Čerpadla s vnějším ozubením - přesná čerpací technika pro vysoké tlaky a definované objemové průtoky
Čerpadla s vnějšími ozubenými koly čerpají mazatelná média na základě objemového principu s vysokou přesností opakovatelnosti. Dvě vnější ozubená kola se otáčejí v tělesu s úzkými tolerancemi, přepravují médium v mezizubových prostorech a oddělují sací a výtlačnou stranu pomocí záběru a geometrie mezery.
Společnost Harton Anlagentechnik GmbH navrhuje vnější ozubená čerpadla důsledně s ohledem na čerpanou látku, viskozitu, diferenční tlak, mazatelnost a koncepci těsnění. Výsledkem jsou odolná řešení pro čerpací, zásobovací a dávkovací úkoly, u nichž je rozhodující stabilita tlaku, reprodukovatelný objemový průtok a kontrolované úniky.
Společnost Harton Anlagentechnik GmbH navrhuje vnější ozubená čerpadla důsledně s ohledem na čerpanou látku, viskozitu, diferenční tlak, mazatelnost a koncepci těsnění. Výsledkem jsou odolná řešení pro čerpací, zásobovací a dávkovací úkoly, u nichž je rozhodující stabilita tlaku, reprodukovatelný objemový průtok a kontrolované úniky.
Typy, varianty a vymezení
V závislosti na zadání se používají různé varianty:
Pro klasické dopravní úlohy s médii obsahujícími olej a vhodnými pro mazání za stabilních provozních podmínek.
Pro aplikace s vysokými diferenčními tlaky, u nichž musí být ložiska, provedení skříně a koncepce mezer dimenzovány na vysoké mechanické zatížení.
Pro malé, přesné objemy přepravy s vysokou opakovatelností a regulovatelnými otáčkami.
Pro aplikace s vyššími požadavky na ochranu před emisemi, čistotu médií nebo provoz bez úniků.
Technické vymezení:
Technické vymezení:
- Ve srovnání s čerpadly s vnitřním ozubením jsou čerpadla s vnějším ozubením často kompaktnější a odolnější vůči vysokému tlaku.
- Ve srovnání se šroubovými čerpadly dosahují vysokých tlaků při menších rozměrech, jejich provoz je však z konstrukčního hlediska o něco pulzující.
- Na rozdíl od jiných objemových čerpadel je mazací schopnost média klíčovým faktorem při dimenzování.
Vnější ozubené čerpadla jsou vhodná všude tam, kde se vyžaduje kompaktní konstrukce, vysoký tlak a čistý objemový průtok. Naši interní inženýři přitom neberou v úvahu pouze požadovaný průtok, ale také skutečný provozní bod pod vlivem prokluzu, teploty, viskozity a systémových ztrát.
Na čem v praxi záleží:
Zejména u řídkých médií, vysokých diferenčních tlaků nebo kritických požadavků na emise rozhoduje správná konfigurace o účinnosti, životnosti a bezpečnosti procesu.
Na čem v praxi záleží:
- definovaný průtok na principu objemového čerpání
- vysoká tlaková schopnost při kompaktních rozměrech
- stabilní dodávka mazatelných médií
- přesná regulace pomocí měniče otáček nebo frekvenčního měniče
- těsnicí strategie přizpůsobená konkrétnímu projektu, od hřídelového těsnění až po magnetickou spojku
Zejména u řídkých médií, vysokých diferenčních tlaků nebo kritických požadavků na emise rozhoduje správná konfigurace o účinnosti, životnosti a bezpečnosti procesu.
Vnější ozubené čerpadla se přednostně používají v systémech, v nichž je třeba čerpat mazací média při definovaném tlaku a s reprodukovatelným objemovým průtokem.
Typické oblasti použití:
Typická odvětví:
U médií s vysokou viskozitou navíc testujeme sací chování, rozběhový moment a regulaci teploty. U médií s nízkou viskozitou hodnotíme objemovou účinnost obzvláště pečlivě, protože s klesající viskozitou se zvyšuje prokluz.
Typické oblasti použití:
- Hydraulické systémy
- Systémy mazacího oleje
- Zásobování procesním olejem
- Čerpání paliva
- Dávkovací aplikace
- Zásobování agregátů médii obsahujícími olej
Typická odvětví:
- Strojírenství a výroba zařízení
- Energetika a technika zásobování
- Technologie zkušebních stanic
- Technologie maziv a paliv
- Průmyslové dávkovací a zásobovací systémy
U médií s vysokou viskozitou navíc testujeme sací chování, rozběhový moment a regulaci teploty. U médií s nízkou viskozitou hodnotíme objemovou účinnost obzvláště pečlivě, protože s klesající viskozitou se zvyšuje prokluz.
