Plunžrové čerpadlo, konstrukce a princip činnosti

Jednotky s plunžrovými čerpadly této řady se používají v mnoha oblastech podnikání.

Řada NVD 90

Je doporučeno vybavit tryskové hydročistící jednotky čerpadly této řady.

Řada NVD 140

Čerpadla této řady se dobře osvědčila pro čištění výměníků tepla

Řada NVD 160

Čerpadla této řady jsou určena pro hydročištění různých povrchů

Řada NVD 200

Čerpadla této řady se dobře osvědčila pro čištění výměníků tepla

Řada NVD 250

Tato čerpadla pracují v dílnách pro údržbu tlaku v nádrži v ropném průmyslu.

Řada NVD 300

Čerpadla této řady se dobře osvědčila pro čištění výměníků tepla

Řada NVD 350

Tato čerpadla doplňují instalace pro různé výrobní procesy

Řada NVD 500

Plunžrové čerpadlo této řady bylo vyvinuto speciálně pro provoz tlakových tlakových systémů

Řada NVD 800

Řada těchto čerpadel byla vyvinuta pro hutnictví a ropný a plynárenský průmysl

Široký sortiment plunžrových čerpadel

Vysokotlaká plunžrová čerpadla ze závodu Bajkal jsou prezentována v široké škále provozních parametrů. Naši odborníci jsou vždy připraveni vám pomoci s výběrem optimálního vybavení pro vaše účely.

Chcete-li si objednat vybavení nebo získat další informace o našich čerpadlech, zašlete elektronickou žádost na adresu: [email protected]. nebo kontaktujte telefonicky: +7 (967) 027-71-44

Jak objednat čerpadlo

Rostlina “Bajkal” je moderní výroba vysokotlakých plunžrových čerpadel, která jsou určena pro dodávku kapalných médií jako součást vysokotlaké čerpací jednotky s různými pohony čerpadel. V závislosti na objednávce se nejčastěji montují elektromotory a vznětové spalovací motory. Výkon pohonu plunžrových čerpadel závisí na charakteristikách výstupního průtoku a tlaku a u našich čerpadel je v rozmezí 22 . 600 kW.

Závod Bajkal vyrábí následující typy čerpadel:

• přerušované čerpadlo určeno pro přívod pracovních kapalin pod vysokým tlakem při technologických operacích, které nevyžadují nepřetržitý provoz plunžrových čerpadel.

• konstantní čerpadlo Navrženo pro dodávku vysokotlakých kapalin pro kontinuální výrobní procesy.

Vlastnosti čerpané kapaliny
teplota	až 50 °C (volitelně až 90 °C)
Hustota	0,75…1,25 kg/dm³
Kinematická viskozita	0,5…40,0 cSt
Přípustný obsah tvrdých částic	ne více než 0,2 % (velikost ne více než 0,2 mm)

Označení plunžrových čerpadel
V závislosti na vyvinutém hydraulickém výkonu jsou vysokotlaká plunžrová čerpadla rozdělena do řad a mají označení sestávající z posloupnosti písmen a číslic. Písmenné označení NVD znamená, že tento píst Нasos Вvysoký ДTlak vyrábí společnost BAIKAL LLC a čísla za písmeny označují jmenovitý příkon tohoto plunžrového čerpadla.

V závislosti na přítomnosti redukční převodovky byla v konstrukci čerpadla zavedena následující označení:
„T“ — pro čerpadla s vestavěným redukčním převodem;
“PT” — pro čerpadla bez vestavěného redukčního převodu.

Soubory ke stažení

• Označení čerpadel a čerpacích jednotek vyráběných společností Baikal LLC (698 KB, PDF)
• Dotazník pro objednání čerpadel a čerpacích agregátů (287 KB, PDF)

Konstrukce a princip činnosti plunžrových čerpadel

Konstrukčně se čerpadlo skládá z hnací a hydraulické části.

