مطالعه موردی: سیستم پمپ چند مرحله‌ای عمودی فشار بالا سفارشی‌سازی‌شده{{0}

یک مشتری بلندمدت-که قبلاً از سیستم پمپ عمودی Grundfos استفاده می‌کرد، با یک نیاز جدید و بسیار سخت به ما نزدیک شد. مشتری یک راه حل جایگزین درخواست کرد که بتواند سرعت جریان 180-200 متر مکعب بر ساعت و هد 36-40 بار را ارائه دهد، در حالی که تمام اجزای خیس شده را به فولاد ضد زنگ 316 لیتر برای مقاومت در برابر خوردگی و دوام برتر در عملیات تصفیه آب ارتقا داد. این پارامترها از محدوده های صنعتی استاندارد فراتر رفته و هم به نوآوری هیدرولیکی و هم به استحکام ساختاری نیاز دارند.

 

پس از دریافت درخواست، تیم های تحقیق و توسعه و فنی ما یک بررسی مهندسی جامع انجام دادند. ما آن را یک استاندارد تعیین کردیمپمپ گریز از مرکز چند مرحله ای عمودینمی تواند به طور کامل نیازهای هیدرولیکی را برآورده کند. بنابراین، یک مدل جدید از ابتدا بر اساس بزرگترین اندازه قاب موجود ما طراحی شد.

طراحی جدید شامل افزایش تعداد مراحل پخش کننده، بهینه سازی هندسه پروانه برای کارایی بهتر، تقویت شفت ها و کوپلینگ ها برای حفظ فشار 40 بار و اطمینان از سازگاری کامل با ساختار فولاد ضد زنگ 316L بود. این پیکربندی هم استحکام مکانیکی و هم مقاومت شیمیایی طولانی مدت را برای عملیات مداوم در محیط های تصفیه آب فراهم می کند.

هنگامی که طراحی هیدرولیک کامل شد، تیم مهندسی شبیه سازی های CFD و تجزیه و تحلیل تنش مکانیکی را برای تایید عملکرد سیستم انجام دادند. چندین ترکیب مرحله برای اطمینان از تعادل بهینه بین سر و کارایی مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از چند دور بهینه سازی، پیکربندی دستیابی به 200 متر مکعب در ساعت در 38 بار نهایی شد.

مدل جدید سفارشی شده به عنوان CDLF200-6 + CDH200-6 تعیین شد، که نشان دهنده یک پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای عمودی است که 200 متر مکعب در ساعت را با حداکثر هد 40 بار ارائه می دهد و تمام قطعات خیس شده از فولاد ضد زنگ 316L ساخته شده است. این طراحی شامل بخش های پخش کننده گسترده، روتورهای متعادل کننده دقیق و سرهای تخلیه مدولار برای نگهداری آسان تر بود. نقشه های سه بعدی کامل و منحنی های عملکرد برای بررسی در اختیار کارفرما قرار گرفت و پس از چندین دور تایید، طرح برای تولید تایید شد.

شبیه‌سازی‌های CFD و محاسبات هیدرولیکی داخلی، بهره هد مرحله، راندمان و رفتار NPSH{0}}مدل‌های D، نقشه‌های مونتاژ و منحنی‌های عملکرد را برای بررسی صادر کردند. پس از چندین تبادل فنی، مشتری پیکربندی CDLF200-6 + CDH200-6 را با اهداف زیر در کار تأیید کرد: 190-200 m³/h، 38-40 bar، با حاشیه NPSH بزرگتر یا مساوی 1.0 متر.

نکات اصلی طراحی: بخش پخش کننده گسترده، روتورهای متعادل با دقت (ISO G2.5)، مهر و موم مکانیکی کارتریج (SiC/SiC، Viton)، و یک سر تخلیه مدولار برای ساده کردن سرویس. تمام قطعات خیس شده از فولاد ضد زنگ 316 لیتری هستند.

پس از تایید، تولید با رعایت دقیق استانداردهای کیفیت آغاز شد. تمام مواد 316L قبل از ماشینکاری تحت آزمایش PMI قرار گرفتند. عملیات جوشکاری با استفاده از TIG همراه با آرگون بک{3}پاکسازی برای جلوگیری از اکسیداسیون و به دنبال آن غیرفعال سازی سطح انجام شد. دقت ماشینکاری در 0.03 میلی‌متر TIR حفظ شد و تمام مجموعه‌های چرخان به صورت دینامیکی با استانداردهای ISO 1940 G2.5 متعادل شدند.

اجزای تحمل کننده فشار به صورت هیدرواستاتیکی در 1.5× فشار طراحی (60 بار) آزمایش شدند. بازرسی‌های ابعادی و مونتاژی در ایست‌های بازرسی متعدد انجام شد و از هم‌مرکز بودن و فاصله‌های مناسب اطمینان حاصل شد. هر پمپ قبل از انتقال به مونتاژ نهایی، تحت آزمایش چرخش بدون بار و بررسی عایق الکتریکی قرار گرفت.

مونتاژ مکانیکی

• انباشته شدن مرحله: هر پروانه، دیفیوزر، و آستین اندازه گیری و ثبت شد. فاصله پروانه به دیفیوزر بر اساس مشخصات تنظیم شد.
• ساخت روتور: حلقه ها اندازه گیری و مطابقت داده می شوند. شناور محوری پیکربندی شده است. کلیدهای متناسب با تلورانس
• نصب بلبرینگ: نصب گرمایشی برای جلوگیری از برینل شدن. پیش بارگذاری با اندازه گیری پایانی تأیید شد.
• مهر و موم مکانیکی: مهر و موم کارتریج نصب شده با گیره های تنظیم. مفاد شستشوی محفظه آب بندی حفظ شده است.
• سر و پایه تخلیه: قاب مدولار تراز شده بر اساس داده. تیغه های بالابر تأیید و علامت گذاری شده است.

