Zunanje zobate črpalke - natančna tehnologija črpanja za visoke tlake in določene pretoke
Zunanje zobate črpalke črpajo mazljive tekočine po volumetričnem principu z visoko ponovljivostjo. Dve zunanje zobati kolesi se vrtita v ohišju z ozkimi tolerancami, prevažata tekočino v medzobnih prostorih ter ločujeta sesalno in tlačno stran prek zaskočitve in geometrije reže.
Podjetje Harton Anlagentechnik GmbH zunanje zobate črpalke dosledno dimenzionira glede na medij, viskoznost, razliko v tlaku, mazljivost in koncept tesnjenja. Tako nastajajo zanesljive rešitve za naloge črpanja, oskrbe in doziranja, pri katerih so odločilni stabilnost tlaka, ponovljiv volumski pretok in nadzorovano uhajanje.
Podjetje Harton Anlagentechnik GmbH zunanje zobate črpalke dosledno dimenzionira glede na medij, viskoznost, razliko v tlaku, mazljivost in koncept tesnjenja. Tako nastajajo zanesljive rešitve za naloge črpanja, oskrbe in doziranja, pri katerih so odločilni stabilnost tlaka, ponovljiv volumski pretok in nadzorovano uhajanje.
Tipi, različice in razmejitev
Glede na nalogo se uporabljajo različne variante:
Za klasične prevozne naloge z oljnatimi in mazljivimi mediji v stabilnih obratovalnih pogojih.
Za aplikacije z visokimi razlikami v tlaku, pri katerih morajo biti ležaji, izvedba ohišja in zasnova reže prilagojeni visokim mehanskim obremenitvam.
Za majhne, natančne pretoke z visoko ponovljivostjo in nastavljivo hitrostjo vrtenja.
Za aplikacije s povečanimi zahtevami glede zaščite pred emisijami, čistosti medijev ali delovanja brez puščanja.
Tehnična opredelitev:
Tehnična opredelitev:
- V primerjavi s črpalkami z notranjim zobnikom so črpalke z zunanjim zobnikom pogosto kompaktnejše in primerne za delovanje pod visokim tlakom.
- V primerjavi s črpalkami z vijakom in vretenom dosegajo visoke tlake pri manjših dimenzijah, vendar zaradi svoje konstrukcije delujejo nekoliko bolj pulzacijsko.
- V primerjavi z drugimi izpodrivnimi črpalkami je mazalna sposobnost medija ključni dejavnik pri dimenzioniranju.
Zunanje zobate črpalke so primerne povsod tam, kjer so potrebne kompaktna izvedba, visok tlak in čisto volumetrično črpanje. Naši inženirji pri tem ne upoštevajo le želenega pretoka, temveč tudi dejansko delovno točko pod vplivom zdrsa, temperature, viskoznosti in sistemskih izgub.
Kaj je v praksi pomembno:
Zlasti pri redkih tekočinah, visokih razlikah v tlaku ali kritičnih zahtevah glede emisij je pravilna dimenzioniranje odločilno za izkoristek, življenjsko dobo in varnost procesa.
Kaj je v praksi pomembno:
- določen pretok po izpodrivnem principu
- visoka zmogljivost tlaka v kompaktni izvedbi
- stabilna oskrba z mazljivimi mediji
- natančno reguliranje prek pretvornika hitrosti oziroma frekvenčnega pretvornika
- strategija tesnjenja, prilagojena posameznemu projektu, od tesnila gredi do magnetne sklopke
Zlasti pri redkih tekočinah, visokih razlikah v tlaku ali kritičnih zahtevah glede emisij je pravilna dimenzioniranje odločilno za izkoristek, življenjsko dobo in varnost procesa.
Zunanje zobate črpalke se prednostno uporabljajo v sistemih, v katerih je treba pod določenim tlakom in z ponovljivim pretokom prečrpavati mazljive tekočine.
Tipična področja uporabe:
Tipične panoge:
Pri visokoviskoznih medijih dodatno preverjamo sesalno obnašanje, zagonski navor in uravnavanje temperature. Pri redkih medijih posebej skrbno ocenjujemo volumetrični izkoristek, saj se zdrs povečuje s padanjem viskoznosti.
