Procesní vysokotlaká čerpadla na studené kapaliny CES Použití
Materiál
Čerpadla CES jsou určena pro dopravu čistých kapalin bez me− chanických přimísenim a bez korozivního působení na uhlíkové oceli a šedou litinu.
Čerpadla CES se dodávají v materiálovém provedení “OL”. Ma− teriálovou skladbu základních dílů obsahuje tabulka, přičemž se nevylučuje možnost změny ve prospěch kvality a funkční vý− hodnosti.
Teplota čerpané kapaliny v rozsahu ................... −10 až +120 °C Hustota čerpané kapaliny v rozsahu .......... 680 až 1200 kg.m−3 Max. kinematická viskozita čerpané kapaliny ........... 60 mm2.s−1 Vysokotlaká procesní čerpadla řady CES se používají v petro− chemickém průmyslu pro čerpání tzv. “studených” naftových produktů. Uplatňují se jako tlaková čerpadla v technologických procesech v rafinériích při dopravě nafty, benzínů, lehkých ole− jů, petroleje, ropy a dalších uhlovodíkových složek. Jsou rovněž vhodná pro čerpání některých louhů a nekorozivních vodních roztoků. Velmi významné je jejich použití jako transferových čerpadel pro dálkovou dopravu vody a naftových produktů potrubními systé− my.
Konstrukce Čerpadla CES jsou odstředivá, horizontální, článkové kostrukce s radiálním dělením článků a jejich řazením za sebou do tlako− vých stupňů. Jejich charakteristickým znakem je způsob odleh− čení hydraulické axiální síly. Čerpadlo je rozděleno na dvě souměrné a proti sobě uspořáda− né poloviny s protisměrným působením osových sil, které se navzájem ruší. Tato koncepce umožňuje vždy jen sudý počet stupňů − 4, 6, 8 atd.
Pozice
Součást
106.1; 106.2 107
Sací tělesa Výtlačné těleso
ocelolitina ČSN 422712.5
Pláště článků
ocelolitina ČSN 422650.1
112.1; 112.2 146 330.1; 330.2
Převaděče Konzola Ložisková tělesa
šedá litina ČSN 422420
451.3
Ucpávková tělesa
chromová ocel ČSN 422906.5
451.2
Ucpávková tělesa
šedá litina ČSN 422420
231; 232 171.1; 171.2
Oběžná kola Rozváděcí kola
šedá liltina
502.1; 502.2
Těsnicí kruhy
šedá litina ČSN 422420
Hřídel
konstrukční ocel ČSN 11600.0
520.1; 520.3 525
Pouzdra rotoru
chromová litina ČSN 422 491.2
513; 540 541
Pouzdra statoru
šedá litina ČSN 422420
109
211.1 _: 6
Materiál
ČSN 422415
Stator Sestává z výtlačného tělesa uprostřed, ze dvou krajních sacích těles a z příslušného počtu článků s rozvaděči v souměrném uspořádání. Čerpaná kapalina přechází z nízkotlaké do vysoko− tlaké poloviny čerpadla vnějším převodním obloukem.
Rotor Sestává z hřídele, obězných kol, rozpěrných a ochranných pouz− der a je dokonale vyvážen dynamicky. Pro výše popsaný způsob vyrovnání osových sil je vždy polovina z celkového počtu oběž− ných kol, funkčně řazených za sebou, uspořádána na hřídeli proti sobě.
Ucpávky Celý hydraulický prostor uzavírají z obou stran měkké šňůrové nebo speciální mechanické ucpávky, dodávané ve dvou prove− deních podle provozních podmínek − viz samostatné pojednání o ucpávkách.
Ložiska Hřídel čerpadla je uložen oboustranně ve valivých ložiskách mazaných olejem. Olejová lázeň ložisek je chlazena vodou. Náhodné zbytky axiálních sil rotoru zachycuje v obou směrech dvouřadé kuličkové ložisko s kosoúhlým stykem, které je snad− no přístupné a jehož olejová mazací lázeň je rovněž chlazena vodou. Čerpadla jsou standardně vybavena technickými teploměry pro možnost vizuální kontroly teploty mazacího oleje v ložiskách. Jsou použity teploměry úhlové B 4105 s délkou stonku 50 mili− metrů podle ČSN 258116.
Poloha hrdel a smysl otáčení Sací hrdlo je uspořádáno vodorovně na pravé straně čerpadla při pohledu do pohonu − poloha S− 90. Výtlačné hrdlo směřuje nahoru ve vertikální poloze nad osou čerpadla − poloha T−0. Smysl otáčení zásadně vpravo − při po− hledu na čerpadlo ze strany pohonu.
Pohon Čerpadlo CES mají zásadně pohon přímý, jednostranný a zpra− vidla elektromotorem. Přenos krouticího momentu od poháně− cího motoru je pružnou čepovou spojkou.
