Batne črpalke - natančno visokotlačno črpanje za procesne namene, doziranje in prenos
Batne črpalke se uporabljajo povsod tam, kjer je treba zanesljivo zagotoviti določene volumenske pretoke pri visokem ali nihajočem protitlaku. Kot batne izpodrivne črpalke delujejo z nihajočim batom, njihov pretok pa se krmili prek sesalnih in tlačnih ventilov. Zaradi tega so primerne za aplikacije, kjer so potrebni skoraj konstanten pretok, visoka stabilnost tlaka in natančno doziranje.
V podjetju Harton Anlagentechnik GmbH batne črpalke dosledno dimenzioniramo glede na medij, raven tlaka, viskoznost, sesalne pogoje in zahteve glede pulzacij. Tako nastajajo zanesljive rešitve za visokotlačni prenos, dovajanje v procese, vbrizgavanje, doziranje ter zahtevne postopke čiščenja ali postopke z vodnim curkom.
V podjetju Harton Anlagentechnik GmbH batne črpalke dosledno dimenzioniramo glede na medij, raven tlaka, viskoznost, sesalne pogoje in zahteve glede pulzacij. Tako nastajajo zanesljive rešitve za visokotlačni prenos, dovajanje v procese, vbrizgavanje, doziranje ter zahtevne postopke čiščenja ali postopke z vodnim curkom.
Zakaj izbrati batne črpalke podjetja Harton Anlagentechnik GmbH?
Batne črpalke delujejo na volumetričnem principu in zato ostajajo stabilne v delovanju tudi ob spreminjajoči se ravni tlaka. V nasprotju s centrifugalnimi črpalkami ni v ospredju predvsem višina črpanja, temveč nadzorovano izpodrivanje na en hod.
Pri našem projektiranju upoštevamo ne le pretok in končni tlak, temveč tudi dinamiko ventilov, zasnovo sesalne strani, pulzacijsko obnašanje ter mehansko obremenitev cevovodov, temeljev in perifernih naprav.
Glede na obremenitveni primer se batne črpalke uporabljajo kot:
izvedene. Večbatne izvedbe pri tem zmanjšujejo osnovne pulzacije in izboljšujejo enakomernost črpanja.
- enobatne črpalke
- dupleksne ali triplexne batne črpalke
- visokotlačne batne črpalke
- dozirne batne črpalke
- Procesna črpalka z dušenjem pulzacij
- Skid sistem s perifernimi napravami
izvedene. Večbatne izvedbe pri tem zmanjšujejo osnovne pulzacije in izboljšujejo enakomernost črpanja.
Batne črpalke se uporabljajo v procesih, kjer so potrebni visoki tlaki, natančni pretoki in določeni pogoji delovanja.
Tipična področja uporabe:
- Visokotlačni prenos
- Dajanje surovin v proces
- Vbrizgavanje in doziranje
- Postopki z vodnim curkom in čiščenje
- OEM-skidi in napajalne enote po meri
Tipične panoge:
- Kemija
- Nafta in plin
- Energetska tehnologija
- Tehnologija visokotlačnega vodnega curka
- industrijske procesne naprave
Naše ekipe že v zgodnji fazi upoštevajo, ali je medij na vodni osnovi, oljni, na osnovi topil, viskozni ali pod tlakom plina. Zlasti pri batnih črpalkah ti dejavniki odločilno vplivajo na zasnovo tesnjenja, izvedbo ventilov, dušenje pulzacij in strategijo vzdrževanja.
Batne črpalke se dimenzionirajo na podlagi dejanske delovne točke in potrebne tlačne rezerve. Naslednje vrednosti služijo kot tehnični okvir za orientacijo:
Pretok Q:
0,05 - 200 m³/h
Končni tlak / razlika v tlaku Δp:
5-15 bar
Temperatura medija:
od -20 °C do +250 °C
Temperatura okolja:
od -20 °C do +60 °C
Viskoznost:
0,5 - 180.000 mPa·s
Območje vrtljajev:
50 - 600 1/min
Delež plina v mediju:
0 - 5 Vol.-%
Vsebnost trdnih snovi:
0 - 0,05 mas. %
Velikost delcev:
do 95 mm
NPSH/rezerva sesalnega tlaka:
0,5 - 5 m
Raven hrupa:
običajno 70-100 dB(A)
Pomembno je, da so batne črpalke na sesalni strani lahko občutljive na kavitacijo. Zato je treba še posebej skrbno preveriti pogoje dovoda, vrednost NPSHa, sesalni tlak in potek cevovoda. Poleg tega je treba sistematično upoštevati pulzacije in tlačne sunke v cevovodu.
