طراحی/طراحی نادرست لوله‌کشی می‌تواند منجر به مشکلاتی مانند ناپایداری هیدرولیک و کاویتاسیون در سیستم پمپ شود. برای جلوگیری از کاویتاسیون، باید روی طراحی لوله کشی و سیستم مکش تمرکز کرد. کاویتاسیون، چرخش داخلی و حباب هوا می تواند منجر به سطوح بالای سر و صدا و لرزش شود که می تواند به مهر و موم ها و یاتاقان ها آسیب برساند.

خط گردش پمپ

هنگامی که یک پمپ اسپلیت کیس افقی باید در نقاط عملیاتی مختلف کار کند، ممکن است یک خط گردش برای بازگرداندن بخشی از مایع پمپ شده به سمت مکش پمپ لازم باشد. این به پمپ اجازه می دهد تا به طور موثر و قابل اعتماد در BEP به کار خود ادامه دهد. برگرداندن بخشی از مایع مقداری توان را هدر می دهد، اما برای پمپ های کوچک، توان تلف شده ممکن است ناچیز باشد.

مایع در گردش باید به منبع مکش بازگردانده شود، نه به خط مکش یا لوله ورودی پمپ. اگر به خط مکش بازگردانده شود، باعث ایجاد تلاطم در مکش پمپ می شود و باعث ایجاد مشکل در عملکرد و یا حتی آسیب می شود. مایع برگشتی باید به سمت دیگر منبع مکش برگردد، نه به نقطه مکش پمپ. معمولاً چیدمان مناسب بافل یا طرح های مشابه دیگر می تواند اطمینان حاصل کند که مایع برگشتی باعث ایجاد تلاطم در منبع مکش نمی شود.

عملیات موازی

وقتی یک تک بزرگ پمپ اسپلیت کیس افقی امکان پذیر نیست یا برای برخی کاربردهای با جریان بالا، اغلب به چندین پمپ کوچکتر برای کار به صورت موازی نیاز است. به عنوان مثال، برخی از تولیدکنندگان پمپ ممکن است نتوانند پمپ بزرگی برای یک پکیج پمپ جریان بزرگ تهیه کنند. برخی از خدمات به طیف گسترده ای از جریان های عملیاتی نیاز دارند که در آن یک پمپ واحد نمی تواند از نظر اقتصادی کار کند. برای این خدمات با رتبه بالاتر، دوچرخه‌سواری یا کارکردن پمپ‌ها به دور از BEP آن‌ها باعث اتلاف انرژی و مسائل قابل اطمینان می‌شود.

هنگامی که پمپ ها به صورت موازی کار می کنند، هر پمپ جریان کمتری نسبت به زمانی که به تنهایی کار می کرد تولید می کند. هنگامی که دو پمپ یکسان به طور موازی کار می کنند، جریان کل کمتر از دو برابر جریان هر پمپ است. عملیات موازی اغلب به عنوان آخرین راه حل با وجود الزامات کاربردی خاص استفاده می شود. به عنوان مثال، در بسیاری از موارد، در صورت امکان، دو پمپ که به صورت موازی کار می کنند بهتر از سه یا چند پمپ موازی هستند.

عملکرد موازی پمپ ها می تواند یک عملیات خطرناک و ناپایدار باشد. پمپ هایی که به صورت موازی کار می کنند نیاز به اندازه، عملکرد و نظارت دقیق دارند. منحنی (عملکرد) هر پمپ باید مشابه باشد - بین 2 تا 3٪. منحنی‌های پمپ ترکیبی باید نسبتاً صاف باقی بمانند (برای پمپ‌هایی که به صورت موازی کار می‌کنند، API 610 به افزایش حداقل 10 درصدی هد در جریان نامی به مرکز مرده نیاز دارد).

تقسیم افقی کیس پمپ لوله کشی

طراحی نادرست لوله کشی می تواند به راحتی منجر به لرزش بیش از حد پمپ، مشکلات بلبرینگ، مشکلات آب بندی، خرابی زودرس اجزای پمپ یا خرابی فاجعه بار شود.

لوله کشی مکش از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا مایع زمانی که به سوراخ مکش پروانه پمپ می رسد باید شرایط عملیاتی مناسبی مانند فشار و دما داشته باشد. جریان صاف و یکنواخت خطر ایجاد حفره را کاهش می دهد و به پمپ اجازه می دهد تا به طور قابل اعتماد کار کند.

قطر لوله و کانال تاثیر قابل توجهی روی هد دارد. به عنوان یک تخمین تقریبی، کاهش فشار ناشی از اصطکاک با توان پنجم قطر لوله نسبت معکوس دارد.

برای مثال، افزایش 10 درصدی قطر لوله می تواند 40 درصد از دست دادن هد را کاهش دهد. به طور مشابه، افزایش 20٪ در قطر لوله می تواند افت هد را تا 60٪ کاهش دهد.

