Studija slučaja: Prilagođeni sistem vertikalnih višestepenih pumpi visokog{0}}pritiska

Dugoročni-klijent koji je ranije koristio Grundfos sistem vertikalnih pumpi obratio nam se sa novim i veoma zahtjevnim zahtjevom. Klijent je zatražio zamjensko rješenje koje može isporučiti protok od 180–200 m³/h i pritisak od 36–40 bara, uz nadogradnju svih vlažnih komponenti na nehrđajući čelik 316L za vrhunsku otpornost na koroziju i izdržljivost u operacijama obrade vode. Ovi parametri premašuju standardne industrijske opsege, zahtijevajući i hidrauličke inovacije i strukturnu čvrstoću.

 

Nakon što su primili zahtjev, naši istraživačko-razvojni i tehnički timovi izvršili su sveobuhvatan inženjerski pregled. Utvrdili smo da je to standardvertikalna višestepena centrifugalna pumpanije mogao u potpunosti zadovoljiti hidraulične zahtjeve. Stoga je novi model dizajniran od temelja, na osnovu naše najveće postojeće veličine okvira.

Novi dizajn uključivao je povećanje broja stupnjeva difuzora, optimizaciju geometrije radnog kola za bolju efikasnost, pojačanje osovina i spojnica da izdrže pritisak od 40 bara i osiguravanje pune kompatibilnosti sa konstrukcijom od nehrđajućeg čelika 316L. Ova konfiguracija je obezbijedila i mehaničku robusnost i dugotrajnu-hemijsku otpornost za kontinuirani rad u okruženjima za tretman vode.

Kada je hidraulični dizajn bio završen, inženjerski tim je sproveo CFD simulacije i analizu mehaničkog naprezanja kako bi potvrdio performanse sistema. Procijenjeno je nekoliko kombinacija faza kako bi se osigurala optimalna ravnoteža između glave i efikasnosti. Nakon više krugova optimizacije, konfiguracija je postigla 200 m³/h na 38 bara.

Novi prilagođeni model označen je kao CDLF200-6 + CDH200-6, što predstavlja vertikalnu višestepenu centrifugalnu pumpu koja isporučuje 200 kubnih metara na sat pri maksimalnom pritisku od 40 bara, sa svim vlažnim dijelovima napravljenim od nehrđajućeg čelika 316L. Dizajn je uključivao proširene dijelove difuzora, precizno izbalansirane rotore i modularne glave za pražnjenje za lakše održavanje. Kompletni 3D crteži i krivulje performansi su dostavljeni klijentu na pregled, a nakon nekoliko krugova potvrde, dizajn je odobren za proizvodnju.

CFD simulacije i interni hidraulički proračuni potvrdili su pojačanje stupnja, efikasnost i NPSH ponašanje. 3D modeli, crteži sklopa i krive performansi su objavljeni na pregled. Nakon nekoliko tehničkih razmjena, klijent je odobrio konfiguraciju CDLF200-6 + CDH200-6 sa sljedećim ciljevima na radnom mjestu: 190–200 m³/h, 38–40 bara, sa NPSH marginom većom ili jednakom 1,0 m.

Glavne napomene o dizajnu: prošireni dio difuzora, precizno izbalansirani rotori (ISO G2.5), mehaničke zaptivke uloška (SiC/SiC, Viton) i modularna glava za pražnjenje radi pojednostavljenja servisa. Svi vlažni dijelovi su od nehrđajućeg čelika 316L.

Nakon odobrenja, počela je proizvodnja uz strogo poštovanje standarda kvaliteta. Svi 316L materijali su prošli PMI testiranje prije obrade. Operacije zavarivanja su izvedene korištenjem TIG-a sa povratnim pročišćavanjem argonom-da bi se spriječila oksidacija, nakon čega je uslijedila površinska pasivizacija. Preciznost obrade bila je unutar 0,03 mm TIR, a svi rotirajući sklopovi su bili dinamički balansirani prema ISO 1940 G2.5 standardima.

Komponente koje nose pritisak{0}} su hidrostatski ispitane na 1,5 puta projektovanom pritisku (60 bara). Dimenzionalne i montažne inspekcije su obavljene na više kontrolnih punktova, osiguravajući koncentričnost i pravilan razmak. Svaka pumpa je prošla-test rotacije bez opterećenja i provjeru električne izolacije prije prelaska na završnu montažu.

Mehanička montaža

• Slaganje stepenica: svaki impeler, difuzor i čahura su izmjereni i snimljeni; Zazor između radnog kola i difuzora je postavljen prema specifikaciji.
• Izrada rotora: habajući prstenovi izmjereni i usklađeni; aksijalni plovak konfigurisan; ključevi prilagođeni toleranciji.
• Instalacija ležajeva: grijana montaža kako bi se izbjeglo rasolačenje; predopterećenje verificirano mjerenjem endplaya.
• Mehanička zaptivka: kertridž zaptivka ugrađena sa kopčama za podešavanje; Zadržana odredba za ispiranje komore zaptivke.
• Glava za pražnjenje i baza: modularni okvir poravnat sa osnovom; podizne papučice verifikovane i označene.

