ฉันจะเลือกประเภทปั๊มอุตสาหกรรมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานเฉพาะของฉันได้อย่างไร

การเลือกสิ่งที่ถูกต้อง ปั๊มอุตสาหกรรม เป็นสิ่งสำคัญในการรับรองประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบของคุณ การเลือกที่ไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่ประสิทธิภาพต่ำ สิ้นเปลืองพลังงานสูง เครื่องเสียบ่อยครั้ง และค่าบำรุงรักษาสูง กระบวนการนี้จะต้องได้รับการประเมินอย่างเป็นระบบตามมิติหลักสี่มิติ: คุณลักษณะของของไหล ความต้องการของระบบ ประสิทธิภาพทางเทคนิค และ ความมีชีวิตทางเศรษฐกิจ

ประเมินคุณลักษณะของของไหลอย่างละเอียด

คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของของไหล (ตัวกลาง) เป็นปัจจัยหลักที่กำหนดประเภทของปั๊มและวัสดุก่อสร้าง

1. ความหนืด

ความหนืดคือความต้านทานต่อการไหลของของไหลและเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในการเลือกปั๊ม:

• ของไหลที่มีความหนืดต่ำ (เช่น น้ำ น้ำมันเบา ตัวทำละลายเคมี): เหมาะที่สุดสำหรับ ปั๊มหอยโข่ง - ปั๊มหอยโข่งทำงานอย่างมีประสิทธิภาพที่อัตราการไหลสูง
• ของไหลที่มีความหนืดสูง (เช่น ยางมะตอย น้ำมันหนัก เรซิน น้ำเชื่อม): ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก (PD) จะต้องถูกใช้ ปั๊มหอยโข่งประสบกับประสิทธิภาพที่ลดลงอย่างมากเนื่องจากการสูญเสียแรงเสียดทานอย่างมีนัยสำคัญเมื่อจัดการกับของเหลวที่มีความหนืดสูง

2. การกัดกร่อนและการเสียดสี

• ของไหลที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (กรดแก่, เบส): ต้องใช้ปั๊มที่สร้างจากวัสดุพิเศษ เช่น โลหะผสมสแตนเลส (316L, Hastelloy) หรือ วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ (PVDF, PP, ซับ PTFE) - ปั๊มแบบไม่มีซีล (เช่น ปั๊มขับเคลื่อนแบบแม่เหล็ก) มักนิยมใช้เพื่อป้องกันการรั่วซึม
• ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (สารละลายที่มีทราย แร่): ต้องเลือกปั๊มที่มีโครงสร้างทนทานต่อการสึกหรอ เช่น ปั๊มสารละลาย หรือ ปั๊มรีดท่อ ด้วยไลเนอร์ที่ยืดหยุ่น การออกแบบยังต้องรับประกันความเร็วของของไหลที่ควบคุมได้เพื่อป้องกันการสึกหรอมากเกินไป

3. ความไวเฉือนและปริมาณก๊าซ

• ของเหลวที่ไวต่อแรงเฉือน (อิมัลชัน โพลีเมอร์ อาหารบางชนิด): ของเหลวบางชนิดอาจทำให้โครงสร้างได้รับความเสียหายจากแรงเฉือนของใบพัดปั๊ม ในกรณีเหล่านี้ ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกแรงเฉือนต่ำ (เช่น ปั๊มสกรูหรือปั๊มโพรงแบบก้าวหน้า) ควรใช้
• ของเหลวที่ประกอบด้วยก๊าซ (สื่อระเหย): ปั๊มหอยโข่งอาจประสบ “การล็อคแก๊ส” หากปริมาณก๊าซเกินระดับที่กำหนด ปั้มด้วย ความสามารถในการรองพื้นด้วยตนเอง หรือ special liquid-gas separation features may be required.

กำหนดความต้องการของระบบได้อย่างแม่นยำ

การทำความเข้าใจงานที่ปั๊มต้องทำ และพารามิเตอร์สภาพแวดล้อมภายนอกเป็นพื้นฐานสำหรับการกำหนดขนาดและการระบุปั๊ม

1. อัตราการไหล

This is the volume of fluid the pump must transfer per unit of time, typically measured in $\text{m}^3/\text{h}$ or $\text{gpm}$.

