tlak, visokiizlazni tlak se moze dobiti serijskim spajanjem pumpi.

Karakteristika serijske veze dobije se nanosenjem HI vrijednosti na Q = konst. po ordinati H = f(Q)dijagrama.Radna tocka slijedi iz presjeka karakteristike instalacije i karakteristike serijskog rada pumpi.

H

Rl,2

-1i 2

/

1 ili 2

Q

Slika 38 - Serijski rad pumpi

Na tankerima je ovakav naCinpovezivanja pumpi kod stavljanja urad Booster pumpi, bilo na brodu,bilo na obali.Booster pumpa se stavlja u serijsku vezu s pumpnim sistemom, a koristi se radi boljegsavladavanja instalacije, drugim rjeCimaradi smanjenja povratnog tlaka instalacije (back pressure).

Jasno je da ce za posljedicu dizanja tlaka u sistemu kod serijskog spajanja pumpi doci i do boljeg ikvalitetnijeg stupnja iskrcaja.

Za serijski rad pumpi vrijede slijedece relacije:"'-.

. Head H = (HI + Hz+...) -+ ukupni head jednak je sumi pojedinacnog head-a svake pumpe '-.-/

. Kolicina dobave Q = QI = Qz =", -+ ukupna koliCina dobave jednakaje pojedinacnoj dobavipumpe

. Efikasnostpumpe

HI +Hz +...1]=

HI Hz-+-+...1]1 rlz

. Snaga pumpe

p= r.Q(HI +Hz +...)5501]

6.POVEZANOST PARAMETARA KOD CENTRIFUGALNIH PUMPI

6.1.Snecificni broi okretaia

Hidraulicke performance centrifugalnih pumpi ovise 0 obliku i odnosu dimenzija rotora.Taj oOOossemoze izraziti u bezdimenzionalnoj veliCinikoju nazivamo specificni broj okretaja.

Specificni broj okretaja (specific speed) - NS - karakteristika pri kojoj pumpa isporucuje dobavu od 1GPM pri head-u od 1 ft.NS je bezdimenzionalna veliCinakoja karakterizira geometriju pumpe.Pumpe istogNS, ali razlicitog promjera se smatraju geometrijski slicnima.NS se racuna prema slijedecem izrazu:

NS = n..JQVH3

gdje su: n - broj okretaja pumpe u minuti

Q - kapacitet pumpe pri tocki najbolje iskoristivosti (BEP) u GPMH - head po stupnju pumpe u ft

Hi

NS = 3,65vi!! gdje su: u - broj okretaja pumpe u minuti4 H3

Q -kapacitet pumpe pri tocki najbolje iskoristivosti (BEP) u (m3/h)H - head po stupnju pumpe u (m)

Koja je prakticna vaZnost specificnog broja okretaja?

Zanemariva za sve one koji upravljaju pumpama.

No,specificni broj okretaja je bitan pri konstrukciji pumpe i pri podjeli pumpa:

l.Podjela pumpi prema naCinuprotoka je uCinjenana osnovu specificnog broja okretaja:Prema ovomkriteriju pumpe dijelimo na:

pumpe s radijalnim protokom - rotor tlaCi tekuCinu u radijalnom smjeru u oOOosunaosovrnu pumpepumpe s aksijalnim protokom - rotor tlaci tekucinu u aksijalnom smjeru u oOOosuna -osovrnu pumpepumpe s mjesovitim protokom -rotor tlaCitekuCinuu smjeru izmedu radijalnog i aksijalnogprotoka u odnosu na osovinu pumpe

2.specificni broj okretaja karakterizira i prihvatljivi omjer unutrasnjeg (Dl) i vanjskog promjera (D2)rotora pumpe

Dl/D2> 1,5 -+ radijalne pumpe -+ NS = 500 - 5000Dl/D2 < 1,5 -+ pumpe s mjesovitim protokom -+ NS = 5000 - 10000Dl/D2 = 1 -+ aksijalne pumpe -+ NS = 10000 - 15000

Primier:Koliki je specificni broj okretaja dvostupanjske pumpe koja pri BEP ima kapacitet od 400 GPM,head od 200 ft a radi s 1780 o/min?