Naše vnější zubové čerpadla se navrhují na základě skutečných procesních dat. Následující oblasti slouží jako technický orientační rámec:
Více než jen objem vytlačeného média
Z praktického hlediska je zásadní, že skutečný průtok nezávisí pouze na geometrickém objemu. Vnitřní úniky rostou s diferenčním tlakem a klesají s rostoucí viskozitou. Proto naši zaměstnanci vždy zohledňují celkovou souvislost mezi médiem, velikostí mezery, teplotou a úrovní tlaku.
| Průtok Q | 0,1 až 200 m³/h |
| Diferenciální tlak Δp | 10 až 200 barů |
| Viskozita | 1 až 25 000 mPa·s |
| Rozsah teploty | -20 °C až +200 °C |
| Hranice částic | obvykle až 50 µm |
| Podíl plynu | 0 až 10 % objemových |
| Ustanovení | Možnost provozu v režimu FU, v závislosti na použití a rozsahu otáček |
Životnost vnějšího zubového čerpadla závisí do značné míry na materiálu, konstrukci ložisek a tepelně čisté mezeře.
Typické materiály skříně:
Materiály ozubených kol:
Materiály těsnění:
Typické materiály skříně:
- ocelová litina
- Sférická litina
- Nerezová ocel, např. 1.4404 nebo 1.4571
Materiály ozubených kol:
- kalené a popouštěné oceli
- kalené oceli s definovanou povrchovou tvrdostí a drsností
- Ložiska:
- kluzná ložiska a mazání médiem
- s valivými ložisky
- externí mazací systém pro kritická média nebo mezní mazání
Materiály těsnění:
- NBR
- FKM
- EPDM
- FFKM
Výběr materiálu provádíme s ohledem na vhodnost pro přepravované médium a na základě zkušeností zákazníků. Dále prověřujeme tepelnou roztažnost při střídavém zatížení, aby nedocházelo ani k nepřípustně velkým mezerám, ani ke kritickému tření. V případě mezního mazání, opotřebení nebo rizika koroze mohou být vhodná povrchová úpravy, jako je DLC, tvrdý chrom nebo systémy termického nástřiku.
Složité médium? Právě v tomto se Standard liší od Engineeringu
Ne každé médium je pro vnější zubové čerpadlo stejně vhodné. Rozhodující je nejen chemická odolnost, ale také mazací účinek při skutečném provozu.
Obzvláště vhodné jsou:
Je třeba kriticky posoudit:
Pevné částice představují pro čerpadla s vnějšími ozubenými koly zásadní problém, protože mohou poškodit boky zubů a ložiskové plochy. Proto není vhodný filtr nebo jemný filtr často jen možností, ale nezbytnou podmínkou.
Obzvláště vhodné jsou:
- hydraulické oleje
- Mazací oleje
- Topné oleje
- Paliva
- další mazací procesní média
Je třeba kriticky posoudit:
- nízk viskózní média se zvýšeným skluzem
- vysoce viskózní média s náročným sacím chováním
- médií s obsahem pevných částic
- médií, z nichž se uvolňují plyny nebo která obsahují plyny
- chemicky agresivní média s vyššími nároky na materiál a těsnost
Pevné částice představují pro čerpadla s vnějšími ozubenými koly zásadní problém, protože mohou poškodit boky zubů a ložiskové plochy. Proto není vhodný filtr nebo jemný filtr často jen možností, ale nezbytnou podmínkou.
Těsnění, bezpečnost a rozhraní
U čerpadel s vnějším ozubením je koncepce těsnění klíčovým kritériem pro výběr. V závislosti na médiu a provozních normách nabízíme následující provedení:
Další body týkající se bezpečnosti:
- jednoduché těsnění hřídele
- dvojité těsnění hřídele
- magnetickou spojkou pro provoz bez těsnění
- U objemových čerpadel navíc platí: ochrana proti přetlaku je bezpodmínečně nutná. Pokud dojde k uzavření výtlačné strany, tlak dále stoupá. Proto se povinně plánují bezpečnostní ventily nebo obtokové řešení.