Electrical & Controls

• Ožičenje motora: verifikovan redosled faza; otpor izolacije > 100 MΩ @ 500 V.
• Instrumentacija: slavine za pritisak na usisu/pražnjenju, PT100 na ležajevima i senzori za vibracije montirani na DE/NDE.
• Kontrolna logika: podržava naizmjenični rad, paralelno pojačanje, meki start/VFD i zaštitna blokada (na suvo, prekomjerna temperatura, prekomjerne vibracije).

Laser Alignment

• Hladno poravnanje izvedeno laserskim alatom; konačni pomak Manji ili jednak 0,03 mm i ugaonost unutar tolerancije.
• Kompenzacija toplotnog rasta dokumentovana za vruće poravnanje na lokaciji.

1) Provjere prije testiranja

• Potvrđeni nivoi ulja/masti; spojnice zaštićene; svi mjerači kalibrirani (slijedivi certifikati).
• Usisno preplavljeno, sistem ventiliran; rotacija verifikovana; testirano zaustavljanje u nuždi.

2) Verifikacija krive hidrauličnih performansi

Svaka vertikalna višestepena centrifugalna pumpa je testirana na više tačaka kako bi se mapirala H-Q kriva. Reprezentativni rezultati:
• 70% protoka (~140 m³/h): visina ≈ 41,5 bara; efikasnost unutar predviđenog opsega.
• 100% protok (~190 m³/h): visina ≈ 38,2 bara; nazivna izvučena snaga; BEP blizu dežurstva.
• 120% protok (~225 m³/h): visina ≈ 34,6 bara; stabilan rad, bez pojave kavitacije.
Rezultati su ostali unutar ±3% projektovanih predviđanja.

3) Integritet pritiska i curenje

• Hidrostatički test na 60 bara u trajanju od 30 minuta na kućištu i ispusnom kolektoru-bez curenja ili trajne deformacije.
• Statičko držanje na mehaničkom zaptivaču: suva inspekcija nakon testiranja potvrdila je nula vidljivog curenja.

4) Vibracije i akustične granice

• Vibracije: Manje od ili jednake 4,3 mm/s pri 100% naponu (saglasno sa ISO 10816).
• Buka: < 85 dB(A) na 1 m; stabilne temperature ležajeva.

5) NPSH i kavitaciona margina

• Sa induciranim usisnim podizanjem i testovima prigušenog, raspoloživi NPSH je premašen za više od ili jednako 1,0 m. Nema kavitacijskog znaka u spektru vibracija.

6) Izdržljivost i paralelno trčanje

• Neprekidan rad: 3 sata na radnom mjestu sa periodičnim očitavanjem svakih 15 minuta-pritisci, protok, vibracije, temperature ležajeva su sve stabilne.
• Paralelni način rada: i CDLF200-6 i CDH200-6 rade istovremeno; Stabilnost pritiska u kolektoru i podjela protoka verificirana.
• Blokiranja: testirani i snimljeni rad na suho, prekomjerne vibracije, previsoka temperatura i isključenje u nuždi.

Isporuke

• FAT izvještaj (H‑Q podaci, evidencija vibracija, listovi za kalibraciju mjerača), HD video snimci testiranja (montaža + performanse) i kontrolna lista za održavanje.

Prije pakovanja, klijent je posjetio našu fabriku u Kini radi inspekcije prije otpreme. Zajedno sa našim inženjerima pregledali su mehaničku konstrukciju, završnu obradu i zapise o ispitivanju. Nasumični testovi pritiska su ponovljeni na-o lokaciji. Klijent je izrazio veliko zadovoljstvo kvalitetom izrade i kompletnošću dokumentacije.

 

S obzirom na ukupnu težinu (~3,5 tona) i otisak, isporuka kompletne montaže bila je nepraktična. Svaka vertikalna višestepena centrifugalna pumpa spakovana je zasebno u prilagođene drvene sanduke ISPM‑15 sa ojačanim bazama. Zaštitne mjere su uključivale VCI omatanje, sredstva za sušenje, indikatore vlažnosti i monitore udara/nagiba. Električni terminali su zapečaćeni; svi sanduci su bili jasno označeni serijskim brojevima, bruto težinom i simbolima za rukovanje. Dokumentacija-FAT izvještaji, certifikati materijala, nacrti za instalaciju i priručnici-su pratili pošiljku.

 

Dostavili smo vodič za brzi početak, listu preporučenih rezervnih dijelova, raspored podmazivanja i upute za poravnanje. Za rad na gradilištu, nudimo video podršku uživo za ponovno sastavljanje i prvo pokretanje. SAT (test prihvatanja lokacije) može ponoviti verifikaciju radne tačke, paralelno prebacivanje i provjere logike alarma.

Rješenje CDLF200-6 + CDH200-6 sa dvije pumpe ispunilo je potrebne ciljeve od 180–200 m³/h i 36–40 bara uz robustan dizajn koji se može održavati. Projekat pokazuje našu sposobnost da isporučimo prilagođene vertikalne višestepene pumpne sisteme visokog pritiska za aplikacije za prečišćavanje vode.