Spojkový mezikus Spojka je řešena s mezikusem, vloženým mezi obě poloviny spojky. Mezikus umožňuje snadnější demontáž a výměnu me− chanické ucpávky na pohonové straně čerpadla, bez potřeby odpojování a odsouvání buď motoru nebo čerpadla, jež je často spojeno s nebezpečím porušení souosostí a tudíž i s obtížným opětným dokonalým vyrovnáním. Vyjmutím spojkového mezi− kusu se uvolní dostatečný prostor v axiálním směru mezi konci hřídelů čerpadla a motoru pro vysouvání jednotlivých dílů, po− případě i celého kompletu mechanické ucpávky.
Základová deska Při pohonu elektromotorem se čerpadlo dodává na samostatné standardní základové desce. Elektromotor má vlastní základové podložky (popřípadě rám) z profilů k zabetonování.
Procesní vysokotlaká čerpadla na studené kapaliny CES Informativní řez čerpadlem
361
146
431.1 106.1 231.1
232
112.1
233
107
109 112.2 502.1 231.3 503
106.2 451.3 330.2
211.1 211.2 211.3 211.4 211.5 211.6
420.2
106.1 106.2 107 109 112.1 112.2 146 171.1 171.2 211.1 211.2 211.3 211.4 211.5
330
461
520.1
Sací těleso Sací těleso Výtlačné těleso Plášť článku Převaděč pravý Převaděč levý Konzola Rozváděcí kolo pravé Rozváděcí kolo levé Hřídel 4.st. Hřídel 6.st. Hřídel 8.st. Hřídel 10.st. Hřídel 12.st.
513 502.2 171.1
211.6 231.1 231.3 232 233 323 330.1 330.2 361 420.2 431.1 451.2 451.3 452
525
540
520.3
509
Hřídel 14.st. Sací oběžné kolo pravé Oběžné kolo levé sací Oběžné kolo pravé Oběžné kolo levé Axiální ložisko Těleso radiálního ložiska Těleso axiálního ložiska Víko radiálního ložiska Gufero Mechanická ucpávka Těleso měkké ucpávky Těleso mechanické ucpávky Ucpávková příruba
171.2
541
461 502.1 502.2 503 509 513 520.1 520.3 525 529 540 541
451.2
452
529
323
Měkká ucpávka Těsnící kruh Těsnící kruh sacího ob. kola Redukční kruh Příložka výtlačného tělesa Pouzdro sacího tělesa Pouzdro hřídele Pouzdro hřídele Rozpěrné pouzdro Pouzdro axiálního ložiska Pouzdro výtlačného tělesa Pouzdro převaděče
Procesní vysokotlaká čerpadla na studené kapaliny CES Mechanické ucpávky Podle druhu čerpané kapaliny a provozních podmínek se používá dvou druhů mechanických ucpávek. U obou je provedeno tlakové odlehčení ucpávkového prostoru zpět do sacího prostoru vnější převodní trubkou, takže tlak na ucpávky je přibližně stejný jako tlak na sací straně čerpadla.
Jednoduché mechanické ucpávky se sedlem V
Jednoduché mechanické ucpávky se sedlem P
Představují základní provedení mechanických ucpávek odleh− čených, používaných pro naprosto čisté kapaliny bez mecha− nických nečistot. Max. tlak ve vstupním průřezu čerpadla je 1 MPa. Teplo vzniklé třením je odváděno proudící kapalinou, přivádě− nou k ucpávkám z prvního nebo druhého stupně čerpadla pří− pojkou “A” (místo odběru závisí na druhu a vlastnostech kapa− liny) a odváděnou přípojkou “B” zpět do sacího prostoru. Všeobecně jsou tyto ucpávky vhodné pro těsnění kapalin, je− jichž vzrůst napětí par v závislosti na teplotě není příliš strmý a kdy kapalina je svojí teplotou a tlakem v ucpávkovém prostoru 25°C a více pod bodem varu. Teplem, vzniklým třením v těsnicí ploše ucpávky, nesmí dochá− zet k odpařování čerpané kapaliny, které by vedlo k běhu ucpáv− ky na polosucho, popřípadě na sucho a k jejímu zadření. A ............přívod čerpané kapaliny z 1. nebo 2. stupně čerpadla B ............... odvod z ucpávkového prostoru zpět na sací stranu
Provedení a použití těchto ucpávek je v podstatě stejné jako v předchozím případě jen s tím rozdílem, že max. tlak ve vstup− ním průřezu čerpadla je 1,6 MPa. A ..........přívod čerpané kapapliny z 1. nebo 2. stupně čerpadla B ............... odvod z ucpávkového prostoru zpět na sací stranu Ve vnější ucpávkové přírubě jednoduchých mechanických ucpávek je zalisováno škrticí pouzdro s malou vůlí vůči prů− měru hřídele v místě styku jako pojistky proti prudkému úniku kapaliny v případě úplné havárie ucpávky.
B
A
B
A
Procesní vysokotlaká čerpadla na studené kapaliny CES Výměna ucpávek Pro nové provozy lze vybavit čerpadla s jednoduchými mecha− nickými ucpávkami navíc také měkkými ucpávkami pro počá− teční dobu záběhu a čištění celého čerpacího systému, kdy pří− mé použití mechanických ucpávek by bylo následkem nečistot v potrubí a systému spojeno s rizikem rychlého opotřebení a zničení.