Další body týkající se bezpečnosti:
- Uzavírací nebo proplachovací systémy při vysokém tlaku nebo vysoké teplotě
- Příruby podle normy DIN nebo ANSI s definovanou tlakovou třídou
- přípustná zatížení potrubí
- Uzemnění a vyrovnání potenciálů u hořlavých médií
- Projektově specifické posouzení ATEX podle zóny, skupiny plynů a teplotní třídy
Pohon, řízení a energie
Pohon se obvykle zajišťuje elektromotorem se spojkou nebo převodovkou. Přípustný rozsah otáček není stanoven paušálně, ale je určen médiem, viskozitou, sacími podmínkami a zatížením ložisek.
Důležité technické aspekty:
Zejména u vysoce viskózních médií je chování při studeném startu často kritičtější než provoz v ustáleném stavu. Naši inženýři proto zohledňují jak nepřetržitý provoz, tak reálné podmínky spouštění.
Důležité technické aspekty:
- Provoz s frekvenčním měničem pro stabilní regulaci dávkování a tlaku
- Minimální otáčky pro zajištění dostatečného mazání
- Spouštěcí moment u vysoce viskózních médií
- Koncepce předehřevu nebo udržování teploty při studeném startu
- Vyhodnocení příkonu na základě profilu zatížení a provozních hodin
Zejména u vysoce viskózních médií je chování při studeném startu často kritičtější než provoz v ustáleném stavu. Naši inženýři proto zohledňují jak nepřetržitý provoz, tak reálné podmínky spouštění.
Integrace, montáž a periferní zařízení
Vnější ozubené čerpadlo pracuje dlouhodobě stabilně pouze tehdy, je-li správně naplánováno i jeho okolí.
Důležité body integrace:
Přání zákazníků jsou zohledňována v rámci možností. Rozhodující však zůstává, aby periferní zařízení technicky odpovídalo médiu a danému zatížení.
Důležité body integrace:
- krátké a velkoryse dimenzované sací potrubí
- filtr nebo jemný filtr odpovídající mezní hodnotě částic
- obtokové potrubí a zpětné ventily
- měření tlaku a teploty
- volitelně měření průtoku
- Topný plášť, ohřev potrubí nebo izolace u viskózních nebo tuhnoucích médií
- správné vyrovnání čerpadla a pohonu pro snížení zatížení ložisek a těsnění
Přání zákazníků jsou zohledňována v rámci možností. Rozhodující však zůstává, aby periferní zařízení technicky odpovídalo médiu a danému zatížení.
Monitorování, údržba a provozní bezpečnost
Čerpadla s vnějším ozubením těží z jasně definovaných monitorovacích veličin. Díky tomu lze včas odhalit odchylky, ještě než dojde k poškození těsnění, ložisek nebo boků zubů.
Vhodné monitorovací veličiny:
Strategie údržby se stanovuje jako plánovaná nebo stavově orientovaná. Hlavními faktory ovlivňujícími celkové náklady na vlastnictví (TCO) jsou přitom většinou těsnění, správa filtrů, mazací schopnost média a kvalita montážních podmínek.
Vhodné monitorovací veličiny:
- Tlak pro detekci zablokování, ucpání filtru nebo uzavření průtoku
- Teplota ložiska, těsnění a skříně
- Proudový odběr resp. příkon jako indikátor změny viskozity nebo opotřebení
- Vibrace u větších agregátů
- Logika alarmů a odpojení v řízení zařízení
Strategie údržby se stanovuje jako plánovaná nebo stavově orientovaná. Hlavními faktory ovlivňujícími celkové náklady na vlastnictví (TCO) jsou přitom většinou těsnění, správa filtrů, mazací schopnost média a kvalita montážních podmínek.
Kvalita, kontrola a dokumentace
Před dodáním stanovíme rozsah kontroly podle konkrétního použití. Mezi typické položky patří:
Ve standardním provedení dodáváme dokumentaci relevantní pro daný projekt v dohodnutém rozsahu. Dále lze definovat FAT a volitelně SAT.
- Funkční test
- Zkouška tlaku a těsnosti
- Test výkonu pro Q/Δp
- Certifikáty o materiálu podle normy EN 10204 2.2 nebo 3.1 podle potřeby
- Technický list
- Výkres GA
- Seznam náhradních dílů
- Návod k obsluze
- Shoda s normami CE a ATEX
- Zkušební protokoly
Ve standardním provedení dodáváme dokumentaci relevantní pro daný projekt v dohodnutém rozsahu. Dále lze definovat FAT a volitelně SAT.
