Čerpadlá s vonkajším ozubením - presná čerpacia technika pre vysoké tlaky a definované objemové prietoky
Čerpadlá s vonkajším ozubením prečerpávajú mazateľné médiá na základe objemovo definovaného princípu s vysokou opakovateľnosťou. Dve ozubené kolesá s vonkajším ozubením sa otáčajú v puzdre s úzkymi toleranciami, prepravujú médium v medzizubových priestoroch a oddeľujú sacú a tlakovú stranu prostredníctvom záberu a geometrie medzier.
Spoločnosť Harton Anlagentechnik GmbH navrhuje vonkajšie ozubené čerpadlá dôsledne podľa média, viskozity, diferenčného tlaku, mazateľnosti a koncepcie tesnenia. Výsledkom sú odolné riešenia pre úlohy čerpania, zásobovania a dávkovania, pri ktorých sú rozhodujúce stabilita tlaku, reprodukovateľný objemový prietok a kontrolované úniky.
Spoločnosť Harton Anlagentechnik GmbH navrhuje vonkajšie ozubené čerpadlá dôsledne podľa média, viskozity, diferenčného tlaku, mazateľnosti a koncepcie tesnenia. Výsledkom sú odolné riešenia pre úlohy čerpania, zásobovania a dávkovania, pri ktorých sú rozhodujúce stabilita tlaku, reprodukovateľný objemový prietok a kontrolované úniky.
Typy konštrukcie, varianty a vymedzenie
V závislosti od zadania sa používajú rôzne varianty:
Pre klasické dopravné úlohy s médiami obsahujúcimi olej a médiami vhodnými na mazanie za stabilných prevádzkových podmienok.
Pre aplikácie s vysokými diferenčnými tlakmi, pri ktorých musia byť ložiská, konštrukcia puzdra a koncepcia medzier dimenzované na vysoké mechanické zaťaženia.
Pre malé, presné objemy dopravy s vysokou opakovateľnosťou a regulovateľnými otáčkami.
Pre aplikácie s zvýšenými požiadavkami na ochranu pred emisiami, čistotu médií alebo prevádzku bez úniku.
Technické vymedzenie:
Technické vymedzenie:
- V porovnaní s čerpadlami s vnútorným ozubením sú čerpadlá s vonkajším ozubením často kompaktnejšie a odolnejšie voči vysokému tlaku.
- V porovnaní so šnekovými čerpadlami dosahujú vysoké tlaky pri menších rozmeroch, avšak z konštrukčného hľadiska pracujú s mierne väčším pulzovaním.
- Na rozdiel od iných objemových čerpadiel je mazivosť média kľúčovým faktorom pri dimenzovaní.
Vonkajšie ozubené čerpadlá sú vhodné všade tam, kde sa vyžaduje kompaktná konštrukcia, vysoký tlak a čistý objemový prietok. Naši interní inžinieri pri tom zohľadňujú nielen požadovaný prietok, ale aj skutočný prevádzkový bod pod vplyvom preklzu, teploty, viskozity a systémových strát.
Čo je v praxi dôležité:
Najmä pri riedkych médiách, vysokých diferenčných tlakoch alebo kritických požiadavkách na emisie je správny výber rozhodujúci pre účinnosť, životnosť a bezpečnosť procesu.
Čo je v praxi dôležité:
- definovaný prietok na základe princípu vytláčania
- vysoká tlaková schopnosť pri kompaktných rozmeroch
- stabilné dodávanie mazateľných médií
- presná regulácia pomocou meniča otáčok alebo frekvencie
- strategia tesnenia prispôsobená konkrétnemu projektu, od tesnenia hriadeľa až po magnetickú spojku
Najmä pri riedkych médiách, vysokých diferenčných tlakoch alebo kritických požiadavkách na emisie je správny výber rozhodujúci pre účinnosť, životnosť a bezpečnosť procesu.
Vonkajšie ozubené čerpadlá sa uprednostňujú v systémoch, v ktorých je potrebné čerpať mazateľné médiá pri definovanom tlaku a reprodukovateľnom objemovom prietoku.