NS = 1780 .J400

~(2~OY ~ 1126

6.2.Tocka naibolie iskoristivosti (Best Efficiencv Point - BEP)/

BEP je kapacitet pri maksimalnom promjeru rotora pri kojem je iskoristivost najveca.BEP je vazanparametar za proracun specificnog broja okretaja, hidrodinamickih veIiCina pumpe, korekcijeviskoziteta...Za optimalne performance, mnogi korisnici rade u rasponu BEP = 80% - 110 %

6.3.Snae:a poe:onskoe:motora (Brake Horsepower - BHP)

Kako pumpa moze u raznim rezimima (razIicit Q i H), njezina radna tocka se mijenja uzduz krivuljekarakteristike pumpe.Da bi to mogla ostvariti mijenja se i snaga koju dovodimo na vratilo pumpe (snagapogona).

BHP mozemo odrediti na dva nacina:

1.0Citavanjem BEP iz karakteristke pumpe koju dobijemo od proizvodaca pumpe

200

rr.. PRICE pump CD. MeDEL: X !"! PM: 3450SIZE: 1-1/2x 3 - 6

,

0'0/ Point~ 120 !1pm @ 150' A~ad

'-

/

150

0

6.00'

Head

(Feet) 100

50

BHP=6.8Imo

5. BlIP

40 80 120 160 200 240Flow (USGPM)

280 320'--

Slika 39 - Odreaivanje BHP ~

Spustim Ii okomit pravac s radne tocke pumpe na krivulju BHP mozemo vrlo lako ocitati kolika jepotrebna snaga na vratilu pumpe da bi se ostvario zahtjevani kapacitet i head.

U nasem slucajuje radna tocka pri Q = 120 gpm i H = 150 ft sto odgovara snazi na vratilu pumpe od6,8 hp.

2.Drugi naCindobijanja BHP je jednostavan proracun.

BHP = Q.TDH .SG gdje su: Q - kapacitet u gpm; TDH - ukupni head u ft; SG - specific gravity3960.'7

'7 - efikasnost pumpeili

p.g.H.QBHP = gdjesu Q (m3/h);H (m); p -gustoca(kg/m3);'7-efikasnost

'7

6.4.Vr~na (maksimalna) sna1!ana vratilu pumpe (End of Curve Horsepower - EOC)

Kada se odabire (dimenzionira) pogonski motor pumpe, potrebno je poznavati za koju ce se namjenupumpa koristiti, odnosno hoce Ii ona ponekad raditi pri svom vrsnom opterecenju, jasno najcesce kada se odnje zahtjeva veCi kapacitet.Pogonski motor pumpe se zbog toga mora dimenzionirati vodeci racuna 0 tomopterecenju.

DakIe, ukoliko pumpa radi tako da joj je radna tocka pri kraju njezine karakteristike, vaZno je daposIjedica takvog nacina rada ne bude preopterecenje motora.

To znaCi da pogonski motor mora zadovoljavati zahtjeve snage pri radu pumpe na kraju krivuIje(EOC).

U prethodnom primjeru (slika 39) vidjeli smo da je za optimaini rad pumpepotrebna snaga na vratiluod 6,8 hp (KS).Ukoliko je potrebno da ista pumpa daje 255 gpm (rad pri kraju karakteristike), pogledajmokolikaje potrebna snaga motora da ne dode do njegovog preopterecenja.

rr.. P~ICEpump co. MODEL: X Rf=)M: 3450SIZE: 1-I12x 3 - 6

200

Eoe = 2SS gpm @ 80"IU~;Jd150

0 Imo

Head

(Feet) 100

50

5. BlIP

40 80 120 160 200 240

Flow (USGPM)

280 320

Slika 40 - Odreaivanje BHP pri vrsnom opterecenju

Iz dijagrama sa slike 40 je vidljivo daje pri Q = 255 gpm zahtjevana snaga na vratilu pumpe od 10 hp.

6.5.Efikasnost .l!!!!!!.l!e

Efikasnost pumpe je mjeril0 njezinih hidraulickih i mehanickih svojstava.Efikasnost je definirana kaoomjer korisne snage (izIazne snage pumpe - Water horsepower) i snage na vratilu pumpe (brakehorsepower).

WHP .100%17= BHP

WHP=Q.TDH3960

ili 17= PH = p. g . Q. HPvp M.OJ

gdje su: PH= WHP -+ izlazna snaga pumpe (hidraulicka snaga tekucine na izlazu iz pumpe)P vp= BHP -+ snaga na vratilu pumpeTDH -+ total dynamic head - ukupna visina dobavep -+ gustoca tekuCineg -+ konstanta gravitacije = 9,81 mJs2Q -+ kapacitet (m3/h)H -+ head (m)M -+ moment na vratilu pumpe (Nm)

(j) -+ kutna brzina vratila pumpe = 1r' n (S-I)30

n -+ broj okretaja vratila pumpe (okr/min)

~

Efikasnost pumpe nam pokazuje koliko je izlazna energija manja od ulazne energije pumpe.Ukupnistupanj korisnog djelovanja (1]) sastoji se od zapreminskog stupnja korisnog djelovanja, hidraulickog imehanickog stupnja korisnog djelovanja.