451.3 523.1 431.1 471.1 523.2 542.1 902.3
Výměnné součásti měkké ucpávky 451.2 těleso ucpávky 524.1 pouzdro ucpávky 524.2 pouzdro ucpávky 461 provazcové těsnění 452 ucpávková příruba 454 ucpávkový kroužek 528.1 kroužek rotoru 902.1 šroub ucpávkového tělesa 902.2 šroub ucpávkové příruby Výměnné součásti mechanické ucpávky 431.1 mechanická ucpávka 451.3 těleso ucpávky 471.1 ucpávková příruba 523.1 pouzdro ucpávky 523.2 pouzdro sedla ucpávky 542.1 vložka příruby MU 902.3 šroub mechanické ucpávky
451.2 902.1
461 524.1 454 528.1 452 902.2 524.2
Diagram celkové výkonové oblasti čerpadel CES n = 2950 min−1
H [m] 1000 900 800
14
700
12
10
8
600
10
14
500
12
6
8 10
400
6
8
4
300 6
200
4
4
100
80−CES
10
15
20
100−CES
30
125−CES
40
50
60 70 Q [l.s−1]
Procesní vysokotlaká čerpadla na studené kapaliny CES Přehled typů a hlavní technické údaje čerpadel Typ čerpadla Rozsah stupňů (v sudých počtech) sací Hrdla výtlačné
od − do DN PN přírub max. provozní tlak DN PN přírub max. provozní tlak
(mm) (MPa) (mm) (MPa)
100−CES−230−14
125−CES−265−16
4−14
4−14
4−10
100 25 1,6
125 25 1,6
150 25 1,6
80 100 9
100 100 10
125 100 10
n (min−1)
Otáčky hřídele potřeba vody tlak vody
Chlazení ložisek
I (kgm2)
2950 0,33 0,2 − 0,3
0,4 0,2 − 0,3
0,5 0,2 − 0,3
SIGMA−CRANE 109 B 21/2”
SIGMA−CRANE 109 B 3”
SIGMA−CRANE 109 B 33/4”
4 6 8 10 12 14
0,144 0,169 0,194 0,219 0,244 0,269
0,206 0,251 0,296 0,412 0,457 0,502
0,442 0,497 0,552 0,765 − −
4 6 8 10 12 14
628 (538) 711 (603) 794 (668) 900 (733) 1006 (790) 1112 (863)
730 (640) 855 (732) 1010 (824) 1125 (916) 1220 (1008) 1400 (1100)
−1
(l.s ) (MPa)
Typ použité jednoduché mechanické ucpávky
Moment setrvačnosti*)
80−CES−200−12
počet stupňů
Moment**)
*) **)
m (kg)
990 1175 1365 1530
(853) (1008) (1163) (1318) − −
Údaj I stanoven pro čerpadla s úplnou spojkou a spojkovým mezikusem Údaj hmotnost stanoven dvojí: první pro čerpadlo se zákl. deskou, s úplnou spojkou a spojkovým mezikusem, druhý v závorce pro samotné čerpadlo s volným koncem hřídele.
Procesní vysokotlaká čerpadla na studené kapaliny CES Tabulka rozměrů l m
b
e
g
a
f D1
d1 d3
d2
h
d1
c
D
E
d3 400
A / 120
C
B
Typ počet čerpadla stupňů
80−CES
100−CES
125−CES
a
b
c
e
f
g
h
l
4
673
223
1320
6
738
288
1450
8
803
353 424
285
525
380
868
12
933
483
1840
14
998
548
1970
4
727
257
6
801
331
8
875
330
405
D
D1
A
B
660
400
830
500
330
610
415
1710
100
80
1030 1280
900
1415
660
400
57
1563
830
500
81
1030
650
1280
900
1630
1200
1711
200
125
100
479
1859
553
2007
14
1097
627
2155
4
802
292
1581
830
500
6
887
377
1751
1030
650
10
1057
462 547
380
710
460
93 17
949
380
570
650
1023
487
23
103 200
12
972
E
38
10
8
C
1580 285
10
431
418
m
1921
700
700
98
80 29
200
150
870
1280
900
27 42 52
700
125
2091
103
12 97
Připojovací rozměry příruby sacího hrdla “D” jsou provedeny podle ČSN 131213 pro PN 25, úprava těsnicí plochy − drážka. Připojovací rozměry příruby výtlačného hrdla “D1” jsou provedeny podle ČSN 131215 pro PN 100, úprava těsnicí plochy − drážka. d1 .......... hlavní přípojka přívodu čisté chladicí vody pro chlazení ložisek, tvořená šroubením DN 3/ 4” podle ČSN 138260 d2 .......... hlavní přípojka pro odvod vody z chlazení ložisek, tvořená šroubením DN 1”, podle ČSN 138260 d3 .......... přípojka pro odpad z ucpávek, tvořená šroubením DN 3/ 4” podle ČSN 138260 Předkótované, ale neuváděné rozměry jsou proměnlivé v závislosti na typu a velikosti elektromotoru. Závazný rozměrový výkres soustrojí zpracujeme na požádání po úplném technickém vyjasnění konkrétního obchodního případu.