Primernost batnih črpalk je v veliki meri odvisna od medija, mazalnih lastnosti, vsebnosti plina in vsebnosti trdnih delcev.
Ocenjene razrede medijev:
Mediji na vodni osnovi se ocenjujejo glede na korozijo, mazalnost in nagnjenost h kavitaciji. Mediji, ki vsebujejo olje, se omejujejo glede na viskoznost, paket aditivov in združljivost s tesnili. Kemično agresivna ali topila vsebujoča sredstva zahtevajo izrecno preverjanje materialov in tesnil ter po potrebi opredeljen koncept za preprečevanje puščanja in skladnost z ATEX.
Mediji, ki vsebujejo trdne snovi, in abrazivni mediji so primerni le v omejenem obsegu, saj so sedeži ventilov, tesnila in površine batov izpostavljeni obrabi. Vsebnost plina dodatno vpliva na delovanje ventila, enakomernost pretoka in volumetrično učinkovitost.
Ocenjene razrede medijev:
- mediji na vodni osnovi
- mediji, ki vsebujejo olje
- kemično agresivna sredstva
- mediji, ki vsebujejo topila in hlapne organske spojine (VOC)
- snovi, občutljive na strižne sile
- mediji z majhno vsebnostjo trdnih snovi
- mediji, ki vsebujejo plin, z določenimi omejitvami
Mediji na vodni osnovi se ocenjujejo glede na korozijo, mazalnost in nagnjenost h kavitaciji. Mediji, ki vsebujejo olje, se omejujejo glede na viskoznost, paket aditivov in združljivost s tesnili. Kemično agresivna ali topila vsebujoča sredstva zahtevajo izrecno preverjanje materialov in tesnil ter po potrebi opredeljen koncept za preprečevanje puščanja in skladnost z ATEX.
Mediji, ki vsebujejo trdne snovi, in abrazivni mediji so primerni le v omejenem obsegu, saj so sedeži ventilov, tesnila in površine batov izpostavljeni obrabi. Vsebnost plina dodatno vpliva na delovanje ventila, enakomernost pretoka in volumetrično učinkovitost.
Izbira materiala se prilagodi glede na raven tlaka, tveganje korozije, temperaturo in mehansko obremenitev.
Tipični materiali za komponente, ki so izpostavljene tlaku:
Komponente, ki so izpostavljene obrabi:
Za abrazivne ali kritične procese opredelimo koncept zaščite pred obrabo z jasno določenimi deli za zamenjavo, usklajenimi intervali vzdrževanja in strategijo nadomestnih delov, prilagojeno posameznemu projektu. Pri higienskih uporabah posebej upoštevamo majhnost mrtvih prostorov in hrapavost površin.
Tipični materiali za komponente, ki so izpostavljene tlaku:
- 1.4404
- 1.4571
- Duplex 1.4462
- Posebni materiali glede na medij in obratovalni standard
Komponente, ki so izpostavljene obrabi:
- Površine bata ali valja, utrjene ali prevlečene
- Ventilna sedeža in telesa iz nerjavečega jekla, trdega kovinskega zlitine ali keramike
- Materiali za tesnjenje in tesnilne zmesi iz PTFE, PTFE-zmesi, FKM, EPDM ali FFKM
Za abrazivne ali kritične procese opredelimo koncept zaščite pred obrabo z jasno določenimi deli za zamenjavo, usklajenimi intervali vzdrževanja in strategijo nadomestnih delov, prilagojeno posameznemu projektu. Pri higienskih uporabah posebej upoštevamo majhnost mrtvih prostorov in hrapavost površin.