Tipična področja uporabe:
- hidravlični sistemi
- Sistemi za mazalno olje
- Oskrba s procesnim oljem
- Črpanje goriva
- Aplikacije za doziranje
- Oskrba agregatov z oljnimi mediji
Tipične panoge:
- Proizvodnja strojev in naprav
- Energetska in oskrbovalna tehnika
- Tehnologija preskusnih naprav
- Tehnologija maziv in goriv
- Industrijski sistemi za doziranje in oskrbo
Pri visokoviskoznih medijih dodatno preverjamo sesalno obnašanje, zagonski navor in uravnavanje temperature. Pri redkih medijih posebej skrbno ocenjujemo volumetrični izkoristek, saj se zdrs povečuje s padanjem viskoznosti.
Naše zunanje zobate črpalke so dimenzionirane na podlagi dejanskih podatkov o procesu. Naslednja področja služijo kot tehnični okvir za orientacijo:
Več kot le izpodrivni volumen
Za prakso je bistveno, da dejanski pretok ne odvisen le od geometrijske prostornine izpodrivanja. Notranje uhajanje se povečuje z razliko v tlaku in zmanjšuje s povečanjem viskoznosti. Zato naši sodelavci vedno upoštevajo celotno povezavo med medijem, velikostjo reže, temperaturo in ravnjo tlaka.
| Pretok Q | od 0,1 do 200 m³/h |
| Razlika v tlaku Δp | od 10 do 200 barov |
| Viskoznost | od 1 do 25.000 mPa·s |
| Temperaturno območje | od -20 °C do +200 °C |
| meja delcev | običajno do 50 µm |
| Delež plina | od 0 do 10 vol. % |
| Uredba | Možno delovanje v načinu FU, odvisno od uporabe in območja vrtljajev |
Življenjska doba zunanje zobate črpalke je v veliki meri odvisna od materiala, zasnove ležajev in termično čistega razmika.
Tipični materiali ohišja:
Materiali za zobnike:
Materiali tesnil:
Tipični materiali ohišja:
- litina
- sferoidni litina
- Nerjaveče jeklo, npr. 1.4404 ali 1.4571
Materiali za zobnike:
- kaljeni in popuščeni jekli
- utrjeni jekli z določeno trdoto in hrapavostjo površine
- Ležaji:
- z drsnimi ležaji in mazanjem s sredstvom
- z valjčnimi ležaji
- zunanji sistem mazanja pri kritičnih medijih ali mejnem mazanju
Materiali tesnil:
- NBR
- FKM
- EPDM
- FFKM
Material izbiramo glede na primernost za prečrpavani medij ter na podlagi izkušenj strank. Poleg tega preverjamo toplotno raztezanje pri izmeničnih obremenitvah, da ne pride niti do nedovoljno velikih vrzeli niti do kritičnega drsenja. V primeru mejnega mazanja, obrabe ali tveganja korozije so lahko smiselni premazi, kot so DLC, trdi krom ali sistemi termičnega brizganja.
Zahtevni mediji? Prav tu se Standard loči od Engineeringa
Vsa maziva niso enako primerna za zunanje zobate črpalke. Odločilna ni le kemična odpornost, temveč tudi mazalni učinek v dejanskem obratovanju.
Posebej primerno:
Kritično oceniti:
Trdne snovi so za zunanje zobate črpalke načeloma občutljive, saj lahko delci poškodujejo zobne bočne površine in ležišča. Zato ustrezen sistem filtriranja ali fino filtriranje pogosto ni le možnost, temveč nujna zahteva.
Posebej primerno:
- hidravlična olja
- Mazalna olja
- kurilna olja
- Goriva
- druga maziva v procesnih medijih
Kritično oceniti:
- redka sredstva s povečanim zdrsom
- visoko viskozna sredstva z zahtevnim sesalnim obnašanjem
- mediji z vsebnostjo trdnih delcev
- mediji, ki se razplinjujejo ali vsebujejo plin
- kemično agresivna sredstva s povečanimi zahtevami glede materiala in tesnosti
Trdne snovi so za zunanje zobate črpalke načeloma občutljive, saj lahko delci poškodujejo zobne bočne površine in ležišča. Zato ustrezen sistem filtriranja ali fino filtriranje pogosto ni le možnost, temveč nujna zahteva.
Tesnila, varnost in vmesniki
Pri zunanjih zobnih črpalkah je zasnova tesnjenja ključno merilo pri izbiri. Glede na medij in obratovalne standarde ponujamo naslednje izvedbe:
Drugi varnostni vidiki:
- enojno tesnilo gredi
- dvojno tesnilo gredi
- magnetno sklopko za delovanje brez tesnjenja
- Za izpodrivne črpalke velja še naslednje: zaščita pred prekomernim tlakom je obvezna. Če se zapre tlačna stran, se tlak še naprej povečuje. Zato je obvezno vgraditi varnostne ventile ali rešitve z obvodom.
