Studiu de caz: Sistem de pompă verticală cu mai multe trepte de{0}}presiune personalizat

Un client pe termen lung-care a folosit anterior un sistem de pompă verticală Grundfos ne-a abordat cu o cerință nouă și foarte solicitantă. Clientul a solicitat o soluție de înlocuire capabilă să furnizeze un debit de 180–200 m³/h și o înălțime de 36–40 bar, în timp ce a modernizat toate componentele umede la oțel inoxidabil 316L pentru rezistență superioară la coroziune și durabilitate în operațiunile de tratare a apei. Acești parametri depășesc intervalele industriale standard, necesitând atât inovație hidraulică, cât și rezistență structurală.

 

După primirea cererii, echipele noastre de cercetare și dezvoltare și tehnică au efectuat o analiză de inginerie cuprinzătoare. Am stabilit că un standardpompa centrifuga multietapata verticalanu a putut satisface pe deplin cerințele hidraulice. Prin urmare, un nou model a fost proiectat de la zero, bazat pe cea mai mare dimensiune a cadrului existent.

Noul design a implicat creșterea numărului de trepte de difuzor, optimizarea geometriei rotorului pentru o eficiență mai bună, consolidarea arborilor și a cuplajelor pentru a susține o presiune de 40 de bari și asigurând compatibilitatea deplină cu construcția din oțel inoxidabil 316L. Această configurație a oferit atât robustețe mecanică, cât și rezistență chimică-pe termen lung pentru funcționarea continuă în medii de tratare a apei.

Odată ce proiectarea hidraulică a fost finalizată, echipa de ingineri a efectuat simulări CFD și analiză a tensiunilor mecanice pentru a valida performanța sistemului. Au fost evaluate mai multe combinații de etape pentru a asigura echilibrul optim între cap și eficiență. După mai multe runde de optimizare, a fost finalizată configurația care atinge 200 m³/h la 38 bar.

Noul model personalizat a fost desemnat CDLF200-6 + CDH200-6, reprezentând o pompă centrifugă verticală cu mai multe trepte care livrează 200 de metri cubi pe oră la o înălțime maximă de 40 de bari, cu toate părțile umede realizate din oțel inoxidabil 316L. Designul a inclus secțiuni extinse de difuzor, rotoare echilibrate cu precizie și capete de descărcare modulare pentru o întreținere mai ușoară. Desenele 3D complete și curbele de performanță au fost furnizate clientului pentru revizuire, iar după mai multe runde de confirmare, designul a fost aprobat pentru producție.

Simulările CFD și calculele hidraulice interne au validat câștigul de treaptă, eficiența și comportamentul NPSH. 3Modelele D, desenele de ansamblu și curbele de performanță au fost emise pentru revizuire. După mai multe schimburi tehnice, clientul a aprobat configurația CDLF200-6 + CDH200-6 cu următoarele obiective la serviciu: 190–200 m³/h, 38–40 bar, cu marjă NPSH mai mare sau egală cu 1,0 m.

Note importante de design: secțiune extinsă a difuzorului, rotoare echilibrate cu precizie (ISO G2.5), garnituri mecanice cu cartuș (SiC/SiC, Viton) și un cap de descărcare modular pentru a simplifica service-ul. Toate piesele umede sunt din oțel inoxidabil 316L.

După aprobare, producția a început cu respectarea strictă a standardelor de calitate. Toate materialele 316L au fost supuse testării PMI înainte de prelucrare. Operațiunile de sudare au fost efectuate folosind TIG cu purjare cu argon înapoi-pentru a preveni oxidarea, urmată de pasivarea suprafeței. Precizia de prelucrare a fost menținută cu 0,03 mm TIR și toate ansamblurile rotative au fost echilibrate dinamic conform standardelor ISO 1940 G2.5.

Componentele rulmenților de presiune-au fost testate hidrostatic la 1,5 ori presiunea de proiectare (60 bar). Inspecțiile dimensionale și de montaj au fost efectuate la mai multe puncte de control, asigurând concentricitatea și degajările corespunzătoare. Fiecare pompă a fost supusă unui test de rotație fără-sarcină și a unei verificări a izolației electrice înainte de a trece la asamblarea finală.

Ansamblu mecanic

• Stivuirea etajelor: fiecare rotor, difuzor și manșon au fost măsurate și înregistrate; Jocul rotor la difuzor a fost stabilit conform specificațiilor.
• Construcția rotorului: inele de uzură măsurate și potrivite; flotor axial configurat; chei montate la toleranță.
• Instalarea rulmentului: montare incalzita pentru a evita brineling; preîncărcare verificată prin măsurarea jocului final.
• Etansare mecanica: garnitura cartus instalata cu cleme de fixare; Rezerva de spălare a camerei de etanșare păstrată.
• Cap de descărcare și bază: cadru modular aliniat la datum; urechi de ridicare verificate și marcate.