Drugim rjecima, zbog gubitaka koji nastaju u pumpi, izlazna snaga pumpe je umanjena u odnosu nasnagu narinutu na vratilu pumpe.

Gubici (pretvorba energije) se moze prikazati jednostavnim crtezom:'---'

~

Pvp=M.(j) l[j~ Snaga na vratilu pumpe........................................................................

oce::::==::::> Mehanicki gubici

DC( :> Zapreminski gubici

p~ ~ ~ ~~ .Hlidrn~i&i gubie;~ I:" naga Da IZazu IZpumpe

'---'

/

Slika 41 - Gubici u pumpi

Eflkasnost ovisi 0 velicini, tipu i konstrukciji pumpe i ona se krece u rasponu od 65 - 80%.

6.6.Medusobni odnos parametara pumpe

a)Promatrajmo promjenu kapaciteta (Q), head-a (H) i snage (Pvp)na vratilu pumpe ukoliko mjenjamobroj okretaja pumpe:

QI =~Qz nz

~=[~

]

z

Hz nzPvpl=

[~

]

3

Pvpz nz'-./

gdje su: QJ, HI, Pvp. -+ parametri pri n.Q2, H2, Pvp2-+ parametri pri n2

Povecavamo Ii broj okretaja pumpe, povecava se i NPSHR, ali ne mozemo ga odrediti iz ovihodnosa.Takoder iz ovih odnosa ne mozemo vidjeti kako se promjenom brzine mijenja efikasnostpumpe.Gomje relacije su dane za uvijek isti promjer rotora.

b)Promatrajmo promjenu kapaciteta (Q), head-a (H) i snage (Pvp)na vratilu pumpe ukoliko mjenjamopromjer rotora s pocetnog D. na D2:

QI =DIQ2 D2

~ =[~

]

2

H2 D2 [ ]

3,

Pvpl Dl

Pvp2 = D2

c)Promatrajrno kako se mijenja head promjenom kapaciteta pumpe:

H2~~Q, ~HI Q. H, = HI~Q2Q,I

d)Odnos gubitaka u cjevovodu, ventilima u odnosu na kapacitet i promjer cjevovoda

[ ]

2

hf2 Q2

hf. = Q.

hf2

[

d

]

5

hfl = d:

Primier I :Pri kapacitetu pumpe od 300 gprn gubici u cjevovodu iznose 20 ft.Koliki ce biti gubici prikapacitetu purnpe od 500 gpm?

hf2 = hfl[

Q2

]2 = 20

[

500

]2 = 56 ft -+ gubici izraZeniu head-u

QI 300

Primier 2:Kroz cjevovod od 3" se pumpa tekuCinas protokom od 300 gprn uz gubitke od 20 ft.Koliki ce bitigubici pri istom protoku ukoliko je cijev promjera 2"?

hl2 =hl.[::J ~ 20[ ~r ~ 151,87ft

Prirnier 3:Ukoliko pri head-u od 160 ft kapacitet iznosi 300 gpm, koliki ce biti kapacitet pri head-u od 100ft?

~ ~ooQ =Q ---1. = 300 - = 237gpm

2 I H 160I

7.PODJELA CENTRIFUGALNIH PUMPI

7.1.Graficki prikaz podjele centrifugalnih pumpi

Centrifugalne pumpe

Centrifugalne pumpe s !radijalnim protokom

Centrifugalne pumpe saksijalnim protokom

Centrifugalne pumpe smjesovitim protokom

.I

sa spiralnim kucistem propelerne Deepwell pumpe

s difuzorom Uronjene pumpe

Slika 42 - Podjela centrifugalnih pumpi

7.2.Centrifugalne pumpe s radijalnim protokom

Ove pumpe se sastoje iz dva osnovna dijela: rotacijskog elementa (rotor i vratilo) i stacionarnogelementa (ku6iste, brtvenica i lezajevi).Teku6ina ulazi u pumpu i dolazi do pretvorbe brzine u tlakpom06u spiralnog kuCista (kod pumpi sa spiralnim kuCistem) Hi pom06u difuzijskih lopatica kojeokrufuju rotor ( kod pumpi s difuzorom).