Drugi varnostni vidiki:
- Zaporni ali izpiralni sistemi pri visokem tlaku ali visoki temperaturi
- DIN- ali ANSI-prirobnice z določenim tlačnim razredom
- dovoljene obremenitve cevovodov
- Ozemljitev in izenačenje potencialov pri vnetljivih medijih
- projektno specifična ocena skladnosti z ATEX glede na cono, skupino plinov in temperaturni razred
Pogon, krmiljenje in energija
Pogon se običajno izvaja prek elektromotorja s sklopko ali menjalnikom. Dopustno območje vrtljajev ni določeno pavšalno, temveč ga določajo medij, viskoznost, pogoji sesanja in obremenitev ležajev.
Pomembni inženirski vidiki:
Zlasti pri visokoviskoznih medijih je obnašanje pri hladnem zagonu pogosto bolj kritično kot pri stabilnem delovanju. Naši inženirji zato upoštevajo tako neprekinjeno delovanje kot tudi dejanske pogoje zagona.
Pomembni inženirski vidiki:
- Delovanje frekvenčnega pretvornika za stabilno regulacijo doziranja in tlaka
- Najmanjša hitrost za zagotovitev zadostnega mazanja
- Zagonni navor pri visoko viskoznih medijih
- Koncept predgretja ali uravnavanja temperature pri hladnem zagonu
- Ocena porabe energije na podlagi profila obremenitve in delovnih ur
Zlasti pri visokoviskoznih medijih je obnašanje pri hladnem zagonu pogosto bolj kritično kot pri stabilnem delovanju. Naši inženirji zato upoštevajo tako neprekinjeno delovanje kot tudi dejanske pogoje zagona.
Integracija, vgradnja in periferni napravi
Zunanja zobniška črpalka deluje trajno stabilno le, če je tudi njeno okolje ustrezno načrtovano.
Pomembne točke integracije:
Želje strank se upoštevajo, kolikor je to mogoče. Ključno pa ostaja, da je periferna oprema tehnično primerna za medij in obremenitveni primer.
Pomembne točke integracije:
- kratek in dovolj dimenzioniran sesalni vod
- filter ali finfilter v skladu z mejno vrednostjo delcev
- obvodni in povratni ventili
- merjenje tlaka in temperature
- opcijsko merjenje pretoka
- ogrevalni plašč, ogrevalni sistem ali izolacija za viskozne ali strjevajoče medije
- pravilna poravnava črpalke in pogona za zmanjšanje obremenitve ležajev in tesnil
Želje strank se upoštevajo, kolikor je to mogoče. Ključno pa ostaja, da je periferna oprema tehnično primerna za medij in obremenitveni primer.
Spremljanje, vzdrževanje in varnost obratovanja
Zunanje zobate črpalke imajo prednost jasno opredeljenih nadzornih parametrov. Tako je mogoče odstopanja zaznati že v zgodnji fazi, še preden pride do poškodb tesnila, ležaja ali zobnih bokov.
Primerni nadzorni parametri:
Strategija vzdrževanja se določi kot načrtovana ali stanju prilagojena. Glavni dejavniki, ki vplivajo na skupne stroške lastništva (TCO), so običajno tesnilo, upravljanje filtrov, mazalna sposobnost medija in kakovost vgradnje.
Primerni nadzorni parametri:
- Tlak za zaznavanje blokade, zamašenega filtra ali zaprtja
- Temperatura na ležaju, tesnilu in ohišju
- Poraba toka oziroma moči kot pokazatelj spremembe viskoznosti ali obrabe
- Vibracije pri večjih agregatih
- Logika alarmov in izklopa v krmiljenju naprave
Strategija vzdrževanja se določi kot načrtovana ali stanju prilagojena. Glavni dejavniki, ki vplivajo na skupne stroške lastništva (TCO), so običajno tesnilo, upravljanje filtrov, mazalna sposobnost medija in kakovost vgradnje.
Kakovost, preskušanje in dokumentacija
Pred dobavo določimo obseg preverjanja glede na namembnost. Tipične vsebine so:
V standardni izvedbi dobavljamo projektno dokumentacijo v skladu z dogovorjenim obsegom. Dodatno je mogoče opredeliti FAT in po želji tudi SAT.