Tesnila, vmesniki in varnost
Koncept tesnjenja se določi glede na medij, tlak in dovoljeno stopnjo uhajanja. Glede na konstrukcijo se uporabljajo:
Tesnilni sistemi so robustni, vendar zahtevajo redno vzdrževanje in nastavitev. Pri strupenih, kristalizirajočih ali polimerizirajočih medijih so lahko potrebni zaporni ali izpiralni sistemi.
Ker lahko batne črpalke kot izpodrivne črpalke pri zaprti tlakovni strani ustvarijo nedovoljene tlake, je zaščita pred prekomernim tlakom v sistemu nujno potrebna. Poleg tega so opredeljeni naslednji točki:
- tesnilna pakirka
- drsno tesnilo
- posebna rešitev v ohišju
Tesnilni sistemi so robustni, vendar zahtevajo redno vzdrževanje in nastavitev. Pri strupenih, kristalizirajočih ali polimerizirajočih medijih so lahko potrebni zaporni ali izpiralni sistemi.
Ker lahko batne črpalke kot izpodrivne črpalke pri zaprti tlakovni strani ustvarijo nedovoljene tlake, je zaščita pred prekomernim tlakom v sistemu nujno potrebna. Poleg tega so opredeljeni naslednji točki:
- Prirobnice in tlačne stopnje
- Možnosti odzračevanja in praznjenja
- Priključki za merjenje in izpiranje
- Zaščita pred dotikom
- varno izklapljanje
- Zbiranje iztekanja pri kritičnih medijih
- Zahteve ATEX za eksplozijsko nevarna območja
Pogon, krmiljenje in energija
Batne črpalke se običajno poganjajo z elektromotorjem prek ročnega pogona/menjalnika ali s hidravličnim pogonom. Pri njihovem načrtovanju se upošteva zadostna rezerva navora za visok tlak, nihanja viskoznosti in pogoje hladnega zagona.
Možni koncepti regulacije:
Pri tem se skupaj ocenjujejo dovajanje energije, pulzacijsko obnašanje in mehanska obremenitev. Možnosti senzorjev, kot so merjenje tlaka, temperature, štetja hodov ali nadzor vibracij, dodatno povečajo varnost procesa. Vmesniki, kot so 0-10 V, 4-20 mA ali poljski vod, se vključijo glede na specifikacije projekta.
Možni koncepti regulacije:
- regulacija števila vrtljajev
- Nastavitev hod, če je to glede na konstrukcijo mogoče
- Bypassno regulacijo
Pri tem se skupaj ocenjujejo dovajanje energije, pulzacijsko obnašanje in mehanska obremenitev. Možnosti senzorjev, kot so merjenje tlaka, temperature, štetja hodov ali nadzor vibracij, dodatno povečajo varnost procesa. Vmesniki, kot so 0-10 V, 4-20 mA ali poljski vod, se vključijo glede na specifikacije projekta.
Priključki, vgradnja in dodatna oprema
Periferija batne črpalke je odločilna za njeno življenjsko dobo in stabilno delovanje. Zlasti pomembni so:
Pri našem projektiranju upoštevamo tudi dostop za vzdrževanje, prostorske razmere in prenos vibracij na nosilno konstrukcijo.
- ustrezni standardi za prirobnice in tlačne stopnje
- pravilno dimenzionirani nazivni premeri sesalnih in tlačnih cevi
- vodovodna napeljava, prilagojena pulzacijam in tlačnim udarcem
- nosilci cevi in dušilni elementi
- Dušilci pulzacij pri občutljivih procesih
- Varnostni ventil ali obvod kot obvezna oprema
- dovolj trden temelj ali skid
- izbirni koncept ogrevanja ali uravnavanja temperature za medije, odvisne od viskoznosti
Pri našem projektiranju upoštevamo tudi dostop za vzdrževanje, prostorske razmere in prenos vibracij na nosilno konstrukcijo.