Výhody vnějších zubových čerpadel společnosti Harton
- objemově definovaný průtok
- vysoké tlaky v kompaktní konstrukci
- stabilní přívod mazacích médií
- reprodukovatelný dávkovací provoz s frekvenčním měničem
- přizpůsobitelná koncepce materiálů, mezer a ložisek
- volitelně bez těsnění pomocí magnetické spojky
- technické provedení podle média, tlaku a provozní normy
Typy a varianty našich vnějších zubových čerpadel
Vyvíjíme a vyrábíme čerpadla s vnějšími ozubenými koly pro nejrůznější čerpací úkoly a procesní požadavky. Ať už se jedná o standardní provedení, vyhřívatelná, magneticky spojovaná, chemicky odolná, vysokotlaká nebo přesná dávkovací čerpadla s ozubenými koly - nabízíme vám vhodné řešení pro vaše médium a konkrétní použití. Každé čerpadlo v případě potřeby individuálně přizpůsobíme vašim technickým požadavkům a poskytneme vám podporu od návrhu až po uvedení do provozu.
Média, která při ochlazení tuhnou, vyžadují inteligentní řízení teploty. Naši technici integrují topné pláště pro páru nebo termální olej přímo do tělesa čerpadla. Naše dlouholeté zkušenosti ukazují, že rovnoměrné zahřívání čerpadla má rozhodující vliv na životnost těsnění. Proto naši projektanti vyvíjejí řídicí koncepce, které povolují provoz teprve po dosažení přesné teploty tavení.
| Otáčky | 100 - 1.500 min⁻¹ |
| Teplota | až +450 °C |
| Viskozita | až 200 000 mPas |
| Pevné látky | minimální |
| Podíl plynu | ＜ 3 % |
| NPSH | 3 - 6 m |
| Těsnění | Těsnění / HT-kluzné kroužky |
| Objemový průtok Q | 5 - 1.500 l/min |
| Materiály | Ocelový odlitek, nerezová ocel HT |
| Tlak | až 40 bar |
| ATEX | Ano |
| Účinnost | 75 - 85 % |
| Výkon | 2 - 75 kW |
Pro vysoce korozivní média vyvíjejí naši projektanti individuální koncepce zařízení na bázi nerezové oceli 1.4404 nebo speciálních slitin. Naše odborné znalosti, které již předáváme druhé generaci, nám umožňují přesně zohlednit koeficienty tepelné roztažnosti při konstrukci. Tím se zabraňuje zadírání ozubených kol při kolísajících teplotách a zajišťuje se trvalá stabilita procesu. Naši technici přitom ověřují každou těsnicí jednotku z hlediska dodržování přísných ekologických požadavků.
| Účinnost | 70 - 85 % |
| Výkon | 0,25 - 45 kW |
| Otáčky | 200 - 1.800 min⁻¹ |
| Teplota | -50 °C až +300 °C |
| Viskozita | 0,5 - 500.000 mPas |
| Pevné látky | minimální (＜ 20 µm) |
| Podíl plynu | ＜ 2 % |
| NPSH | optimalizováno pro nízké průtoky |
| Těsnění | Dvojitá GLRD / magnetická spojka |
| Objemový průtok Q | 0,1 - 600 l/min |
| Materiály | 1.4404, Hastelloy, titan |
| Tlak | až 40 bar |
| ATEX | Ja |
Při zpracování polymerů jsou extrémní tlaky běžnou záležitostí. Naši projektanti navrhují pro tyto úkoly zesílené konstrukce skříní z kalených nástrojových ocelí. Díky více než 40 letům zkušeností v oblasti strojírenství a výstavby zařízení naši technici přesně vědí, jak stabilizovat mazání kluzných ložisek pomocí samotného dopravovaného média, aby se minimalizovalo opotřebení při tlacích až do 350 bar.
| Podíl plynu | 0 % |
| NPSH | je nutný vysoký přívodní tlak |
| Těsnění | Zpětný závit / chlazený |
| Objemový průtok Q | 0,5 - 1.000 l/min |
| Materiály | Nástrojová ocel, kalená |
| Tlak | až 350 bar |
| ATEX | Ano |
| Účinnost | ＞ 90 % |
| Výkon | do 250 kW |
| Otáčky | 10 - 500 min⁻¹ |
| Teplota | až +350 °C |
| Viskozita | až 10 000 000 mPas |
| Pevné látky | žádné |
Všude tam, kde se těží toxické nebo ekologicky nebezpečné látky, sázejí naši odborníci na hermeticky utěsněnou magnetickou spojku. Naši inženýři využívají nejmodernější technické znalosti k chlazení ztrát vířivých proudů v mezikruží pomocí optimalizovaného vedení dílčích proudů. Pro naše zákazníky to znamená bezúdržbové řešení bez rizika úniku v průchodu hřídele, což bezpečně rozšiřuje provozní limity jejich zařízení.