Electrice și comenzi

• Cablajul motorului: secvența fazelor verificată; rezistență de izolație > 100 MΩ @ 500 V.
• Instrumentatie: atingeri de presiune la aspiratie/descarcare, PT100 pe rulmenti si vibratii montate la DE/NDE.
• Logica de control: acceptă funcționarea alternativă, creșterea paralelă, pornire ușoară/VFD și interblocări de protecție (funcționare uscată, supratemperatură, supravibrație).

Alinierea cu laser

• Alinierea la rece efectuată cu instrument laser; offset final Mai mic sau egal cu 0,03 mm și unghiulare în limitele toleranței.
• Compensarea creșterii termice documentată pentru alinierea la cald la șantier.

1) Verificări înainte de testare

• Niveluri de ulei/grăsimi confirmate; cuplaje protejate; toate instrumentele calibrate (certificabile trasabile).
• Aspirație inundată, sistem aerisit; rotație verificată; oprire de urgență testată.

2) Verificarea curbei de performanță hidraulică

Fiecare pompă centrifugă verticală cu mai multe etape a fost testată în mai multe puncte pentru a mapa curba H-Q. Rezultate reprezentative:
• 70% debit (~140 m³/h): înălțime ≈ 41,5 bar; eficiență în banda prevăzută.
• Debit 100% (~190 m³/h): înălțime ≈ 38,2 bar; consumul de putere nominal; BEP aproape de serviciu.
• 120% debit (~225 m³/h): înălțime ≈ 34,6 bar; funcționare stabilă, fără debut de cavitație.
Rezultatele au rămas în intervalul de ± 3% din predicțiile de proiectare.

3) Integritatea presiunii și scurgerile

• Test hidrostatic la 60 bar timp de 30 de minute pe carcasă și colector de refulare-fără scurgeri sau deformare permanentă.
• Reținere statică a etanșării mecanice: inspecția uscată post-test a confirmat infiltrații vizibile zero.

4) Limite de vibrație și acustică

• Vibrații: mai mică sau egală cu 4,3 mm/s la funcționare de 100% (conform ISO 10816).
• Zgomot: < 85 dB(A) @ 1 m; temperaturile rulmentului sunt stabile pe tot parcursul.

5) NPSH și Marja de cavitație

• În cazul testelor de ridicare de aspirație indusă și de accelerație, NPSH disponibil depășit necesar cu Mai mare sau egal cu 1,0 m. Fără semnătură de cavitație în spectrul de vibrații.

6) Rezistență și alergare paralelă

• Funcționare continuă: 3 ore de funcționare cu citiri periodice la fiecare 15 minute-presiuni, debite, vibrații, temperaturi ale rulmenților, toate stabile.
• Mod paralel: atât CDLF200-6 cât și CDH200-6 funcționează simultan; stabilitatea presiunii colectoare și împărțirea debitului verificate.
• Interblocări: funcționare uscată, supravibrații, supratemperatura și oprire de urgență testate și înregistrate.

Produse livrate

• Raport FAT (date H‑Q, jurnalele de vibrații, foi de calibrare a manometrelor), videoclipuri de testare HD (asamblare + performanță) și listă de verificare a întreținerii.

Înainte de ambalare, clientul a vizitat fabrica noastră din China pentru o inspecție pre{0}}expediere. Împreună cu inginerii noștri, au revizuit construcția mecanică, finisarea suprafeței și înregistrările de testare. Testele de presiune aleatorii au fost repetate pe-site-ul. Clientul și-a exprimat o satisfacție ridicată față de calitatea construcției și de caracterul complet al documentației.

 

Având în vedere greutatea totală (~3,5 tone) și amprenta la sol, expedierea completă a ansamblului a fost nepractică. Fiecare pompă centrifugă verticală cu mai multe trepte a fost ambalată separat în cutii de lemn ISPM-15 personalizate cu baze întărite. Măsurile de protecție au inclus ambalarea VCI, desicanți, indicatori de umiditate și monitoare de șoc/înclinare. Bornele electrice au fost sigilate; toate lăzile erau clar etichetate cu numere de serie, greutate brută și simboluri de manipulare. Documentația-rapoartele FAT, certificatele de materiale, desenele de instalare și manualele-au însoțit expedierea.

 

Am furnizat un ghid de pornire rapidă, lista de piese de schimb recomandate, programul de lubrifiere și instrucțiuni de aliniere. Pentru lucrul pe șantier, oferim suport video live pentru reasamblare și prima pornire. SAT (Site Acceptance Test) poate repeta verificarea punctului de lucru, comutarea în paralel și verificările logicii de alarmă.

Soluția cu două pompe CDLF200-6 + CDH200-6 a îndeplinit obiectivele necesare de 180–200 m³/h și 36–40 bar, cu un design robust și care poate fi întreținut. Proiectul demonstrează capacitatea noastră de a furniza sisteme de pompe verticale cu mai multe etape personalizate, de înaltă presiune, pentru aplicații de tratare a apei.