Typické oblasti použitia:
Typické odvetvia:
V prípade vysoko viskóznych médií dodatočne testujeme sacie vlastnosti, rozbiehací moment a reguláciu teploty. V prípade riedkych médií hodnotíme objemovú účinnosť obzvlášť dôkladne, keďže s klesajúcou viskozitou sa zvyšuje preklz.
Typické oblasti použitia:
- Hydraulické systémy
- Systémy mazacieho oleja
- Zásobovanie procesným olejom
- Čerpanie paliva
- Dávkovacie aplikácie
- Zásobovanie agregátov médiami obsahujúcimi olej
Typické odvetvia:
- Strojárstvo a zariadenia
- Energetika a technika zásobovania
- Technika skúšobných stolov
- Technika mazív a palív
- Priemyselné dávkovacie a zásobovacie systémy
V prípade vysoko viskóznych médií dodatočne testujeme sacie vlastnosti, rozbiehací moment a reguláciu teploty. V prípade riedkych médií hodnotíme objemovú účinnosť obzvlášť dôkladne, keďže s klesajúcou viskozitou sa zvyšuje preklz.
Naše vonkajšie ozubené čerpadlá sa navrhujú na základe skutočných procesných údajov. Nasledujúce oblasti slúžia ako technický orientačný rámec:
Viac než len objem vytlačenia
Z hľadiska praxe je dôležité, že skutočný prietok nezávisí len od geometrického objemu výtlaku. Vnútorné úniky stúpajú s diferenčným tlakom a klesajú s rastúcou viskozitou. Preto naši zamestnanci vždy zohľadňujú celkový súvis medzi médiom, veľkosťou medzery, teplotou a úrovňou tlaku.
| Prúdenie Q | 0,1 až 200 m³/h |
| Diferenciálny tlak Δp | 10 až 200 bar |
| Viskozita | 1 až 25 000 mPa·s |
| Rozsah teplôt | od -20 °C do +200 °C |
| Hranica častíc | zvyčajne do 50 µm |
| Podiel plynu | 0 až 10 obj. % |
| Ustanovenie | Prevádzka v režime FU je možná, v závislosti od aplikácie a rozsahu otáčok |
Životnosť vonkajšieho zubového čerpadla vo veľkej miere závisí od materiálu, konštrukcie ložísk a tepelne čistého rozstupu.
Typické materiály skríň:
Materiály ozubených kolies:
Materiály tesnení:
Typické materiály skríň:
- liatina
- Sferoidná liatina
- Nerezová oceľ, napr. 1.4404 alebo 1.4571
Materiály ozubených kolies:
- kalené a popúšťané ocele
- kalené ocele s definovanou tvrdosťou a drsnosťou povrchu
- Ložiská:
- klzné ložiská a mazanie prostredníctvom média
- s valivými ložiskami
- koncepcia externého mazania pri kritických médiách alebo hraničnom mazaní
Materiály tesnení:
- NBR
- FKM
- EPDM
- FFKM
Výber materiálov uskutočňujeme na základe ich vhodnosti pre prepravované médium, ako aj na základe skúseností zákazníkov. Okrem toho overujeme tepelnú rozťažnosť pri striedaní zaťaženia, aby nedochádzalo ani k neprípustne veľkým medzerám, ani ku kritickému oteru. V prípade hraničného mazania, opotrebenia alebo rizika korózie môžu byť vhodné povrchové úpravy, ako napríklad DLC, tvrdochrom alebo systémy termického nástreku.
Zložité médiá? Práve v tomto sa štandard odlišuje od inžinierstva
Nie každé médium je rovnako vhodné pre vonkajšie zubové čerpadlá. Rozhodujúca je nielen chemická odolnosť, ale aj mazací účinok v reálnej prevádzke.
Obzvlášť vhodné sú:
Kriticky posúdiť:
Tuhé častice sú pre čerpadlá s vonkajším ozubením zásadne citlivé, pretože častice môžu poškodiť boky zubov a ložiskové plochy. Preto je vhodný koncept filtra alebo jemného filtra často nie len možnosťou, ale nevyhnutnou podmienkou.
