Piestové čerpadlá - presné vysokotlakové čerpanie pre procesy, dávkovanie a prečerpávanie
Piestové čerpadlá sa používajú všade tam, kde je potrebné spoľahlivo zabezpečiť definované objemové prietoky pri vysokom alebo kolísavom protitlaku. Ako piestové objemové čerpadlá pracujú s oscilujúcim piestom a objemom čerpania riadeným sacími a tlakovými ventilmi. Vďaka tomu sú vhodné pre aplikácie, v ktorých sa vyžaduje takmer konštantný prietok, vysoká stabilita tlaku a presné dávkovanie.
V spoločnosti Harton Anlagentechnik GmbH navrhujeme piestové čerpadlá dôsledne podľa média, úrovne tlaku, viskozity, sacích podmienok a požiadaviek na pulzácie. Tak vznikajú spoľahlivé riešenia pre vysokotlakový prenos, napájanie procesov, vstrekovanie, dávkovanie a náročné čistiace alebo vodné tryskové procesy.
V spoločnosti Harton Anlagentechnik GmbH navrhujeme piestové čerpadlá dôsledne podľa média, úrovne tlaku, viskozity, sacích podmienok a požiadaviek na pulzácie. Tak vznikajú spoľahlivé riešenia pre vysokotlakový prenos, napájanie procesov, vstrekovanie, dávkovanie a náročné čistiace alebo vodné tryskové procesy.
Prečo práve piestové čerpadlá od spoločnosti Harton Anlagentechnik GmbH?
Piestové čerpadlá pracujú na objemovom princípe, a preto si zachovávajú stabilitu procesu aj pri kolísavom tlaku. Na rozdiel od odstredivých čerpadiel sa tu nezameriavajú primárne na výšku čerpania, ale na kontrolované vytláčanie objemu na jeden zdvih.
Pri našom dimenzovaní zohľadňujeme nielen prietok a konečný tlak, ale aj dynamiku ventilu, dimenzovanie na strane sania, pulzačné správanie a mechanické zaťaženie potrubí, základov a príslušenstva.
V závislosti od zaťaženia sa piestové čerpadlá používajú ako:
Vykonané. Viacpiestové konštrukcie pritom znižujú základné pulzácie a zlepšujú rovnomernosť čerpania.
- jednopiestové čerpadlá
- duplexné alebo triplexné piestové čerpadlo
- Vysokotlakové piestové čerpadlo
- Dávkovacie piestové čerpadlo
- Procesné čerpadlo s tlmením pulzácií
- Systém na podvozku s príslušenstvom
Vykonané. Viacpiestové konštrukcie pritom znižujú základné pulzácie a zlepšujú rovnomernosť čerpania.
Piestové čerpadlá sa používajú v procesoch, kde sú vyžadované vysoké tlaky, presné prietoky a definované prevádzkové podmienky.
Typické oblasti použitia:
- Vysokotlakový prenos
- Napájanie procesu
- Vstrekovanie a dávkovanie
- Vodné lúče a čistiace procesy
- OEM skidy a zásobovacie jednotky na mieru
Typické odvetvia:
- Chémia
- Ropa a plyn
- Energetika
- Technológia vysokotlakového čerpania vody
- Priemyselné procesné zariadenia
Naše tímy už v počiatočnej fáze zohľadňujú, či ide o médium na vodnej báze, obsahujúce olej, obsahujúce rozpúšťadlá, viskózne alebo nasýtené plynom. Práve v prípade piestových čerpadiel tieto faktory rozhodujú o koncepcii tesnenia, vyhotovení ventilu, tlmení pulzácií a stratégii údržby.
Piestové čerpadlá sa dimenzujú na základe skutočného prevádzkového bodu a požadovanej tlakovej rezervy. Nasledujúce hodnoty slúžia ako technický orientačný rámec:
Objemový prietok Q:
0,05 - 200 m³/h
Konečný tlak / diferenčný tlak Δp:
5 - 15 bar
Teplota média:
od -20 °C do +250 °C
Teplota okolia:
od -20 °C do +60 °C
Viskozita:
0,5 - 180.000 mPa·s
Rozsah otáčok:
50 - 600 1/min
Podiel plynu v médiu:
0 - 5 Vol.-%
Podiel tuhých látok:
0 - 0,05 hmotnostného %
Veľkosť častíc:
do 95 mm
NPSH/rezerva sacieho tlaku:
0,5 - 5 m
Hladina hluku:
zvyčajne 70 - 100 dB(A)
Dôležité je, že piestové čerpadlá môžu byť na sacom konci citlivé na kavitáciu. Preto sa podmienky prívodu, hodnota NPSHa, sací tlak a vedenie potrubia kontrolujú obzvlášť dôkladne. Okrem toho je potrebné systematicky zohľadňovať pulzácie a tlakové rázy v potrubí.
