Ce pompă de proces ar trebui să folosesc, ANSI sau API?

Având în vedere aceste cifre, este evident că pompele API ar trebui să fie luate în considerare pentru servicii de presiune și temperatură mai ridicate decât pompele ANSI mai ușoare.

Desene de carcasă

Ambele stiluri au un design cu un singur etaj, cu o carcasă divizată radial pentru a permite un aranjament de extragere din spate pentru a facilita întreținerea.

Majoritatea pompelor ANSI și unele pompe API utilizează un design cu o singură volută în pasajele interioare ale carcasei. Acest lucru este deosebit de evident în cazul mărimilor mai mici care implică debite mici și viteze specifice mai mici ale rotorului.

Cum se arată în figura 1, suprafața volutei crește cu o rată care este proporțională cu rata de refulare a rotorului, producând astfel o viteză constantă la periferia rotorului. Această energie de viteză este apoi transformată în energie de presiune în momentul în care fluidul intră în duza de refulare.

Figura 1. Cazul cu o singură volută

Forma particulară a volutei produce, de asemenea, o distribuție neuniformă a presiunii în jurul rotorului care, la rândul său, are ca rezultat un dezechilibru al sarcinilor de împingere în jurul rotorului și în unghiuri drepte față de arbore. Această sarcină trebuie să fie preluată de arbore și de lagăre, iar în ultimii ani s-a discutat mult despre această problemă.

Această sarcină este maximă atunci când pompa funcționează în condiții de închidere și scade treptat pe măsură ce debitul se apropie de P.E.B. Dacă pompa funcționează dincolo de P.E.B., sarcina crește din nou, dar în sens opus, pe același plan. Examinarea problemelor de deformare a arborelui rezultate a indicat că planul radial pe care acționează sarcina dezechilibrată este de aproximativ 60 de grade în sens invers acelor de ceasornic față de apa de tăiere a volutei.

Figura 2. Cazul volutei duble

Majoritatea pompelor API mai mari sunt produse cu un design cu volută dublă pentru a reduce aceste sarcini pe unitățile cu debit mare și înălțime mare. Acest lucru se realizează prin echilibrarea sarcinilor opuse de dezechilibru din fiecare volută. În timp ce costul acestui lucru este o ușoară reducere a randamentului, acesta este considerat un preț mic de plătit pentru fiabilitatea sporită care rezultă.

O altă caracteristică a carcasei întâlnită la multe pompe API este aranjamentul de aspirație/evacuare de sus, în care duza de aspirație este amplasată în partea superioară a carcasei, adiacentă duzei de evacuare, mai degrabă decât la capăt. Inconvenientul acestui design este că, pentru majoritatea acestor pompe, NPSH-ul necesar este de obicei mai mare decât în cazul aranjamentului de aspirație la capăt, pentru a compensa pierderile prin frecare în traseul tortuos de la flanșa de aspirație la ochiul rotorului.

Dispoziții ale capacului din spate

Una dintre diferențele majore dintre carcasele pompelor ANSI și API constă în modul în care capacul din spate este fixat pe carcasă.

Figura 3. Pompă ANSI tipică Prin amabilitatea Flowserve Corporation

În modelul ANSI prezentat în figura 3, capacul din spate și garnitura sunt menținute pe carcasa pompei de către adaptorul cadrului de rulmenți, care este cel mai frecvent furnizat din fontă. Acest lucru are ca rezultat, de obicei, un spațiu între fețele de împerechere ale adaptorului cadrului și carcasa pompei care are potențialul de a permite o strângere inegală a șuruburilor. Acest lucru poate cauza o fractură a adaptorului în cazul unei presurizări mai mari decât în mod normal a carcasei de către sistemul de proces.

Figura 4. Pompă API tipică, prin amabilitatea Flowserve Corporation

Proiectarea API din figura 4 fixează cu șuruburi capacul din spate direct pe carcasă și utilizează o garnitură cu compresie controlată și confinată, cu ajustaje metal pe metal. Adaptorul este înșurubat independent de capacul din spate și nu joacă un rol în limita de presiune a carcasei pompei.

Picioare de montare

O altă diferență între cele două stiluri de pompe este configurația picioarelor de montare. Toate carcasele pompelor ANSI sunt montate pe picioare care ies din partea inferioară a carcasei și sunt înșurubate pe placa de bază. Dacă aceste pompe sunt utilizate în aplicații la temperaturi ridicate, carcasa se va extinde în sus de la picioarele de montaj și va cauza tensiuni termice severe în carcasă, ceea ce va afecta în mod negativ fiabilitatea pompei. Funcționarea la temperaturi mai scăzute nu va fi afectată de această caracteristică.

Pe de altă parte, pompele API sunt montate la linia mediană orizontală a carcasei pe picioare care ies din fiecare parte a carcasei și sunt înșurubate pe piedestaluri care fac parte din placa de bază. Acest aranjament oferă pompei API avantajul de a putea funcționa cu pompare la temperaturi ridicate. Pe măsură ce pompa ajunge la temperatură în astfel de cazuri, orice expansiune a metalului va fi deasupra și sub linia mediană a carcasei și va exercita cantități minime de tensiune asupra carcasei, contribuind astfel la fiabilitatea optimă a pompei.

Capacitatea de a face față unor servicii la temperaturi mai ridicate este, de asemenea, evidentă în carcasele de rulmenți ale pompelor API, care tind să aibă un design mult mai robust și să găzduiască, de asemenea, cămăși de răcire cu o capacitate mai mare de apă de răcire.

Să devenim practici. Ținând cont de acești factori în timpul procesului de selecție, puteți încheia cu un proiect de pompă corect, care a fost selectat corespunzător pentru a oferi un sistem de operare profitabil și fiabil.

Pompe & Sisteme, septembrie 2006

.