Spremljanje, zaščitne funkcije in varnost delovanja
Za povečanje razpoložljivosti so batne črpalke opremljene z ustreznimi funkcijami nadzora in zaščite.
Tipični nadzorni parametri:
Tako je mogoče pravočasno zaznati zamašitev, nedovoljene tlakovne vrhove, obrabo ventilov, obremenitev tesnil ali kavitacijske pojave. Logika alarmov in izklopa je prilagojena ustreznim standardom naprave. Suho delovanje in kavitacijo je treba načeloma preprečiti, omejujejo pa ju zasnova sesalne strani, senzorji in procesna logika.
Tipični nadzorni parametri:
- Tlak
- Temperatura
- Vibracije
- Uhajanje
- Število hodov
- Podatki o motorju in obremenitvi
Tako je mogoče pravočasno zaznati zamašitev, nedovoljene tlakovne vrhove, obrabo ventilov, obremenitev tesnil ali kavitacijske pojave. Logika alarmov in izklopa je prilagojena ustreznim standardom naprave. Suho delovanje in kavitacijo je treba načeloma preprečiti, omejujejo pa ju zasnova sesalne strani, senzorji in procesna logika.
Kakovost, preskušanje in dokumentacija
Obseg pregleda se določi glede na kritičnost projekta in zahteve upravljavca. Tipične vsebine so:
Za uporabo v eksplozivnih okoljih so dokazila o skladnosti in označbe sestavni del projektne dokumentacije.
- Preizkus delovanja
- Preskus zmogljivosti za Q/Δp
- Preskus tlaka
- Preskus tesnosti
- FAT ali SAT
- Potrdila o materialu v skladu z EN 10204 2.2 ali 3.1
- Sledljivost serijskih številk in serij
- Tehnični list
- Risba GA
- Seznam nadomestnih delov
- Navodila za uporabo
- Dokumentacija o skladnosti
- Protokoli o prevzemu
Za uporabo v eksplozivnih okoljih so dokazila o skladnosti in označbe sestavni del projektne dokumentacije.
Servis, vzdrževanje in obratovalni stroški (TCO)
Stroški obratovanja batne črpalke so v glavnem odvisni od porabe energije, delov, ki se obrabljajo, izpadov in dostopa za servisiranje.
Tipični deli, ki se obrabljajo:
Natančno opredeljeno območje delovanja za tlak, število vrtljajev, temperaturo, viskoznost in pogoje sesanja znatno zmanjša število nenačrtovanih izpadov. Pri kritičnih procesih so lahko smiselni koncepti redundance, kot so rešitve v stanju pripravljenosti, 1+1 ali rešitve za hitro zamenjavo. Usposabljanja za upravljanje, zamenjavo tesnil, servis ventilov in odkrivanje napak se lahko vključijo v skladu s specifikacijami posameznega projekta.
Tipični deli, ki se obrabljajo:
- Tesnilo
- ventili in sedeži
- Komponente bata ali potiskača
- Ležaji
Natančno opredeljeno območje delovanja za tlak, število vrtljajev, temperaturo, viskoznost in pogoje sesanja znatno zmanjša število nenačrtovanih izpadov. Pri kritičnih procesih so lahko smiselni koncepti redundance, kot so rešitve v stanju pripravljenosti, 1+1 ali rešitve za hitro zamenjavo. Usposabljanja za upravljanje, zamenjavo tesnil, servis ventilov in odkrivanje napak se lahko vključijo v skladu s specifikacijami posameznega projekta.
Prednosti batnih črpalk podjetja Harton
- določen pretok pri visokem protitlaku
- primeren za visokotlačne prenose in dozirne naloge
- izvedba, prilagojena uporabi, kot enojni, dvo- ali trojni sistem
- prilagodljiv koncept tesnjenja in izbire materialov
- dušenje pulzacij in zasnova perifernih komponent, prilagojena procesu
- dokumentirane prevzemne vrednosti in preskusni koncepti
- tehnična zasnova, ki jo pripravijo izkušeni strokovnjaki iz našega podjetja
Vrste in različice naših batnih črpalk
Naš asortiment obsega batne črpalke za najrazličnejše naloge črpanja in doziranja - od natančnih standardnih uporab do zahtevnih procesov z visokimi tlaki, abrazivnimi ali visokoviskoznimi mediji. Glede na področje uporabe so na voljo različne izvedbe, kot so eno- in večvaljne, dvojno delujoče ali hidravlične batne črpalke, pa tudi specializirane izvedbe za posebne medije in nastavljive pretoke. Tako boste za skoraj vsako industrijsko uporabo našli ustrezno batno črpalko z optimalno zmogljivostjo, natančnostjo in varnostjo delovanja.