Vhodnosť piestových čerpadiel vo veľkej miere závisí od média, mazacích vlastností, obsahu plynu a obsahu tuhých častíc.
Hodnotené triedy médií:
Médiá na vodnej báze sa hodnotia z hľadiska korózie, mazivosti a náchylnosti ku kavitácii. Médiá obsahujúce olej sa obmedzujú na základe viskozity, súboru prísad a kompatibility s tesneniami. Chemicky agresívne alebo médiá obsahujúce rozpúšťadlá vyžadujú výslovnú skúšku materiálov a tesnení, ako aj prípadne definovaný koncept úniku a ATEX.
Médiá s obsahom tuhých častíc a abrazívne médiá sú vhodné len obmedzene, pretože sedlá ventilov, tesnenia a plochy piestov sú náchylné na opotrebenie. Obsah plynu navyše ovplyvňuje funkciu ventilu, rovnomernosť prietoku a objemovú účinnosť.
Hodnotené triedy médií:
- médiá na vodnej báze
- médiá obsahujúce olej
- chemicky agresívne médiá
- médiá obsahujúce rozpúšťadlá a VOC
- látky citlivé na šmyk
- médiá s nízkym obsahom tuhých látok
- médiá obsahujúce plyn s definovanými limitmi
Médiá na vodnej báze sa hodnotia z hľadiska korózie, mazivosti a náchylnosti ku kavitácii. Médiá obsahujúce olej sa obmedzujú na základe viskozity, súboru prísad a kompatibility s tesneniami. Chemicky agresívne alebo médiá obsahujúce rozpúšťadlá vyžadujú výslovnú skúšku materiálov a tesnení, ako aj prípadne definovaný koncept úniku a ATEX.
Médiá s obsahom tuhých častíc a abrazívne médiá sú vhodné len obmedzene, pretože sedlá ventilov, tesnenia a plochy piestov sú náchylné na opotrebenie. Obsah plynu navyše ovplyvňuje funkciu ventilu, rovnomernosť prietoku a objemovú účinnosť.
Výber materiálu sa prispôsobuje úrovni tlaku, riziku korózie, teplote a mechanickému namáhaniu.
Typické materiály pre komponenty vystavené tlaku:
Komponenty podliehajúce opotrebeniu:
Pre abrazívne alebo kritické procesy definujeme koncepciu opotrebenia s jasne stanovenými výmennými dielmi, prispôsobenými intervalmi údržby a stratégiou náhradných dielov špecifickou pre daný projekt. Pri hygienických aplikáciách sa osobitne zohľadňuje minimálny mŕtvy priestor a drsnosť povrchu.
Typické materiály pre komponenty vystavené tlaku:
- 1.4404
- 1.4571
- Duplex 1.4462
- Špeciálne materiály v závislosti od média a prevádzkových noriem
Komponenty podliehajúce opotrebeniu:
- Povrchy piestov alebo piestových tyčí, kalené alebo s povrchovou úpravou
- Sedlá a telá ventilov z nehrdzavejúcej ocele, tvrdokovu alebo keramiky
- Tesniace a ucpávkové materiály z PTFE, zmesí PTFE, FKM, EPDM alebo FFKM
Pre abrazívne alebo kritické procesy definujeme koncepciu opotrebenia s jasne stanovenými výmennými dielmi, prispôsobenými intervalmi údržby a stratégiou náhradných dielov špecifickou pre daný projekt. Pri hygienických aplikáciách sa osobitne zohľadňuje minimálny mŕtvy priestor a drsnosť povrchu.