7.2.1.Pumpe sa spiralnim kucistem

Centrifugalne pumpe s spiralnim kuCistem je najces6i tip centrifugalnih pumpi s radijalnimprotokom.Kao sto prikazuje slika 43 rotor je smjesten u spiralnom kuCistu koje se postupno siri prematlacnoj strani pumpe.Upravo zahvaljujuCi takvom obliku kuCista, smanjuje se brzina tekuCine unutarpumpe kako bi se dobilo na tlaku.Ovakva konstrukcija stvara nejednolik tlak duz ku6ista koji mozerezultirati velikim optere6enjem na rotor i mogu6nosti da dode do defleksije (progiba) i loma vratila.

Centrifugalne pumpe sa spiralnim kuCistemmogu imati jedan Hi dva usisa.Kod pumpe koja ima jedanusis, rotor je podvrgnut velikom aksijalnom hidraulickom optere6enju.Kod pumpe koja ima usis s obestrane rotora, voda ulazi podjednako na obe strane uspostavljaju6i ravnotefu tlakova.Upravo zbog oveCinjenice,pumpe s dva usisa mogu proizvesti daleko ve6e tlakove.

Centrifugalne pumpe sa spiralnim kuCistemmogu biti jednostupanjske i visestupanjske (ovisno 0 brojurotora).Glavni razlog upotrebe visestupanjski pumpi je ve6i head kojeg proizvodi pumpa.Ukoliko jevisestupanjska pumpa s jednim usisom, rotori su konstruirani s jednakim brojem ispusta koji supostavljeni u suprotnom smjeru kako bi vrsili hidraulicku ravnotefu svakog rotora.

Tlacna strana "-

rotor

Usis

'-

Lopatice rotora

Ispust

Stika 43 - Centrifugalna pumpa sa spiralnim kuCistem

7.2.2.Centrifuealne pumpe s difuzorom

usis

Kod ovog tipa centrifugalnihpumpi, rotor je okruzendifuzijskim lopaticama kojeosiguravaju da tekuCina napustapumpu manjom brzinom ( porasttlaka unutar pumpe).Lopaticedifuzora osiguravaju kontroliraniprotok i omogucavaju kvalitetnijupretvorbu brzine u tlak nego stojeto slucaj kod pumpi sa spralnimkuCistem.Gubici su manji buducida je pretvorba brzine u tlakpostupna.Difuzorske pumpeimaju efikasnost (preko90%).One imaju i tu prednost stoje radijalno opterecenje rotorauravnotezeno sto smanjuje sanseza defleksiju i lorn rotora.

One su obicno u primjeni zavece tlakove.Takoder mogu bitijednostupanjske i viSestupanjske.

'-

Tlacna strana

Lopatice rotora -\.\ r difuzor./

rotor\

\. Lopatice difuzora

Stika 44 - Centrifugalna pumpa s difuzorom '-

7.3.Centrifuealne pumpe s aksiialnim protokom

Aksijalne (propeleme pumpe) ne proizvode veliki tlak, ve6 je njihova prvenstvena zada6a velikikapacitet (dobava).Uglavnom se postavljaju u vertikalnoj izvedbi Hi pod nekim kutem u odnosu navertikalu, budu6i da je bitno kod ove pumpe da je rotor uronjen.To znaci da ove pumpe rade na principuda 6e samo ona teku6ina koja dode do rotora biti transportirana dalje.

Proizlazi da ove pumpe nisu primjenjive kada imamo suction lift ( kada je pumpa iznad nivoateku6ine) ve6 samo u slucaju suction head-a (pumpa ispod nivoa teku6ine).

U nekim slucajevima mogu6aje i horizontalna izvedba ovakvih pumpi.

osovina

brtvenica

---,

ffiJ1 - rml!...ill:

Slika 45 - Propelerna pumpa

7.4.Centrifuealne pumpes miesovitim protokom

Ove pumpe koriste i centrifugalnu silu i potisak da bi pokrenule teku6inu koja se istiskiva i uradijalnom i u aksijalnom smjeru u spiralnom kuCistu.Ovajproces je kombinacija procesa koji se desavajuu spiralnim i aksijalnim pumpama.

7.4.1.Deep well pumpe

lako pod pojmom Deep well pumpa cesto smatramo da se radi 0 uronjenoj pumpi, ona ipak nijeklasicna uronjena pumpa.Prvenstveno zbog Cinjenice sto je pogon pumpe na palubi , a uronjen je samorotor.

