Part 1 - 選擇正確的系統類型
泵浦系統通常有四種管路配置。各種配置都有其需要考慮的因素。
- 單管路系統:由單一的出入口所組成。多數的泵浦系統皆屬於此類別。譬如將化學液體從槽車上打到廠內儲存槽的槽車應用,和藉由泵浦將化學藥劑打回同一個槽桶的電鍍循環系統皆屬於單管路系統的運用範疇。
- 出口分歧輸送系統:這也是相當常見的泵浦系統配置。泵浦用於將化學藥劑從儲存槽輸送到多個不同的工作站。因各個工作站可能距離儲存槽的位置不盡相同,因此出口以分歧方式輸送液體。為了優化化學藥液的運送,我們可以考慮使用變頻泵浦來輸送化學藥水。
- 串聯系統:這也是一種常見的泵浦系統配置。兩個或多個泵浦同時將一個槽內的化學藥液輸出處理或排放。此種配置能允許更大的化學品輸送量。先進的系統使用監控系統來平衡泵浦之間的負載,以確保泵浦在最接近最佳效率點運行。
- 並聯系統:這類型系統配置相對沒有那麼常見。最主要的目的是提供泵浦達到高壓及高揚程的效能。當使用單個泵浦難以實現高壓高揚程時,會藉由此系統輔助。
Part 2 - 泵浦初步選擇
回顧一下我們目前所掌握的資訊。
1) 我們已經確定了操作點(流量和總揚程)
2) 我們已經了解了化學藥液的性質
3) 我們已經了解了應用操作條件或環境
4) 我們已經了解了不同型態的泵浦並決定好了哪一種是我們所需要的
5) 我們已經了解了不同的危險物質和它們的處理方式
6) 我們探討過了溫度會影響比重和黏度,進而影響性能
7) 我們也介紹過了幾種最常見的泵浦系統配置
獲得上述的資訊,我們就可以準備開始泵浦選型了。協磁開發了一套泵浦選型系統-SCAC,能夠協助顧客選型,亦或是提供顧客自型選型,歡迎與我們洽詢。
Part 3 - 調整黏度、比重、溫度和馬達負載
如同章節二第3部分所探討到的,某些化學藥液的黏度和比重會隨著溫度改變而有很大的變化。若是您手中有這些資訊,請您在泵浦選型時填寫藥液比重和黏度的最大值,該值通常與最低溫度限制相關。例如: 如果您的泵浦應用在戶外且帶有絕緣層,預期的環境工作溫度可能在 10~30 ℃ 之間變動,那麼建議您在選型系統程式中的溫度條件填寫 10 ℃。如果您手中沒有可用的藥液性質資訊,請聯繫我們,他們的數據庫中可能會有相關資料可以提供。
由於較高的比重或黏度將導致較大負荷,因此通常有兩種方法可以幫助您做泵浦選型的調整。.
首先,如果泵浦的性能(HQ 曲線)和您想要的操作點之間有多餘的空間,那麼您可以透過變頻器(VFD)減低馬達轉速來降低性能曲線,若變頻器(VFD)不在您的採購計畫中,您也可以與協磁討論修整葉片尺寸來達到一樣的效果。
再來,如果泵浦選型程式仍然顯示所需的功率高於馬達的額定功率,那麼唯一的選擇就是升級到下一個可用的馬達。在某些情況下,泵浦的選擇也可能會跟著改變。
強烈建議您在調整後讓泵浦製造商檢驗,因為可能有一些其他限制不那麼顯而易見。
Part 4 - 檢查NPSHr和最佳效率點(BEP)
離心泵的工作原理是讓螺旋槳或葉片旋轉以產生離心力。離心力會使旋轉中心變低壓區域而葉片邊緣形成高壓區域。旋轉中心的低壓區域是導致液體流入泵浦的原因(液體傾向於從高壓流向低壓)。當我們使用不同性質的各種化學藥液時,我們必須了解這些化學藥液是否會在泵浦內的低壓區域汽化。為了解決這個問題並幫助客戶做出正確的選型,我們計算了泵浦系統的淨正吸水頭可用值 (NPSHa),並將其與需要的淨正吸水頭 (NPSHr) 進行比較。如果您需要NPSHa 值方面的幫助,請聯繫我們。
Part 5-了解最佳效率點 (BEP)
目前為止,您可能對於泵浦的性能曲線圖有一點基本概念了。雖然泵浦看似可以用於整條性能曲線,但是每個獨立的泵浦都有他的設計操作點。一般來說設計操作點就是泵浦的最佳效率點。雖然我們所需的操作點很少會完全剛好落在泵浦的最佳效率點上,但我們可以透過選擇操作點最靠近最佳效率點的泵浦,來確保此台是最適合的泵浦。您的操作點建議落在泵浦最佳效率點流量的70%到120%。若泵浦操作遠遠超過建議範圍的話會導致一些不好的影響,例如低能效、零件磨損導致泵浦使用壽命縮短、泵浦過熱或空蝕風險增加等等。