Tesnenia, rozhrania a bezpečnosť
Koncepcia tesnenia sa stanovuje na základe média, tlaku a prípustnej hodnoty úniku. V závislosti od konštrukcie sa používajú:
Utesňovacie systémy sú robustné, vyžadujú však pravidelnú údržbu a seřizovanie. Pri toxických, kryštalizujúcich alebo polymerizujúcich médiách môžu byť potrebné uzáverové alebo preplachovacie systémy.
Keďže piestové čerpadlá ako objemové čerpadlá môžu pri uzavretej tlakovej strane vytvárať neprípustné tlaky, je v systéme bezpodmienečne potrebná ochrana proti pretlaku. Okrem toho sú definované nasledujúce body:
- tesniaca vložka
- kĺzavé tesnenie
- špeciálne uzavreté riešenie
Utesňovacie systémy sú robustné, vyžadujú však pravidelnú údržbu a seřizovanie. Pri toxických, kryštalizujúcich alebo polymerizujúcich médiách môžu byť potrebné uzáverové alebo preplachovacie systémy.
Keďže piestové čerpadlá ako objemové čerpadlá môžu pri uzavretej tlakovej strane vytvárať neprípustné tlaky, je v systéme bezpodmienečne potrebná ochrana proti pretlaku. Okrem toho sú definované nasledujúce body:
- Príruby a tlakové stupne
- Možnosti odvzdušnenia a vyprázdnenia
- Pripojenia na meranie a preplachovanie
- Ochrana proti dotyku
- Bezpečné vypnutie
- Zachytávanie úniku pri kritických médiách
- Požiadavky ATEX pre zóny s nebezpečenstvom výbuchu
Pohon, regulácia a energia
Piestové čerpadlá sú zvyčajne poháňané elektromotorom s kľukovým mechanizmom/prevodovkou alebo hydraulickým pohonom. Konštrukcia je navrhnutá s dostatočnou rezervou krútiaceho momentu pre vysoký tlak, kolísanie viskozity a podmienky studeného štartu.
Možné koncepcie regulácie:
Pri tom sa spoločne vyhodnocujú prísun energie, pulzačné správanie a mechanické zaťaženie. Možnosti snímačov, ako sú tlak, teplota, počítanie zdvihov alebo monitorovanie vibrácií, dodatočne zvyšujú bezpečnosť procesu. Rozhrania, ako sú 0-10 V, 4-20 mA alebo poľová zbernica, sa integrujú podľa konkrétneho projektu.
Možné koncepcie regulácie:
- Regulácia otáčok
- Nastavenie zdvihu, ak to konštrukcia dovoľuje
- Regulácia obtokom
Pri tom sa spoločne vyhodnocujú prísun energie, pulzačné správanie a mechanické zaťaženie. Možnosti snímačov, ako sú tlak, teplota, počítanie zdvihov alebo monitorovanie vibrácií, dodatočne zvyšujú bezpečnosť procesu. Rozhrania, ako sú 0-10 V, 4-20 mA alebo poľová zbernica, sa integrujú podľa konkrétneho projektu.
Pripojenia, montáž a periférne zariadenia
Periférne časti piestového čerpadla majú rozhodujúci vplyv na jeho životnosť a stabilnú prevádzku. Obzvlášť dôležité sú:
Pri našom návrhu zohľadňujeme aj prístup pre údržbu, priestorové podmienky a prenos vibrácií do montážnej konštrukcie.
- vhodné normy pre príruby a tlakové triedy
- správne dimenzované menovité priemery sacích a tlakových potrubí
- vedenie potrubia zohľadňujúce pulzácie a tlakové rázy
- držiaky potrubia a tlmiace prvky
- Tlmiče pulzácií pri citlivých procesoch
- Bezpečnostný ventil alebo obtokový ventil ako povinné príslušenstvo
- dostatočne tuhý základ alebo podstavec
- voliteľný systém ohrevu alebo regulácie teploty pre médiá závislé od viskozity
Pri našom návrhu zohľadňujeme aj prístup pre údržbu, priestorové podmienky a prenos vibrácií do montážnej konštrukcie.
Monitorovanie, ochranné funkcie a prevádzková bezpečnosť
S cieľom zvýšiť spoľahlivosť sú piestové čerpadlá vybavené vhodnými monitorovacími a ochrannými funkciami.