Obzvlášť vhodné sú:
- Hydraulické oleje
- Mazacie oleje
- Kúreninové oleje
- Palivá
- iné mazacie procesné médiá
Kriticky posúdiť:
- nízkoviskozné médiá so zvýšeným sklzom
- vysokoviskozné médiá s náročným sacím správaním
- médiá s obsahom tuhých častíc
- médiá, z ktorých unikajú plyny alebo ktoré obsahujú plyny
- chemicky agresívne médiá s zvýšenými požiadavkami na materiál a tesnosť
Tuhé častice sú pre čerpadlá s vonkajším ozubením zásadne citlivé, pretože častice môžu poškodiť boky zubov a ložiskové plochy. Preto je vhodný koncept filtra alebo jemného filtra často nie len možnosťou, ale nevyhnutnou podmienkou.
Tesnenia, bezpečnosť a rozhrania
Pri čerpadlách s vonkajším ozubením je koncepcia tesnenia kľúčovým kritériom výberu. V závislosti od média a prevádzkových noriem ponúkame nasledujúce vyhotovenia:
Ďalšie body týkajúce sa bezpečnosti:
- jednoduché tesnenie hriadeľa
- dvojité tesnenie hriadeľa
- magnetická spojka pre prevádzku bez tesnenia
- Pre objemové čerpadlá platí navyše: Ochrana proti pretlaku je absolútne nevyhnutná. Ak dôjde k uzáveru tlakovej strany, tlak naďalej stúpa. Preto sa povinné plánujú bezpečnostné ventily alebo obtokové riešenia.
Ďalšie body týkajúce sa bezpečnosti:
- Uzavieracie alebo preplachovacie systémy pri vysokom tlaku alebo vysokej teplote
- Príruby podľa DIN alebo ANSI s definovanou tlakovou triedou
- povolené zaťaženie potrubia
- Uzemnenie a vyrovnanie potenciálov pri horľavých médiách
- Projektovo špecifické posúdenie ATEX podľa zóny, skupiny plynov a teplotnej triedy
Pohon, regulácia a energia
Pohon sa zvyčajne zabezpečuje prostredníctvom elektromotora so spojkou alebo prevodovkou. Povolený rozsah otáčok nie je stanovený paušálne, ale závisí od média, viskozity, sacích podmienok a zaťaženia ložísk.
Dôležité technické aspekty:
Najmä pri médiách s vysokou viskozitou je správanie pri štarte za studena často kritickejšie ako prevádzka v ustálenom stave. Naši inžinieri preto zohľadňujú nielen nepretržitú prevádzku, ale aj reálne podmienky štartu.
Dôležité technické aspekty:
- Prevádzka s frekvenčným meničom pre stabilnú reguláciu dávkovania a tlaku
- Minimálne otáčky na zabezpečenie dostatočného mazania
- Spúšťací moment pri médiách s vysokou viskozitou
- Koncepcia predohrevu alebo temperovania pri studenom štarte
- Vyhodnotenie spotreby energie na základe profilu zaťaženia a prevádzkových hodín
Najmä pri médiách s vysokou viskozitou je správanie pri štarte za studena často kritickejšie ako prevádzka v ustálenom stave. Naši inžinieri preto zohľadňujú nielen nepretržitú prevádzku, ale aj reálne podmienky štartu.
Integrácia, montáž a periférne zariadenia
Vonkajšie ozubené čerpadlo pracuje trvalo stabilne len vtedy, ak je aj okolie správne navrhnuté.
Dôležité body integrácie:
Požiadavky zákazníkov sa zohľadňujú v rámci možností. Rozhodujúce však zostáva, aby periférne zariadenia technicky vyhovovali médiu a zaťaženiu.
Dôležité body integrácie:
- krátke a dostatočne dimenzované sacie potrubie
- filtre alebo jemné filtre zodpovedajúce limitnej veľkosti častíc
- obtokové a spätné ventily
- meranie tlaku a teploty
- voliteľné meranie prietoku
- Ohrievací plášť, vyhrievanie potrubia alebo izolácia v prípade viskóznych alebo tuhnúcich médií
- presné vyrovnanie čerpadla a pohonu na zníženie zaťaženia ložísk a tesnení
Požiadavky zákazníkov sa zohľadňujú v rámci možností. Rozhodujúce však zostáva, aby periférne zariadenia technicky vyhovovali médiu a zaťaženiu.