Dvostranske batne črpalke črpajo medij pri vsakem hodu bata tako v naprej kot nazaj, kar omogoča večjo pretokno zmogljivost pri nespremenjeni hitrosti vrtenja. Te črpalke so še posebej primerne za uporabo, kjer so potrebni visoki volumenski pretoki pri srednjem do visokem tlaku. Dvojno delujoče batne črpalke se pogosto uporabljajo v naftni in plinski industriji ter v kemični in petrokemijski industriji.
| Viskoznost | 20 - 200.000 mPa·s |
| Temperatura | od -20 do +200 °C |
| Materiali | Nerjaveče jeklo, FKM |
| ATEX | neobvezno |
| Zmogljivost doziranja | 0,1 - 5.000 l/h |
| Tlak | do 250 bar |
| Natančnost | ±0,5 - 2 % |
| Mediji | Viskozi, olja, kemikalije |
Enovaljne batne črpalke delujejo z enim samim batom, ki se v valju premika naprej in nazaj, da se črpa tekočina. Te črpalke omogočajo natančno doziranje in so še posebej primerne za uporabo, kjer sta potrebna konstantna zmogljivost črpanja in visoka natančnost. Imajo preprosto konstrukcijo in so primerne za široko paleto tekočin.
| Zmogljivost doziranja | 0,1 - 1.500 l/h |
| Tlak | do 100 barov |
| Natančnost | ±0,2 - 1 % |
| Mediji | Viskozi, suspenzije, kemikalije |
| Viskoznost | 10 - 100.000 mPa·s |
| Temperatura | od -20 do +200 °C |
| Materiali | nerjaveče jeklo, PTFE |
| ATEX | neobvezno |
Hidravlične batne črpalke uporabljajo hidravlično tekočino za pogon batnega mehanizma in črpanje medija. Te črpalke zagotavljajo posebej visoke tlake in so primerne za uporabo, kjer sta potrebna visoka pretok in natančno krmiljenje. Najpogosteje se uporabljajo v strojništvu, industriji plastike in prehrambni industriji.
| Viskoznost | 10 - 500.000 mPa·s |
| Temperatura | od -20 do +150 °C |
| Materiali | nerjaveče jeklo, PTFE, aluminij |
| ATEX | neobvezno |
| Zmogljivost doziranja | 0,1 - 5.000 l/h |
| Tlak | do 700 bar |
| Natančnost | ±0,1 - 2 % |
| Mediji | Hidravlična olja, kemične tekočine |
Batne črpalke za abrazivne medije so opremljene z ojačanimi komponentami, da se zmanjša obraba zaradi trdnih delcev v mediju. Te črpalke so idealne za črpanje mulja, cementa ali drugih abrazivnih tekočin, saj so posebej odporne proti mehanskim obremenitvam. Podjetje Harton Anlagentechnik GmbH ponuja te črpalke s posebnim hidravličnim sistemom in ojačanimi tesnili za posebej zahtevne medije.
| Tlak | do 150 barov |
| Natančnost | ±1 - 3 % |
| Mediji | abrazivne tekočine, mulji |
| Viskoznost | 20 - 500.000 mPa·s |
| Temperatura | -20 bis +150 °C |
| Materiali | Duplex jeklo, Hardox |
| ATEX | neobvezno |
| Zmogljivost doziranja | 0,1 - 1.000 l/h |
Batne črpalke za visoko viskozna sredstva so posebej razvite za črpanje zelo viskoznih sredstev, kot so maziva, smole ali bitumen. Te črpalke zagotavljajo visoko tlačno zmogljivost in natančno doziranje tudi pri zelo visokih viskoznostih. Tipične uporabe najdemo v kemični industriji ter v proizvodnji živil in kozmetike.