Pohonná část plunžrová čerpadla se používají k přeměně rotačního pohybu klikového hřídele na vratný pohyb plunžrů. Všechny díly části pohonu čerpadla jsou vyrobeny z vysoce pevných materiálů a mají životnost minimálně 30 000 provozních hodin. Pohonná část čerpadel je navíc symetrická, což umožňuje vyrábět čerpací jednotky pravého i levého provedení (rotační).

Konstrukce hnací části zahrnuje: klikový hřídel, ojnice a jezdce. Na druhé straně jsou plunžry připojeny k jezdcům, které vstupují do hydraulické části přes olejová těsnění.

Pro zajištění nepřetržitého provozu za různých podmínek je hnací část vyrobena z velmi odolného materiálu.

<strong>Mazací systém</strong>

• Vyrobeno se systémem nuceného mazání pro zatěžované prvky hnací části, jako jsou: kluzná ložiska (vložky) ojnic; nosná ložiska hřídele; ojniční čepy, montáž křížové hlavy. Použití systému nuceného mazání několikanásobně prodlužuje životnost našich plunžrových čerpadel, aniž by se výrazně zvýšily náklady na jejich údržbu.

• Provoz plunžrových čerpadel bez systému nuceného mazání není povolen.

• Aby se zabránilo emisím oleje podél příčných tyčí, jsou instalovány manžety a prvky stěrače se zvýšenými zdroji (kvůli vývoji designu a výběru materiálů) nejméně 2000 hodin.

• Čerpací agregát je vybaven nezávislým mazacím systémem (olejová stanice), který se skládá ze zubového olejového čerpadla se střídavým hnacím motorem, tlakového jemného olejového filtru a vzduchového chladiče. Zavedení tohoto schématu mazání u plunžrových čerpadel umožňuje zajistit požadovanou kvalitu mazání prvků plunžrového čerpadla bez ohledu na otáčky hnacího hřídele.

• Olej se nalévá do mazacího systému (výrobce doporučuje olej Lukoil Stilo), který má životnost minimálně 2000 hodin (interval výměny oleje). Po dohodě s výrobcem lze plnit i jiné oleje, přičemž životnost plunžrových čerpadel a servisní interval je sjednán.

Hydraulická část sestává z těchto hlavních částí: hydraulická jednotka (hydraulická skříň), ve které je umístěna čerpací část a dělení se zvětšuje; těsnění s plunžry a pojistným ventilem.

Těleso hydraulické jednotky obsahuje vysokotlaké a nízkotlaké průtokové kanály a místa pro ventily (sání a výtlak). Všechny prvky hydraulické části jsou vyrobeny z vysoce pevných materiálů odolných proti korozi a otěru.

<strong>Konstrukce a princip činnosti hydraulické části</strong>

Hydraulická část je navržena a vyrobena tak, aby:

• zajišťuje provoz bez kavitace při minimálních sacích tlacích (minimální sací tlak našich plunžrových čerpadel je 2…3 m š.s.), což umožňuje jeho použití pro čerpání kapalin z nádrží pomocí samonasávání. Maximální sací tlak u standardního provedení je 1,6 MPa; volitelně až 10,0 MPa;

• prvky dráhy proudění při práci na znečištěné (odpadní) vodě na styčných plochách „nekysele“ a všechny prvky lze bez dalšího úsilí demontovat;

• ventilové skupiny (ventily, sedla, rozpěrky, pružiny) jsou vyrobeny z vysoce kvalitních korozivzdorných a otěruvzdorných ocelí a mají konstrukci zajišťující vysokou životnost pro čistou sladkou vodu minimálně 2000 hodin; pro silně znečištěné (mineralizované, odpadní vody atd.) minimálně 1000 hodin (servisní interval);

• hydraulická část je symetrická, což umožňuje přívod a odvod pracovní kapaliny do plunžrového čerpadla z libovolné strany (přívod včetně spodního konce hydraulické jednotky);