Monitorovanie, údržba a prevádzková bezpečnosť
Vonkajšie ozubené čerpadlá využívajú jasne definované kontrolné parametre. Vďaka tomu je možné včas rozpoznať odchýlky, ešte skôr, ako dôjde k poškodeniu tesnenia, ložiska alebo bokov zubov.
Vhodné monitorovacie parametre:
Stratégia údržby sa stanovuje ako plánovaná alebo orientovaná na stav. Dominantnými faktormi ovplyvňujúcimi celkové náklady na vlastníctvo (TCO) sú zvyčajne tesnenie, správa filtrov, mazacie vlastnosti média a kvalita montážnych podmienok.
Vhodné monitorovacie parametre:
- Tlak na detekciu zablokovania, upchania filtra alebo uzavretia
- Teplota na ložisku, tesnení a skrini
- Príkon prúdu alebo výkonu ako indikátor zmeny viskozity alebo opotrebenia
- Vibrácie pri väčších zariadeniach
- Logika alarmov a vypínania v riadení zariadenia
Stratégia údržby sa stanovuje ako plánovaná alebo orientovaná na stav. Dominantnými faktormi ovplyvňujúcimi celkové náklady na vlastníctvo (TCO) sú zvyčajne tesnenie, správa filtrov, mazacie vlastnosti média a kvalita montážnych podmienok.
Kvalita, kontrola a dokumentácia
Pred dodaním stanovíme rozsah kontroly podľa konkrétneho použitia. Typické položky sú:
V štandardnom vyhotovení dodávame dokumentáciu relevantnú pre projekt v dohodnutom rozsahu. Okrem toho je možné definovať FAT a voliteľne aj SAT.
- Funkčná skúška
- Skúška tlaku a tesnosti
- Test výkonu pre Q/Δp
- Certifikáty materiálov podľa normy EN 10204 2.2 alebo 3.1 podľa potreby
- Technický list
- Všeobecný výkres
- Zoznam náhradných dielov
- Návod na obsluhu
- Zhoda s normami CE a ATEX
- Protokoly o skúškach
V štandardnom vyhotovení dodávame dokumentáciu relevantnú pre projekt v dohodnutom rozsahu. Okrem toho je možné definovať FAT a voliteľne aj SAT.
Výhody vonkajších ozubených čerpadiel spoločnosti Harton
- objemovo definovaný prietok
- vysoké tlaky v kompaktnej konštrukcii
- stabilné dodávanie mazateľných médií
- reprodukovateľný dávkovací režim s frekvenčným meničom
- prispôsobiteľná koncepcia materiálov, medzier a ložísk
- voliteľne bez tesnení prostredníctvom magnetickej spojky
- technické vyhotovenie podľa média, tlaku a prevádzkového štandardu
Typy a varianty našich vonkajších zubových čerpadiel
Vyvíjame a vyrábame čerpadlá s vonkajším ozubením pre najrozmanitejšie úlohy čerpania a procesné požiadavky. Či už ide o štandardné vyhotovenie, vyhrievané, s magnetickou spojkou, odolné voči chemikáliám, vysokotlakové alebo presné dávkovacie čerpadlá s ozubením - ponúkame vám vhodné riešenie pre vaše médium a konkrétnu aplikáciu. Každé čerpadlo v prípade potreby individuálne prispôsobíme vašim technickým požiadavkám a podporíme vás od návrhu až po uvedenie do prevádzky.