, Osim toga deep well pumpa je ona pumpa koja radi na centrifugalnom principu i ima difuzorskelopatice u ku6istu.Ona moze biti jednostupanjska HiviSestupanjska ovisno 0 zahtjevanom tlaku (head-u).

Rotor je napravljen od nerdaju6eg celika koji ima dvostruko zakrivljene lopatice radi maksimalneefikasnosti.Precizno je obraden i dinamicki balansiran.Prvi stupanj rotora je konstruiran za vrlo niskiNPSHR.

Kuciste - u njemu su izlivene difuzorske lopatice i zatim fino obradene kako bi se osigurao protokteku6ine u iduCistupanj bez vrtlozenja.Mogu6eje i podesavanje pozicioniranja rotora preko podesavaju6ematice bez demontiranja pumpe.

Odrivni Idai! -lezaji s kutnim kontaktom, najces6e u triplex kombinaciji, podmazivani mas6u

Klizni le.zaii- ugljicno impregnirani lezajevi koji osiguravaju suhi rad pri startanju i osiguravajucentricnost osovine i sprijecavaju vibracije

Osovina pumpe - od nerdajuceg celika osigurana lezajevima

'-

Najveca primjena ovih tipova pumpi je kod LPG/LEG/LNG brodova gdje su se pokazaleizvanrednima pri iskrcaju polupothladenih i potpuno pothladenih tereta.Uglavnom su visestupanjske , usvakom tanku se nalazi po jedna pumpa, a kod prijevoza potpuno potladenih tereta (fully refrigerated)vrlo cesto su dvije ovakve pumpe u svakom tanku.

Pogon pumpi (EM ili hidraulika) je smjesten izvan tanka tako da je odrzavanje, a i upravljanje svedenona zadovoljavajuCi nivo.

/"'-:"i'~.,, "-,

~f,'-~

!fr--~ 1.""'-".a:. . .

~

L

pogon

Iskrcajna glava

Osovinski vod

Pogonska osovina

lezaj

KuCiste

,

v' Rotor (impeler)

Slika 46 - Deep well pumpa

'-

'-

'--

7.4.2.Uroniene pumpe

Pod uronjenim pumpama podrazumjevamo sve pumpe kojima je motor uronjen u tank ispod nivoatekuCine.Na taj nacin je eliminirana duga osovina i problemi u svezi s njom kao sto je to slucaj kod deepwell pumpi.

Pogon kod uronjenih pumpi je najcesce hidromotor ili elektromotor.Tipicni predstavnik uronjenepumpe je Framo pumpa koja je najsiru primjenu nasla na tankerima za prijevoz kemikalija.

Cor.erdam :>V'9"'9 J'

,:o'pe ---n- _. ... .-. --,.-.Co~~roamconce"".c pope

HrCrau!;cconce"!r:c returnpope

H\'oraJi: Dfess...ep'ne

..

~CofterdamsurroundinghydraUicseclion

High pressureh~ic moIO<

VoIuIe c3sing

AJowsfor \.dismanUing andse<vice wdhout lilting

~ '\

Stika 47 - Framo pumpa

Slripp.ng ,'a'.'~'[.1'90 purg."<)1

Connec100n fOIcomDfesseCa,r;nrlrogenJIGS

Cargo ooscnargepope

Carg:: sa.pponrg p'""

..,

()i seal

CoIIerdam seal

Cargo seal

Ceramic sleeve

II :'-'.\ .~.....'.. -.. .' I. I

: ~ II . .. -I - ,, ,;~;-r"

III

11--~,J_11!

l

li' Tl i, . I

i

Ii : ..u"., I",",,_Ii I

I, :!,,

}--"

t1:1

I

.

II ~ .' .

II 5 1.-. --.I ~ "

1

- -- _

1;.

I ~ -I: I.:t

I I

i 2

II} II,jl TEE "i"i"E] EEEEEE

I. :::.:;:I

~

~

r~II :

I II I II~

: I \ j il£~-=:

l.,.__~ ,~..

I

fJ_- .~.-~~

~I ! I

I

Slika 48 - Uronjenapumpa( Framo pumpa)

'-../'

:

J~I

ii=1~:

~ii~:i.t.I ~r.It ,'I:'>,

:(.~:.2:

:~UJ

~~.,

~!1..--.~-, """'-

'--""

il;I

~~

;

~"

~

::~

--I ,--, r-1\ / \ :. IL --1 \_- -'

~~

'--""'