• těsnění čerpadla jsou vyrobena z vysoce pevných materiálů s vysokou odolností proti otěru a teplotám. Nastavení těsnění je velmi jednoduché a nevyžaduje demontáž žádných součástí. Životnost těsnění pro čistou sladkou vodu je minimálně 2000 hodin, pro silně znečištěnou (mineralizované, odpadní vody apod.) minimálně 1000 hodin;

• pojistný ventil je navržen pro plný průtok kapaliny v případě provozu a je vybaven vypouštěcí armaturou; — plunžry se vyrábí v několika typech: karbid, nerezová ocel (pro čistou sladkou vodu); karbid s keramickým povlakem (pro znečištěné odpadní vody); keramické (pro silně znečištěnou agresivní vodu). Typ keramiky (stejně jako povlak) může být zirkonium nebo oxid hlinitý.

Související články

• Použití objemových čerpadel k udržení tlaku v zásobníku.
• Perspektivy vývoje objemových čerpadel v systémech udržování tlaku.
• Zkušenosti s používáním čerpadel Bajkal pro zlepšení efektivity těžby ropy.
• Nová řada čerpadel ze závodu Bajkal pro veřejné služby.

Kvalita a spolehlivost

• Hydraulická část čerpadel je vyrobena z vysoce pevných, otěruvzdorných a antikorozních materiálů.
• Tvrdokovové, keramické a tvrdokovové plunžry s ochranným povlakem prodlužují životnost.
• Různé typy těsnění v závislosti na provozních podmínkách čerpacího zařízení.
• Vysoká bezpečnostní rezerva hnací části.
• Možnost připojení horní redukční převodovky k čerpadlu.
• Cirkulační mazací systém s filtrací použitého oleje. Použití cirkulačního mazacího systému bez rozstřikování v čerpadlech Bajkal (ve většině analogů se mazání provádí rozstřikováním) výrazně zvyšuje životnost produktu před generální opravou a také zlepšuje provozní vlastnosti čerpadel.
• Obrovskými výhodami plunžrových a pístových čerpadel je jejich vysoká spolehlivost, snadná obsluha a udržovatelnost.

Široký sortiment plunžrových čerpadel

Vysokotlaká plunžrová čerpadla ze závodu Bajkal jsou prezentována v široké škále provozních parametrů. Nejkompaktnější produkční čerpací jednotka má hnací výkon až 60 kilowattů a váží pouhých 208 kilogramů. Největší čerpací jednotka má výkon 600 kilowattů a váží asi 3 tuny. Naši odborníci jsou vždy připraveni vám pomoci s výběrem optimálního vybavení pro vaše účely.

Pístové kapalinové čerpadlo je jedním z prvních zástupců čerpadel. Mechanické vytlačování kapaliny je jedním z prvních principů čerpání kapalin.

Charakteristickým rysem pístových čerpadel od jiných objemových hydraulických strojů je nevratnost jejich působení na vodu. Jinými slovy, taková čerpadla nemohou fungovat jako hydraulické pohony.

V dnešní době prošla konstrukce pístového čerpadla mnoha vylepšeními a moderní verze má robustní tělo a široké možnosti interakce.

Obsah

• Princip činnosti pístového čerpadla
• Zařízení pístového čerpadla
• Údaje o výkonu
• Pístové vzduchové čerpadlo
• Výhody a nevýhody pístového a plunžrového čerpadla

Princip činnosti pístového čerpadla

Činnost pístového kapalinového čerpadla je založena na výtlačném principu. Hlavní pracovní části takového zařízení jsou: válec a píst. Píst se pohybuje ve válci a vykonává vratný pohyb.

Činnost pístového čerpadla obecně vypadá takto:

Ve válci (poloha 8) píst se pohybuje (poloha 7), pevně spojené s tyčí (poloha 9), která je výkonnou částí hnacího klikového mechanismu. Když se píst pohybuje „doprava“, zvyšuje se užitečný objem válce, tj. objem naplněný kapalinou, v důsledku čehož se tlak v něm snižuje.