| Objemový průtok Q | 0,05 - 300 l/min |
| Materiály | Nerezová ocel, keramická ložiska |
| Tlak | do 100 barů |
| ATEX | Ano |
| Účinnost | 65 - 80 % |
| Výkon | do 30 kW |
| Otáčky | až 3 000 min⁻¹ |
| Teplota | -100 °C až +250 °C |
| Viskozita | až 10 000 mPas |
| Pevné látky | zcela bez pevných látek |
| Podíl plynu | 0 % |
| NPSH | kritický (zkouška parního tlaku) |
| Těsnění | Magnetická spojka |
Když jde o každou kapku, naši zákazníci se spoléhají na odborné znalosti společnosti Harton Anlagentechnik GmbH v oblasti dávkování. Naši specialisté vyrábějí tato čerpadla s minimálními tolerancemi, aby bylo možné dosáhnout čerpání téměř bez pulzací. Naši inženýři vám pomohou s integrací systému do automatizovaných výrobních linek, aby vaše validační procesy vždy přinášely reprodukovatelné výsledky.
| Viskozita | 1 - 100.000 mPas |
| Pevné látky | nepřípustné |
| Podíl plynu | 0 % |
| NPSH | ca. 2 m |
| Těsnění | GLRD / Magnetická spojka |
| Objemový průtok Q | 0,01 - 20 l/min |
| Materiály | Nerezová ocel, keramika, DLC |
| Tlak | až 80 barů |
| ATEX | Zone 1 |
| Účinnost | ＞ 95 % |
| Výkon | 0,1 - 3 kW |
| Otáčky | 10 - 200 min⁻¹ |
| Teplota | -20 °C bis +150 °C |
Tato varianta tvoří základ mnoha mazacích a hydraulických systémů. Naši inženýři při návrhu čerpají z dlouholetých zkušeností, které sbírají již od roku 1984, aby vypočítali optimální boční vůli pro vaši konkrétní provozní viskozitu. Naši specialisté přitom věnují zvláštní pozornost volbě materiálové kombinace skříně a ozubených kol, aby i při změnách zatížení zajistili vysokou provozní spolehlivost u zákazníka. Díky přesné technické validaci minimalizujeme vnitřní úniky a maximalizujeme objemovou účinnost.
| Teplota | -20 °C až +200 °C |
| Viskozita | 10 - 100.000 mPas |
| Pevné látky | nepřípustné |
| Podíl plynu | krátkodobě až 5 % |
| NPSH | 3 - 5 m |
| Těsnění | Kruhová ucpávka / těsnění |
| Objemový průtok Q | 1 - 2.500 l/min |
| Materiály | GG25, GGG40, ocel |
| Tlak | až 120 bar |
| ATEX | Možné zóny 1 a 2 |
| Účinnost | 75 - 92 % |
| Výkon | 0,5 - 150 kW |
| Otáčky | 500 - 3.500 min⁻¹ |
Význam pro inženýry a technické nákupčí
Dimenzování se provádí na základě průtoku, diferenčního tlaku, viskozity, teploty, mazivosti, otáček a požadavků na přípustné úniky a účinnost celého systému.
Pro technické zadání je třeba jednoznačně specifikovat zejména výkonové parametry, materiály, koncepci těsnění a ložisek, připojovací rozměry, teplotní a tlakové limity, jakož i požadavky na ATEX, magnetickou spojku nebo provoz s frekvenčním měničem.
V závislosti na oblasti použití jsou vnější ozubená čerpadla navrhována a dokumentována s ohledem na příslušné směrnice o tlakových zařízeních, požadavky ATEX, certifikáty materiálů a také na funkční, těsnostní a tlakové zkoušky specifické pro daný projekt.
Často kladené otázky podle odvětví
Vyberte odvětví
Vnější ozubené čerpadla v hydraulickém řízení
Plastikářský průmysl: čerpání viskózních médií
Technika převodovek: Manipulace s mazacími oleji
Plastikářský průmysl: technologie extruze a dávkování
Chemický průmysl: výroba přísad
Energetický průmysl a elektrárny: Bezpečnost procesů
Pošlete poptávku hned teď!
Pro individuální poradenství a řešení šitá na míru, která odpovídají vašim požadavkům.
Formulář poptávky - vnější zubové čerpadla
Dotaz:
Vnější ozubené čerpadla
Rádi se vám ozveme.
Poptávkový formulář