Typické monitorované veličiny:
Týmto spôsobom je možné včas rozpoznať zablokovanie, neprípustné tlakové špičky, opotrebenie ventilov, namáhanie tesnení alebo kavitáciu. Logika alarmov a vypínania je prispôsobená príslušným prevádzkovým štandardom. Je potrebné v zásade zabrániť chodu nasucho a kavitácii, ktoré sa obmedzujú dimenzovaním sacieho potrubia, senzorikou a procesnou logikou.
Typické monitorované veličiny:
- Tlak
- Teplota
- Vibrácie
- Únik
- Počet zdvihov
- Údaje o motore a zaťažení
Týmto spôsobom je možné včas rozpoznať zablokovanie, neprípustné tlakové špičky, opotrebenie ventilov, namáhanie tesnení alebo kavitáciu. Logika alarmov a vypínania je prispôsobená príslušným prevádzkovým štandardom. Je potrebné v zásade zabrániť chodu nasucho a kavitácii, ktoré sa obmedzujú dimenzovaním sacieho potrubia, senzorikou a procesnou logikou.
Kvalita, kontrola a dokumentácia
Rozsah auditu sa stanovuje podľa kritickosti projektu a požiadaviek prevádzkovateľa. Typické obsahy sú:
V prípade aplikácií v prostredí s nebezpečenstvom výbuchu sa osvedčenia o zhode a označenia stávajú súčasťou projektovej dokumentácie.
- Funkčný test
- Test výkonu pre Q/Δp
- Tlaková skúška
- Skúška tesnosti
- FAT alebo SAT
- Certifikáty materiálu podľa normy EN 10204 2.2 alebo 3.1
- Vysledovateľnosť sériových čísel a šarží
- Technický list
- Výkres GA
- Zoznam náhradných dielov
- Návod na obsluhu
- Dokumentácia o zhode
- Prevádzkové protokoly
V prípade aplikácií v prostredí s nebezpečenstvom výbuchu sa osvedčenia o zhode a označenia stávajú súčasťou projektovej dokumentácie.
Servis, údržba a prevádzkové náklady (TCO)
Prevádzkové náklady piestového čerpadla sú ovplyvnené predovšetkým spotrebou energie, dielmi podliehajúcimi opotrebeniu, odstávkami a prístupom pre servis.
Typické opotrebovateľné diely:
Jasne definovaný prevádzkový rozsah pre tlak, otáčky, teplotu, viskozitu a sacie podmienky výrazne znižuje počet neplánovaných výpadkov. Pri kritických procesoch môžu byť užitočné koncepcie redundancie, ako sú pohotovostný režim, riešenia typu 1+1 alebo Quick-Change. Školenia zamerané na obsluhu, výmenu tesnení, servis ventilov a vyhľadávanie porúch je možné integrovať špecificky pre daný projekt.
Typické opotrebovateľné diely:
- Tesnenie
- Ventily a sedlá
- Súčiastky piestu alebo plunžra
- Ložiská
Jasne definovaný prevádzkový rozsah pre tlak, otáčky, teplotu, viskozitu a sacie podmienky výrazne znižuje počet neplánovaných výpadkov. Pri kritických procesoch môžu byť užitočné koncepcie redundancie, ako sú pohotovostný režim, riešenia typu 1+1 alebo Quick-Change. Školenia zamerané na obsluhu, výmenu tesnení, servis ventilov a vyhľadávanie porúch je možné integrovať špecificky pre daný projekt.
Výhody piestových čerpadiel spoločnosti Harton
- definovaný prietok pri vysokom protitlaku
- vhodné pre vysokotlakový prenos a dávkovacie úlohy
- vyhotovenie prispôsobené konkrétnej aplikácii ako jedno-, dvoj- alebo trojkomorový systém
- prispôsobiteľný koncept tesnenia a materiálov
- tlmenie pulzácií a dimenzovanie periférnych zariadení prispôsobené procesu
- zdokumentovateľné prevádzkové hodnoty a koncepcie skúšok
- technické dimenzovanie vykonávané skúsenými odborníkmi z našej spoločnosti
Typy a varianty našich piestových čerpadiel
Náš sortiment zahŕňa piestové čerpadlá pre najrozmanitejšie úlohy v oblasti čerpania a dávkovania - od presných štandardných aplikácií až po náročné procesy s vysokými tlakmi, abrazívnymi alebo vysoko viskóznymi médiami. V závislosti od oblasti použitia sú k dispozícii rôzne konštrukčné typy, ako napríklad jedno- a viacvalcové, dvojčinné alebo hydraulické piestové čerpadlá, ako aj špecializované vyhotovenia pre špeciálne médiá a regulovateľné čerpacie výkony. Takto nájdete pre takmer každú priemyselnú aplikáciu vhodné piestové čerpadlo s optimálnym výkonom, presnosťou a prevádzkovou spoľahlivosťou.