به عبارت دیگر، افت هد اصطکاکی کمتر از 40 درصد افت هد قطر اصلی خواهد بود. اهمیت هد مکش خالص خالص (NPSH) در کاربردهای پمپاژ، طراحی لوله کشی پمپ را به یک عامل مهم تبدیل می کند.

لوله مکش باید تا حد امکان ساده و مستقیم باشد و طول کل باید به حداقل برسد. پمپ های سانتریفیوژ معمولاً باید دارای طول مستقیم 6 تا 11 برابر قطر لوله مکش باشند تا از تلاطم جلوگیری شود.

فیلترهای مکش موقت اغلب مورد نیاز است، اما فیلترهای مکش دائمی معمولاً توصیه نمی شوند.

کاهش NPSHR

مهندسان لوله کشی و فرآیند به جای افزایش واحد NPSH (NPSHA)، گاهی اوقات سعی می کنند NPSH مورد نیاز (NPSHR) را کاهش دهند. از آنجایی که NPSHR تابعی از طراحی پمپ و سرعت پمپ است، کاهش NPSHR یک فرآیند دشوار و پرهزینه با گزینه های محدود است.

دهانه مکش پروانه و اندازه کلی پمپ اسپلیت کیس افقی ملاحظات مهمی در طراحی و انتخاب پمپ هستند. پمپ هایی با دهانه مکش پروانه بزرگتر می توانند NPSHR کمتری را ارائه دهند.

با این حال، دهانه های مکش پروانه بزرگتر ممکن است باعث برخی مشکلات عملیاتی و دینامیکی سیال، مانند مشکلات گردش مجدد شود. پمپ هایی با سرعت کمتر معمولاً NPSH مورد نیاز کمتری دارند. پمپ های با سرعت بالاتر NPSH مورد نیاز بالاتری دارند.

پمپ‌هایی که دارای پروانه‌های دهانه مکش بزرگ طراحی شده‌اند، ممکن است باعث مشکلات گردش مجدد شوند که باعث کاهش راندمان و قابلیت اطمینان می‌شود. برخی از پمپ های NPSHR پایین طوری طراحی شده اند که با سرعت های پایینی کار کنند که بازده کلی برای کاربرد مقرون به صرفه نیست. این پمپ های سرعت پایین نیز قابلیت اطمینان پایینی دارند.

پمپ‌های فشار قوی بزرگ تابع محدودیت‌های عملی سایت مانند محل پمپ و طرح مخزن/مکش مکش هستند، که مانع از یافتن پمپی با NPSHR می‌شود که محدودیت‌ها را برآورده کند.

در بسیاری از پروژه های بازسازی/مدل سازی، طرح سایت را نمی توان تغییر داد، اما هنوز یک پمپ فشار قوی بزرگ در محل مورد نیاز است. در این حالت باید از بوستر پمپ استفاده شود.

بوستر پمپ یک پمپ با سرعت کم با NPSHR کمتر است. بوستر پمپ باید دبی مشابه پمپ اصلی داشته باشد. بوستر پمپ معمولاً در بالادست پمپ اصلی نصب می شود.

شناسایی علت لرزش

نرخ جریان پایین (معمولاً کمتر از 50٪ جریان BEP) می تواند باعث ایجاد چندین مشکل دینامیک سیال شود، از جمله نویز و ارتعاش ناشی از کاویتاسیون، گردش مجدد داخلی و حباب هوا. برخی از پمپ های اسپلیت کیس قادر به مقاومت در برابر ناپایداری چرخش مکش در دبی بسیار کم (گاهی تا 35 درصد جریان BEP) هستند.

برای پمپ های دیگر، گردش مکش می تواند در حدود 75 درصد جریان BEP اتفاق بیفتد. گردش مجدد مکش می تواند باعث آسیب و حفره شود که معمولاً در نیمی از پره های پروانه پمپ رخ می دهد.

گردش مجدد خروجی یک ناپایداری هیدرودینامیکی است که می تواند در جریان های کم نیز رخ دهد. این چرخش می تواند به دلیل فاصله های نامناسب در سمت خروجی پروانه یا پوشش پروانه ایجاد شود. این همچنین می تواند منجر به سوراخ شدن و آسیب های دیگر شود.

حباب های بخار در جریان مایع می تواند باعث ناپایداری و ارتعاش شود. کاویتاسیون معمولا به پورت مکش پروانه آسیب می رساند. صدا و ارتعاش ناشی از کاویتاسیون می تواند خرابی های دیگر را تقلید کند، اما بررسی محل سوراخ شدن و آسیب روی پروانه پمپ معمولاً می تواند علت اصلی را آشکار کند.

حباب گاز هنگام پمپاژ مایعات نزدیک به نقطه جوش یا زمانی که لوله های مکش پیچیده باعث تلاطم می شوند، رایج است.