برق و کنترل

• سیم کشی موتور: توالی فاز تایید شده است. مقاومت عایق > 100 MΩ @ 500 ولت.
• ابزار دقیق: ضربه های فشار در مکش/دشارژ، PT100 روی یاتاقان ها، و پیکاپ های لرزش نصب شده در DE/NDE.
• منطق کنترل: از کار متناوب، تقویت موازی، شروع نرم/VFD، و قفل های محافظ (اجرای خشک، دمای بیش از حد، لرزش بیش از حد) پشتیبانی می کند.

تراز لیزری

• تراز سرد با ابزار لیزر انجام می شود. افست نهایی کمتر یا مساوی 0.03 میلی متر و زاویه در محدوده تحمل.
• جبران رشد حرارتی برای تراز گرم در سایت مستند شده است.

1) بررسی های قبل از آزمون

• سطوح روغن/گریس تایید شد. کوپلینگ های محافظت شده؛ همه گیج ها کالیبره شده (گواهی های قابل ردیابی).
• مکش سیل، سیستم تهویه. چرخش تأیید شد. توقف اضطراری تست شده

2) تأیید منحنی عملکرد هیدرولیک

هر پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای عمودی در چندین نقطه آزمایش شد تا منحنی H‑Q را ترسیم کند. نتایج نماینده:
• جریان 70% (~140 m³/h): هد ≈ 41.5 bar; کارایی در باند پیش بینی شده
• جریان 100% (~190 m³/h): هد ≈ 38.2 bar; قدرت کشش اسمی; BEP نزدیک به وظیفه.
• جریان 120% (~225 m³/h): هد ≈ 34.6 bar; عملکرد پایدار، بدون شروع کاویتاسیون.
نتایج در ± 3٪ از پیش بینی های طراحی باقی مانده است.

3) یکپارچگی فشار و نشت

• تست هیدرواستاتیک در 60 بار به مدت 30 دقیقه روی محفظه و هدر تخلیه{2}}بدون نشتی یا تغییر شکل دائمی.
• نگه داشتن استاتیک در مهر و موم مکانیکی: بازرسی خشک پس از آزمایش نشت قابل مشاهده را تایید کرد.

4) ارتعاش و محدودیت های صوتی

• لرزش: کمتر یا مساوی 4.3 میلی‌متر بر ثانیه در 100% وظیفه (مطابق با ISO 10816).
• نویز: < 85 dB(A) @ 1 m. دمای بلبرینگ در سراسر پایدار است.

5) NPSH و حاشیه حفره

• با بالابر مکش القایی و تست های دریچه گاز، NPSH موجود بیش از نیاز به بیش از یا مساوی 1.0 متر است. بدون علامت کاویتاسیون در طیف ارتعاش.

6) دویدن استقامتی و موازی

• کار مداوم: 3 ساعت در کار با قرائت های دوره ای هر 15 دقیقه-فشار، جریان، ارتعاش، دمای یاتاقان همگی پایدار هستند.
• حالت موازی: هر دو CDLF200-6 و CDH200-6 به طور همزمان کار می کنند. ثبات فشار سرصفحه و اشتراک جریان تأیید شده است.
• اینترلاک ها: حالت خشک، لرزش بیش از حد، دمای بیش از حد، و خاموش شدن اضطراری تست و ثبت شده است.

قابل تحویل

• گزارش FAT (داده‌های H‑Q، گزارش‌های لرزش، برگه‌های کالیبراسیون سنج)، ویدیوهای آزمایش HD (مونتاژ + عملکرد)، و چک لیست تعمیر و نگهداری.

قبل از بسته بندی، مشتری از کارخانه ما در چین برای بازرسی قبل از ارسال- بازدید کرد. آنها به همراه مهندسان ما، ساخت و ساز مکانیکی، پایان سطح و سوابق آزمایش را بررسی کردند. آزمایش فشار تصادفی در سایت تکرار شد. مشتری از کیفیت ساخت و کامل بودن مستندات ابراز رضایت کرد.

 

با توجه به وزن کل (~3.5 تن) و ردپا، حمل و نقل مونتاژ کامل غیر عملی بود. هر پمپ گریز از مرکز چند مرحله ای عمودی به طور جداگانه در جعبه های چوبی سفارشی ISPM‑15 با پایه های تقویت شده بسته بندی شد. اقدامات حفاظتی شامل بسته بندی VCI، خشک کننده ها، نشانگرهای رطوبت و مانیتورهای شوک/شیب بود. پایانه های برق مهر و موم شدند. همه جعبه ها به وضوح با شماره سریال، وزن ناخالص و نمادهای حمل برچسب گذاری شده بودند. اسناد-گزارش‌های FAT، گواهی‌های مواد، نقشه‌های نصب و راهنماها-همراه با محموله بودند.

 

ما یک راهنمای شروع سریع، لیست لوازم یدکی توصیه شده، برنامه روغن کاری و دستورالعمل های تراز ارائه کردیم. برای کار در سایت، ما پشتیبانی ویدیویی زنده را برای مونتاژ مجدد و اولین شروع ارائه می دهیم. SAT (آزمون پذیرش سایت) می تواند تأیید نقطه وظیفه، سوئیچینگ موازی و بررسی منطق آلارم را تکرار کند.

محلول پمپ دوگانه CDLF200-6 + CDH200-6 اهداف مورد نیاز 180-200 m³/h و 36-40 bar را با طراحی قوی و قابل نگهداری برآورده کرد. این پروژه توانایی ما را برای ارائه سیستم های پمپ چند مرحله ای عمودی سفارشی و پرفشار برای کاربردهای تصفیه آب نشان می دهد.