Dvojčinné piestové čerpadlá dopravujú médium pri každom zdvihu piesta tak vpred, ako aj vzad, čo umožňuje vyšší výkonný prietok pri konštantných otáčkach. Tieto čerpadlá sú obzvlášť vhodné pre aplikácie, v ktorých sú potrebné vysoké objemové prietoky pri strednom až vysokom tlaku. Dvojčinné piestové čerpadlá sa často používajú v ropnom a plynárenskom priemysle, ako aj v chemickom a petrochemickom priemysle.
| Materiály | Nerezová oceľ, FKM |
| ATEX | voliteľné |
| Dávkovací výkon | 0,1 - 5.000 l/h |
| Tlak | do 250 bar |
| Presnosť | ±0,5 - 2 % |
| Médiá | Viskóza, oleje, chemikálie |
| Viskozita | 20 - 200.000 mPa·s |
| Teplota | -20 až +200 °C |
Jednovalcové piestové čerpadlá pracujú s jedným piestom, ktorý sa pohybuje tam a späť vo valci, čím dochádza k čerpaniu média. Tieto čerpadlá ponúkajú presné dávkovanie a sú obzvlášť vhodné pre aplikácie, kde je potrebný konštantný prietok a vysoká presnosť. Majú jednoduchú konštrukciu a sú vhodné pre širokú škálu kvapalín.
| Tlak | do 100 barov |
| Presnosť | ±0,2 - 1 % |
| Médiá | Viskozy, suspenzie, chemikálie |
| Viskozita | 10 - 100.000 mPa·s |
| Teplota | -20 až +200 °C |
| Materiály | Nerezová oceľ, PTFE |
| ATEX | voliteľné |
| Dávkovací výkon | 0,1 - 1.500 l/h |
Hydraulické piestové čerpadlá využívajú hydraulickú kvapalinu na pohon piestového mechanizmu a čerpanie média. Tieto čerpadlá poskytujú mimoriadne vysoké tlaky a sú vhodné pre aplikácie, v ktorých je potrebný vysoký prietok a presné riadenie. Široko sa používajú najmä v strojárskom, plastovom a potravinárskom priemysle.
| Materiály | Nerezová oceľ, PTFE, hliník |
| ATEX | voliteľné |
| Dávkovací výkon | 0,1 - 5.000 l/h |
| Tlak | až 700 bar |
| Presnosť | ±0,1 - 2 % |
| Médiá | Hydraulické oleje, chemické kvapaliny |
| Viskozita | 10 - 500.000 mPa·s |
| Teplota | -20 až +150 °C |
Piestové čerpadlá pre abrazívne médiá sú vybavené zosilnenými komponentmi, aby sa minimalizovalo opotrebenie spôsobené pevnými časticami v médiu. Tieto čerpadlá sú ideálne na čerpanie kalov, cementu alebo iných abrazívnych kvapalín, pretože sú mimoriadne odolné voči mechanickému namáhaniu. Spoločnosť Harton Anlagentechnik GmbH ponúka tieto čerpadlá so špeciálnym hydraulickým systémom a posilnenými tesneniami pre mimoriadne náročné médiá.
| Médiá | abrazívne kvapaliny, kaly |
| Viskozita | 20 - 500.000 mPa·s |
| Teplota | -20 bis +150 °C |
| Materiály | Duplexná oceľ, Hardox |
| ATEX | voliteľné |
| Dávkovací výkon | 0,1 - 1.000 l/h |
| Tlak | do 150 barov |
| Presnosť | ±1 - 3 % |
Piestové čerpadlá pre vysoko viskózne médiá sú špeciálne vyvinuté na čerpanie veľmi viskóznych médií, ako sú mazivá, živice alebo bitúmen. Tieto čerpadlá ponúkajú vysoký tlakový výkon a presné dávkovanie aj pri veľmi vysokej viskozite. Typické oblasti použitia sa nachádzajú v chemickom priemysle, ako aj vo výrobe potravín a kozmetiky.