| Zmogljivost doziranja | 0,1 - 100 l/h |
| Tlak | do 400 bar |
| Natančnost | ±0,5 - 2 % |
| Mediji | Maziva, smole, asfalt |
| Viskoznost | 10.000 - 1.000.000 mPa·s |
| Temperatura | od -10 do +80 °C |
| Materiali | nerjaveče jeklo, PTFE, FKM |
| ATEX | neobvezno |
Batne črpalke s spremenljivo hitrostjo vrtenja (krmiljene s frekvenčnim pretvornikom) ponujajo prednost, da je mogoče pretok in tlak natančno regulirati glede na potrebe. Ta vrsta črpalk je še posebej primerna za uporabo v okoljih, kjer se obratovalne razmere pogosto spreminjajo, na primer v kemični ali farmacevtski industriji.
| ATEX | neobvezno |
| Zmogljivost doziranja | 0,1 - 1.500 l/h |
| Tlak | do 200 barov |
| Natančnost | ±0,1 - 1 % |
| Mediji | Kemikalije, farmacevtske tekočine |
| Viskoznost | 10 - 100.000 mPa·s |
| Temperatura | od -20 do +150 °C |
| Materiali | Nerjaveče jeklo, FKM |
Večvaljne batne črpalke so sestavljene iz več batov, ki delujejo bodisi sinhrono bodisi izmenično. Te črpalke zagotavljajo visoko zmogljivost črpanja in omogočajo natančno doziranje tudi pri višjih tlakih in velikih pretokih. Večvaljne batne črpalke se pogosto uporabljajo v naftni in plinski industriji ter v kemični industriji.
| Tlak | do 400 bar |
| Natančnost | ±0,2 - 1 % |
| Mediji | Viskozne, abrazivne tekočine |
| Viskoznost | 20 - 300.000 mPa·s |
| Temperatura | od -40 do +250 °C |
| Materiali | nerjaveče jeklo, Hastelloy, PTFE |
| ATEX | neobvezno |
| Zmogljivost doziranja | 0,1 - 10.000 l/h |
Pomen za inženirje in nabavne strokovnjake na tehničnem področju
Dimenzioniranje se izvede na podlagi pretoka, delovnega in najvišjega tlaka, NPSH-razmerij, pulzacijskega obnašanja, lastnosti medija ter zahtev glede tesnilnega sistema, materialov in življenjske dobe komponent, izpostavljenih obrabi.
Za tehnično nabavo je treba za vsak projekt posebej določiti predvsem pretok, največji delovni tlak, izbiro materialov, sistem tesnjenja, pogonsko moč, standarde priključkov, dopustne lastnosti medija ter zahteve glede dokumentacije, nadomestnih delov in vzdrževanja.
Glede na področje uporabe je treba upoštevati med drugim Direktivo o tlačnih napravah (PED), ATEX, Direktivo o strojih oziroma Uredbo o strojih, standarde za obratovalce ter preskuse, povezane z materiali, tlakom in delovanjem, vključno s preskusi tlaka, tesnosti in končnimi preskusi.
Pogosta vprašanja po panogah
Izberite panogo
Strojništvo: tehnologija rezanja z vodnim curkom in čiščenje
Energetska tehnika: črpanje kondenzata in napajanje kotla
Naftna in plinska industrija: storitve v zvezi z vbrizgavanjem in cevovodi
Farmacevtska in prehrambena industrija: homogenizacija
Kmetijska industrija: varstvo rastlin in gnojenje
Rudarstvo in gradnja predorov: injiciranje in odvodnjavanje
Pošljite povpraševanje zdaj!
Za individualno svetovanje in rešitve po meri, ki ustrezajo vašim zahtevam.
Obrazec za tehnične poizvedbe - batne črpalke
Povpraševanje:
Batne črpalke
Z veseljem vam bomo odgovorili.
Obrazec za poizvedbo