Sací ventil (poloha 4) při svém stoupání se kapalina pod vlivem vnějšího tlaku na její povrch, nejčastěji atmosférického, dostává do válce sáním (poloha 1), otevřete zpětný ventil (poloha 2) a sací potrubí (poloha 3).

Když se píst pohybuje „doleva“, kapalina, která předtím vstoupila do válce, je vytlačována pohybujícím se pístem. Zvyšuje se tlak ve válci čerpadla. Sací ventil (poloha 4) se uzavře a vypouštěcí ventil (poloha 5) stoupá a kapalina z válce vstupuje do výtlačného potrubí (poloha 6). K přívodu kapaliny do výtlačného potrubí dochází v důsledku vytlačení dříve nasáté kapaliny z válce pohybujícím se pístem.

Vysokotlaká plunžrová čerpadla

Plunžrové čerpadlo je typ objemového čerpadla. Charakteristickým rysem plunžrového čerpadla je jeho pracovní prvek – plunžr. Jeho úkolem je pohybovat se po ose válce. Plunžry se pohybují pomocí elektrického pohonu, který otáčí klikovým hřídelem.

K nasávání kapaliny do válce čerpadla dochází, když se plunžr pohybuje nahoru. Současně se zvedne sací ventil K1 a kapalina pod vlivem vnějšího tlaku vstupuje do válce čerpadla. Když se plunžr pohybuje zpět dolů, ventil K1 je přitlačen k jeho sedlu, čímž se uzavře, a vypouštěcí ventil K2 se otevře, což umožňuje kapalině vytlačené z válce projít do výtlačného potrubí.

Píst 1 čerpadlo během provozu přichází do kontaktu pouze s těsnicími prvky 2, utěsnění pístu ve válci. V tomto případě je důkladnosti těsnění dosaženo těsněním stlačeným ucpávkou, což snižuje tření a opotřebení styčných ploch. Díky tomu se válec plunžrového čerpadla neopotřebovává, ale slouží pouze jako nádoba, která se plní a vyprazdňuje v závislosti na směru pohybu plunžru.

Klasifikace pístových čerpadel

Nyní, když znáte vlastnosti těchto dvou typů zařízení, doporučujeme zdůraznit jejich hlavní klasifikaci:

Podle typu akce:

• jednočinné pístové čerpadlo – jedna strana pístu pracuje;
• dvojčinné pístové čerpadlo – obě strany pístu pracují;

Podle typu uspořádání válců:

• horizontální;
• vertikální.

Podle typů pohonů:

• poháněný – poháněný motorem spojeným s čerpadlem přes ojnici;
• přímočinné – namontované na společné tyči s parním strojem.

Zařízení pístového čerpadla

Základem pístového čerpacího zařízení je dutý kovový válec, ve kterém probíhají všechny pracovní procesy.

Pístové čerpadlo na vodu se obecně skládá z:

Účelem ventilů je umožnit proudění vody dovnitř a zároveň zabránit jejímu zpětnému vytékání. V závislosti na konstrukci může jako ventil fungovat kulička nebo membrána.

Hydraulická pístová čerpadla využívají jako těsnící prvek ve zpětném ventilu kuličku ze skla, plastu nebo kovu.

Pryžová deska (membrána) je instalována v membránovém pístovém čerpadle jako ventil, upevněný na jedné straně.

Pohybu pístu ve válci se dosahuje otáčením kliky, která je upevněna na stejné hřídeli jako elektromotor.

Konstrukce moderního pístového čerpadla obsahuje několik ventilů, jejichž vřetena jsou upevněna na jedné klice. Tato nastavitelná pístová čerpadla, která se otáčejí v ložiskách, jsou schopna zajistit stabilní průtok.