| Tlak | do 400 bar |
| Presnosť | ±0,5 - 2 % |
| Médiá | Mazivá, živice, asfalt |
| Viskozita | 10.000 - 1.000.000 mPa·s |
| Teplota | -10 až +80 °C |
| Materiály | Nerezová oceľ, PTFE, FKM |
| ATEX | voliteľné |
| Dávkovací výkon | 0,1 - 100 l/h |
Piestové čerpadlá s premenlivými otáčkami (riadené frekvenčným meničom) ponúkajú tú výhodu, že prietok a tlak je možné presne regulovať podľa potreby. Tento typ čerpadiel je obzvlášť vhodný pre aplikácie, v ktorých sa prevádzkové podmienky často menia, napríklad v chemickom alebo farmaceutickom priemysle.
| Dávkovací výkon | 0,1 - 1.500 l/h |
| Tlak | do 200 barov |
| Presnosť | ±0,1 - 1 % |
| Médiá | Chemikálie, farmaceutické kvapaliny |
| Viskozita | 10 - 100.000 mPa·s |
| Teplota | -20 až +150 °C |
| Materiály | Nerezová oceľ, FKM |
| ATEX | voliteľné |
Viacvalcové piestové čerpadlá sa skladajú z viacerých piestov, ktoré pracujú buď synchronne, alebo striedavo. Tieto čerpadlá ponúkajú vysoký výkonný prietok a sú schopné zabezpečiť presné dávkovanie aj pri vyšších tlakoch a veľkých objemových prietokoch. Viacvalcové piestové čerpadlá sa často používajú v ropnom a plynárenskom priemysle, ako aj v chemickom priemysle.
| Médiá | Viskózne, abrazívne kvapaliny |
| Viskozita | 20 - 300.000 mPa·s |
| Teplota | -40 až +250 °C |
| Materiály | Nerezová oceľ, Hastelloy, PTFE |
| ATEX | voliteľné |
| Dávkovací výkon | 0,1 - 10.000 l/h |
| Tlak | do 400 bar |
| Presnosť | ±0,2 - 1 % |
Význam pre inžinierov a technických nákupcov
Dimenzovanie sa vykonáva na základe prietoku, prevádzkového a špičkového tlaku, pomerov NPSH, pulzačných charakteristík, vlastností média, ako aj požiadaviek na tesniaci systém, materiály a životnosť komponentov vystavených opotrebeniu.
Pri technickom obstarávaní je potrebné pre konkrétny projekt stanoviť najmä čerpací výkon, maximálny prevádzkový tlak, materiálové vyhotovenie, tesniaci systém, hnací výkon, pripojovacie normy, prípustné vlastnosti médií, ako aj požiadavky na dokumentáciu, náhradné diely a údržbu.
V závislosti od oblasti použitia je potrebné zohľadniť okrem iného smernicu o tlakových zariadeniach (PED), smernicu ATEX, smernicu o strojoch resp. nariadenie o strojoch, prevádzkové normy, ako aj skúšky týkajúce sa materiálov, tlaku a funkčnosti, vrátane tlakových skúšok, skúšok tesnosti a preberacích skúšok.
Často kladené otázky podľa odvetví
Vyberte odvetvie
Strojárstvo: Technológia rezania vodným lúčom a čistenie
Energetika: Čerpanie kondenzátu a napájanie kotlov
Ropný a plynárenský priemysel: Vstrekovanie a servis potrubí
Farmaceutický a potravinársky priemysel: homogenizácia
Poľnohospodársky priemysel: Ochrana rastlín a hnojenie
Ťažba a razenie tunelov: Injektáž a odvodňovanie
Pošlite žiadosť hneď teraz!
Pre individuálne poradenstvo a riešenia na mieru, ktoré zodpovedajú vašim požiadavkám.
Formulár technickej požiadavky - piestové čerpadlá
Dopyt:
Piestové čerpadlá
Radi sa vám ozveme.
Formulár na dopyt