Médiá, ktoré pri ochladení tuhnú, si vyžadujú inteligentné riadenie teploty. Naši technici integrujú ohrievacie plášte pre paru alebo termálny olej priamo do tela čerpadla. Naše dlhoročné skúsenosti ukazujú, že rovnomerné ohrievanie čerpadla má rozhodujúci vplyv na životnosť tesnení. Preto naši projektanti vyvíjajú riadiace koncepcie, ktoré povolujú prevádzku až po dosiahnutí presnej teploty topenia.
| Podiel plynu | ＜ 3 % |
| NPSH | 3 - 6 m |
| Tesnenie | Tesnenie / HT-kĺzavé tesnenie |
| Objemový prietok Q | 5 - 1.500 l/min |
| Materiály | Oceľový odliatok, nerezová oceľ HT |
| Tlak | do 40 barov |
| ATEX | Áno |
| Účinnosť | 75 - 85 % |
| Výkon | 2 - 75 kW |
| Otáčky | 100 - 1.500 min⁻¹ |
| Teplota | až +450 °C |
| Viskozita | až 200 000 mPas |
| Tuhé látky | minimálny |
Pre vysoko korozívne médiá vyvíjajú naši projektanti individuálne koncepcie zariadení na báze nehrdzavejúcej ocele 1.4404 alebo špeciálnych zliatin. Naše odborné znalosti, ktoré sa prenášajú už v druhej generácii, nám umožňujú presne zohľadniť koeficienty tepelnej rozťažnosti v konštrukcii. Tým sa zabraňuje zablokovaniu ozubených kolies pri kolísavých teplotách a zabezpečuje sa trvalá stabilita procesu. Naši technici pritom overujú každú tesniacu jednotku z hľadiska dodržiavania prísnych environmentálnych požiadaviek.
| Tuhé látky | minimálny (＜ 20 µm) |
| Podiel plynu | ＜ 2 % |
| NPSH | optimalizované pre nízke prietoky |
| Tesnenie | Dvojitá GLRD / magnetická spojka |
| Objemový prietok Q | 0,1 - 600 l/min |
| Materiály | 1.4404, Hastelloy, titán |
| Tlak | do 40 barov |
| ATEX | Ja |
| Účinnosť | 70 - 85 % |
| Výkon | 0,25 - 45 kW |
| Otáčky | 200 - 1.800 min⁻¹ |
| Teplota | od -50 °C do +300 °C |
| Viskozita | 0,5 - 500.000 mPas |
Pri spracovaní polymérov sú extrémne tlaky bežnou záležitosťou. Naši projektanti navrhujú pre tieto úlohy zosilnené konštrukcie skríň z kalenej nástrojovej ocele. Vďaka viac ako 40-ročným skúsenostiam v oblasti strojárstva a výstavby zariadení naši technici presne vedia, ako stabilizovať mazanie kĺzavých ložísk pomocou samotného dopravovaného média, aby sa minimalizovalo opotrebenie pri tlakoch až do 350 barov.
| Účinnosť | ＞ 90 % |
| Výkon | do 250 kW |
| Otáčky | 10 - 500 min⁻¹ |
| Teplota | až +350 °C |
| Viskozita | až 10 000 000 mPas |
| Tuhé látky | žiadna |
| Podiel plynu | 0 % |
| NPSH | je potrebný vysoký vstupný tlak |
| Tesnenie | Závit pre spätný tok / chladený |
| Objemový prietok Q | 0,5 - 1.000 l/min |
| Materiály | Nástrojová oceľ, kalená |
| Tlak | do 350 bar |
| ATEX | Áno |
Všade tam, kde sa ťažia toxické alebo životné prostredie ohrozujúce látky, naši špecialisti stavajú na hermeticky tesnej magnetickej spojke. Naši inžinieri využívajú najmodernejšie technické know-how na chladenie strát vírivých prúdov v medzere pomocou optimalizovaného vedenia čiastočného prúdu. Pre našich zákazníkov to znamená riešenie bez potreby údržby a bez rizika úniku v mieste priechodu hriadeľa, čo bezpečne rozširuje prevádzkové limity ich zariadenia.
| Teplota | od -100 °C do +250 °C |
| Viskozita | do 10 000 mPas |
| Tuhé látky | úplne bez pevných častíc |
| Podiel plynu | 0 % |
| NPSH | kritický (skúška parného tlaku) |
| Tesnenie | Magnetická spojka |
| Objemový prietok Q | 0,05 - 300 l/min |
| Materiály | Nerezová oceľ, keramické ložiská |
| Tlak | do 100 barov |
| ATEX | Áno |
| Účinnosť | 65 - 80 % |
| Výkon | do 30 kW |
| Otáčky | až 3 000 min⁻¹ |
Keď ide o každú kvapku, naši zákazníci sa spoliehajú na odborné znalosti spoločnosti Harton Anlagentechnik GmbH v oblasti dávkovania. Naši špecialisti vyrábajú tieto čerpadlá s minimálnymi toleranciami, aby bolo možné dosiahnuť čerpanie takmer bez pulzácií. Naši inžinieri vám pomôžu s integráciou systému do automatizovaných výrobných liniek, aby vaše validačné procesy vždy poskytovali reprodukovateľné výsledky.