Vysokotlaká plunžrová čerpadla jsou schopna pracovat s vodnými médii a jakýmikoli kapalinami, jako je voda, které mají nízkou viskozitu a nemohou reagovat s kovovými částmi zařízení. Zařízení funguje jako dávkovač. Pístové čerpadlo může být ruční nebo automatické. V tomto případě dávkovací čerpadlo čerpá kapalinu pomocí vysokého tlaku.

Na rozdíl od pístového čerpadla má plunžrové čerpadlo tu výhodu, že nemá vnitřní těsnění pístu. To vede k jejich širokému použití v oblasti vysokého tlaku.

Současně má vysokotlaké plunžrové čerpadlo řadu výhod:

• čerpadlo se velmi snadno instaluje
• Ovládání vysokotlakého plunžrového čerpadla není obtížné
• je k dispozici mazací systém, který k němu umožňuje snadný přístup
• je možné nastavit vysokotlaké plunžrové čerpadlo na požadovaný pracovní tlak

Konstrukce navíc rozlišuje mezi axiálními a radiálními pístovými typy čerpadel.

Rozdíl mezi pístem a plunžrem

Podle konstrukce pracovního prvku, který vytlačuje kapalinu z válce, jsou pístová čerpadla buď kotoučová pístová nebo plunžrová.

Píst čerpadla (na obrázku vlevo) má tvar disku, jehož utěsnění ve válci je provedeno pomocí speciálních pružných dělených kovových (nejčastěji litinových) kroužků. Pečlivého utěsnění pístu kotouče ve válci lze dosáhnout také pomocí gumových nebo kožených manžet.

Na rozdíl od pístu je plunžr (na obrázku vpravo) dutý válec, jehož délka je mnohem větší než jeho průměr. Pohybuje se v ucpávce, aniž by se dotýkal stěn pracovního válce. Plunžry jsou vyrobeny ve formě tyče.

Údaje o výkonu

Posuv pístového čerpadla

Dodávka čerpadla je objemové množství kapaliny dodávané čerpadlem do výtlačného potrubí za jednotku času. Tato definice platí pro všechna čerpadla bez ohledu na jejich konstrukční typy.

Průtok pístového čerpadla Q je vyjádřen jako součin objemu V vytlačeného za jeden zdvih a počtu pracovních zdvihů za jednotku času.

V=f × S,

• f – plocha pístu,
• S je jeho tah.

Q = f × (S × i/60),

• i – počet úderů za minutu.

S × i/60 = Vср – průměrná rychlost pístu zohledňující zdvih pouze během pracovního zdvihu.

Tak Q = f × Vcp

Uvážíme-li charakteristiky čerpadla, rychlost posuvu pístového čerpadla se v čase cyklicky mění, zatímco graf přívodu kapaliny do tlakového potrubí u jednočinného čerpadla je přerušovaný.

Za účelem vyrovnání plánu plnění se používají dvojčinná pístová čerpadla.

Posuv plunžrového čerpadla

Průtok trojčinného plunžrového čerpadla je roven trojnásobku průtoku jednočinného čerpadla.

Q = 3 × f × (S × i/60)

Třípístové čerpadlo vytváří ve srovnání s pístová čerpadla rovnoměrný přívod kapaliny do vstřikovacího systému a zpravidla nevyžaduje instalaci speciálních zařízení pro vyrovnání plánu dodávky.

Tato vlastnost je významnou výhodou tohoto typu čerpadel.

Výkon a účinnost

Výkon a účinnost pístového a plunžrového čerpadla jsou hlavní charakteristiky, které vypovídají o kvalitě zařízení. Účinnost – koeficient výkonu – udává ztráty v čerpadle a skládá se ze dvou hodnot.

Hydraulická účinnost je ztráta výkonu v důsledku hydraulického odporu:

Mechanická účinnost – ukazuje mechanické ztráty v zařízení, jako je tření atd.

Užitný výkon pístového čerpadla:

N = Q ρ g H,

kde -Q je průtok čerpadla;

• ρ – hustota vody;
• H je celková výška zdvihu kapaliny.