2. เฮดรวมและแรงกดดัน

หัวรวมคือผลรวมของความต้านทานทั้งหมดที่ปั๊มต้องเอาชนะ รวมถึง:

• หัวคงที่: ความแตกต่างของความสูงในแนวตั้งระหว่างจุดดูดและจุดจำหน่าย
• หัวแรงเสียดทาน: การสูญเสียพลังงานเนื่องจากการเสียดสีในท่อ วาล์ว และข้อต่อ
• หัวแรงดัน: แรงดันที่ต้องการที่ปลายท่อระบาย

หัวสูง/การไหลต่ำ แอปพลิเคชันมีแนวโน้มไปทาง ปั๊มหอยโข่งหลายใบพัด or ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก - ในขณะที่ หัวต่ำ/การไหลสูง แอปพลิเคชันโน้มตัวไปทาง ปั๊มหอยโข่งขั้นตอนเดียว

3. โหมดการทำงาน

• การถ่ายโอนปริมาณมากอย่างต่อเนื่อง: ปั๊มหอยโข่งเป็นตัวเลือกที่ต้องการเนื่องจากมีโครงสร้างเรียบง่ายและมีความน่าเชื่อถือสูง
• การวัดแสงที่แม่นยำและสม่ำเสมอ: ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก (especially metering pumps) offer highly controllable flow and are better suited for these applications.

การเลือกทางเทคนิคและพารามิเตอร์ที่สำคัญ

หลังจากกำหนดประเภทปั๊มพื้นฐานแล้ว จะต้องดำเนินการตรวจสอบทางเทคนิคโดยละเอียดโดยเน้นไปที่ หัวดูดสุทธิบวก (NPSH) .

การจัดการความเสี่ยงจากการเกิดโพรงอากาศ

การเกิดโพรงอากาศเกิดขึ้นเมื่อบริเวณแรงดันต่ำภายในปั๊มทำให้ของเหลวระเหยเป็นฟอง ซึ่งจะยุบตัวอย่างรุนแรงในบริเวณที่มีแรงดันสูง ส่งผลให้ใบพัดและตัวเครื่องเสียหาย

• NPSH ที่ต้องการ ($NPSH_R$): แรงดันดูดขั้นต่ำที่ปั๊มต้องใช้เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง ตามที่ผู้ผลิตกำหนด
• NPSH ที่มีอยู่ ($NPSH_A$): แรงดันสัมบูรณ์ที่มีอยู่จริงที่ช่องดูดของปั๊มในระบบ

$$\text{Safety Principle:} \quad NPSH_A \ge NPSH_R \text{Safety Margin}

หาก $NPSH_A$ ไม่เพียงพอ จะต้องเพิ่มแรงดันในการดูดโดยการเพิ่มระดับของเหลว ลดระดับความสูงของปั๊ม หรือใช้ปั๊มเพิ่มแรงดัน

ข้อพิจารณาด้านเศรษฐกิจและการดำเนินงาน

ราคาซื้อเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น ที่ ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) เป็นการวัดประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจสูงสุดของปั๊ม

• ส่วนประกอบ TCO ที่สำคัญ:
  $$TCO = \text{Initial Purchase Cost} \text{Installation & Commissioning} \sum (\text{Maintenance Costs} \text{Downtime Costs}) \sum (\text{Energy Consumption Costs})
• ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน: ต้นทุนการดำเนินงานเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของ TCO เลือกปั๊มที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่จุดประสิทธิภาพที่ดีที่สุด (BEP) การใช้ประโยชน์ ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFD) สามารถลดการใช้พลังงานลงได้อย่างมากโดยการปรับความเร็วของปั๊มให้ตรงกับความต้องการที่แท้จริง

ตารางเปรียบเทียบประเภทปั๊มอุตสาหกรรมที่สำคัญ

เพื่อให้กระบวนการตัดสินใจง่ายขึ้น ตารางด้านล่างจะเปรียบเทียบคุณลักษณะหลักของปั๊มหลักสองประเภท:

ด้วยการตรวจสอบข้อมูลทั้งสี่มิติอย่างเป็นระบบและใช้ตารางเปรียบเทียบ คุณจะสามารถระบุประเภทปั๊มอุตสาหกรรมที่ประหยัดและเชื่อถือได้มากที่สุดสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณได้อย่างแม่นยำ