| Objemový prietok Q | 0,01 - 20 l/min |
| Materiály | Nerezová oceľ, keramika, DLC |
| Tlak | do 80 barov |
| ATEX | Zone 1 |
| Účinnosť | ＞ 95 % |
| Výkon | 0,1 - 3 kW |
| Otáčky | 10 - 200 min⁻¹ |
| Teplota | -20 °C bis +150 °C |
| Viskozita | 1 - 100.000 mPas |
| Tuhé látky | neprípustné |
| Podiel plynu | 0 % |
| NPSH | ca. 2 m |
| Tesnenie | GLRD / Magnetická spojka |
Táto varianta tvorí základ mnohých mazacích a hydraulických systémov. Naši inžinieri pri návrhu čerpajú z dlhoročných skúseností, ktoré zbierajú už od roku 1984, aby vypočítali optimálnu medzeru medzi zubami pre vašu konkrétnu prevádzkovú viskozitu. Naši špecialisti venujú osobitnú pozornosť kombinácii materiálov skrine a ozubených kolies, aby aj pri striedaní zaťaženia zabezpečili vysokú prevádzkovú spoľahlivosť u zákazníka. Vďaka presnej technickej validácii minimalizujeme vnútorné úniky a maximalizujeme objemovú účinnosť.
| NPSH | 3 - 5 m |
| Tesnenie | Kĺzavé tesnenie / tesniaca vložka |
| Objemový prietok Q | 1 - 2.500 l/min |
| Materiály | GG25, GGG40, oceľ |
| Tlak | až do 120 barov |
| ATEX | Možné zóny 1 a 2 |
| Účinnosť | 75 - 92 % |
| Výkon | 0,5 - 150 kW |
| Otáčky | 500 - 3.500 min⁻¹ |
| Teplota | od -20 °C do +200 °C |
| Viskozita | 10 - 100.000 mPas |
| Tuhé látky | neprípustné |
| Podiel plynu | krátkodobo až do 5 % |
Význam pre inžinierov a technických nákupcov
Dimenzovanie sa vykonáva na základe prietoku, diferenčného tlaku, viskozity, teploty, mazacích vlastností, otáčok, ako aj požiadaviek na prípustné úniky a účinnosť celého systému.
Pri technickom obstarávaní je potrebné jednoznačne špecifikovať najmä výkonové parametre, materiály, koncepciu tesnenia a ložísk, pripojovacie rozmery, teplotné a tlakové limity, ako aj požiadavky na ATEX, magnetickú spojku alebo prevádzku s frekvenčným meničom.
V závislosti od oblasti použitia sa vonkajšie zubové čerpadlá navrhujú a dokumentujú s ohľadom na príslušné smernice o tlakových zariadeniach, požiadavky ATEX, certifikáty materiálov, ako aj na funkčné, tesnostné a tlakové skúšky špecifické pre daný projekt.
Často kladené otázky podľa odvetví
Vyberte odvetvie
Vonkajšie ozubené čerpadlá v hydraulickom riadení
Plastikársky priemysel: čerpanie viskóznych médií
Technika prevodoviek: Manipulácia s mazacími olejmi
Plastikársky priemysel: technológia extrudovania a dávkovania
Chemický priemysel: ťažba prísad
Energetický priemysel a elektrárne: Bezpečnosť procesov
Pošlite žiadosť hneď teraz!
Pre individuálne poradenstvo a riešenia na mieru, ktoré zodpovedajú vašim požiadavkám.
Formulár žiadosti - vonkajšie zubové čerpadlá
Dopyt:
Vonkajšie ozubené čerpadlá
Radi sa vám ozveme.
Formulár na dopyt