Pístové vzduchové čerpadlo

Pístová vzduchová pumpa, která nasává plyn nebo vzduch o tlaku pod atmosférickým tlakem a vytlačuje jej do atmosféry, se nazývá vakuová pumpa.

Vakuové vývěvy se v potravinářském průmyslu používají především k odsávání nezkondenzovaných par a plynů v odpařovacích stanicích, varných stanicích továren a provozů vybavených vakuovými aparaturami a také k vytváření podtlaku v sekcích vakuových filtrů. Častěji se používají nízkovakuové vývěvy, které na svém sacím potrubí vytvářejí podtlak až 92-95 % atmosférického tlaku.

Pístové vzduchové čerpadlo je v principu kompresor, který nasává plyn za sníženého tlaku, stlačuje ho a následně tento plyn čerpá. Přestože skutečný výtlačný tlak není o mnoho vyšší než atmosférický tlak, kompresní poměr u pístového vzduchového čerpadla je mnohem vyšší než u běžného kompresoru.

Při tomto stupni komprese je objemová účinnost malá – asi 35 %. Pro zvýšení objemové účinnosti se používají technické metody k vyrovnání tlaku na sacím a výtlačném konci čerpadla, čímž je dosaženo vysoké objemové účinnosti.

Výhody a nevýhody pístového a plunžrového čerpadla

Obrovskou výhodou čerpadla je jeho spolehlivost a vysoká udržovatelnost. Tyto dva parametry vyplývají nejen z principu činnosti, ale také z konstrukce čerpadla – čerpadlo je vyrobeno z vysoce pevných materiálů. Čerpadlo je schopno pracovat v prostředích, která mají vysoké požadavky na startovací podmínky. Obrovskou výhodou tohoto typu čerpadel je oproti oběhovým čerpadlům schopnost provádět „suché“ sání, kterým se nemůže pochlubit každé čerpadlo.

Mezi nevýhody je třeba poznamenat nízkou produktivitu. V současné době jsou na trhu modely, kde je tento ukazatel na přijatelné úrovni, ale taková čerpadla mají zvýšené požadavky na provozní parametry, což má za následek vysoké náklady na čerpadlo.

Aplikace

U objemových čerpadel není hodnota tlaku v zásadě omezena. Zvýšení posuvu lze dosáhnout pouze zvětšením konstrukčních rozměrů a počtu pracovních zdvihů (počet otáček).

V pístových a plunžrových čerpadlechVzhledem k cyklické povaze pohybu výtlačného tělesa je proudění kapaliny nestabilní a zvýšení průtoku a následně i posuvu v důsledku zvýšení počtu otáček je omezeno jevem setrvačnosti.

Použití plunžrových čerpadel se doporučuje v případech, kdy je vyžadován vysoký tlak při relativně nízkém průtoku.

V lisovnách a chemickém průmyslu se staví čerpadla s tlakem 1000 atmosfér a více. Specializovaná pístová čerpadla je povoleno používat při práci s agresivním prostředím, výbušnými směsmi a určitými druhy paliv. Ale rozsah použití tohoto typu čerpadel není omezen na průmyslovou sféru. Tato čerpadla se také používají k zajištění čisté vody pro domácí potřeby.

Přestože pístové kapalinové čerpadlo není dimenzováno pro velké cirkulační objemy, je vysoce spolehlivé a při včasné údržbě může pracovat velmi dlouho.

Pístové čerpadlo patří k typu objemového čerpadla. Abyste si udělali názor na tento typ čerpadel, přečtěte si článek o šroubových čerpadlech.

Pístová čerpadla zaujímají samostatné místo na trhu; uspokojují požadavky jak soukromých uživatelů, tak velkovýrobních zařízení. Potřeba čerpadel tohoto typu v domácích potřebách je dána jak jednoduchostí jejich konstrukce a nenáročností na údržbu, tak vysokou životností tohoto typu zařízení.