- Preizkus delovanja
- Preskus tlaka in tesnosti
- Preskus zmogljivosti za Q/Δp
- Potrdila o materialu v skladu z EN 10204 2.2 ali 3.1, če je potrebno
- Tehnični list
- Risba GA
- Seznam nadomestnih delov
- Navodila za uporabo
- Skladnost s standardoma CE oziroma ATEX
- Poročila o preskusih
V standardni izvedbi dobavljamo projektno dokumentacijo v skladu z dogovorjenim obsegom. Dodatno je mogoče opredeliti FAT in po želji tudi SAT.
Prednosti zunanjih zobnih črpalk podjetja Harton
- volumetrično določena prečrpavanje
- visoki tlaki v kompaktni izvedbi
- stabilna dovajanje mazivnih medijev
- ponovljiv dozirni način delovanja s frekvenčnim pretvornikom
- prilagodljiv koncept materialov, reže in ležajev
- po izbiri brez tesnil prek magnetne sklopke
- tehnična zasnova glede na medij, tlak in standard delovanja
Tipi in različice naših zunanjih zobniških črpalk
Razvijamo in izdelujemo zunanje zobate črpalke za najrazličnejše naloge črpanja in procesne zahteve. Naj gre za standardno izvedbo, ogrevano, magnetno sklopljeno, kemijsko odporno, visokotlačno ali precizno dozirno zobato črpalko - ponujamo vam ustrezno rešitev za vaš medij in vašo uporabo. Vsako črpalko po potrebi individualno prilagodimo vašim tehničnim zahtevam in vam nudimo podporo od načrtovanja do zagon.
Mediji, ki se pri ohlajanju strdijo, zahtevajo inteligentno upravljanje temperature. Naši tehniki neposredno vgradijo grelne plašče za paro ali termično olje v ohišje črpalke. Naše dolgoletne izkušnje kažejo, da je enakomerno segrevanje črpalke odločilno za življenjsko dobo tesnil. Zato naši projektanti razvijajo koncepte krmiljenja, ki omogočijo delovanje šele po doseganju natančne temperature taljenja.
| NPSH | 3 - 6 m |
| Tesnilo | Paket / HT-drsni obroč |
| Pretok Q | 5 - 1.500 l/min |
| Materiali | litina, HT-nerjaveče jeklo |
| Tlak | do 40 barov |
| ATEX | Da |
| Učinkovitost | 75 - 85 % |
| Zmogljivost | 2 - 75 kW |
| Število vrtljajev | 100 - 1.500 min⁻¹ |
| Temperatura | do +450 °C |
| Viskoznost | do 200.000 mPas |
| Trdne snovi | minimalno |
| Delež plina | ＜ 3 % |
Za visoko korozivne medije naši projektanti razvijajo individualne koncepte naprav na osnovi nerjavečega jekla 1.4404 ali posebnih zlitin. Naše strokovno znanje, ki ga prenašamo že v drugi generaciji, nam omogoča, da v konstrukcijo natančno vključimo koeficiente toplotnega raztezanja. To preprečuje zatikanje zobnikov pri spreminjajočih se temperaturah in zagotavlja trajno stabilnost procesa. Naši tehniki pri tem preverijo vsako tesnilno enoto glede na skladnost s strogimi okoljskimi predpisi.
| Delež plina | ＜ 2 % |
| NPSH | optimizirano za majhne dotoke |
| Tesnilo | Dvojna GLRD / magnetna sklopka |
| Pretok Q | 0,1 - 600 l/min |
| Materiali | 1.4404, Hastelloy, titan |
| Tlak | do 40 barov |
| ATEX | Ja |
| Učinkovitost | 70 - 85 % |
| Zmogljivost | 0,25 - 45 kW |
| Število vrtljajev | 200 - 1.800 min⁻¹ |
| Temperatura | od -50 °C do +300 °C |
| Viskoznost | 0,5 - 500.000 mPas |
| Trdne snovi | minimalno (＜ 20 µm) |
Pri predelavi polimerov so ekstremni pritiski nekaj povsem običajnega. Naši projektanti za te naloge zasnavajo ojačene oblike ohišij iz kaljenega orodnega jekla. Zahvaljujoč več kot 40-letnim izkušnjam na področju strojne in obratne gradnje naši tehniki natančno vedo, kako se mazanje drsnih ležajev stabilizira s pomočjo samega transportnega medija, da se tako zmanjša obraba pri tlakih do 350 bar.
| Zmogljivost | do 250 kW |
| Število vrtljajev | 10 - 500 min⁻¹ |
| Temperatura | do +350 °C |
| Viskoznost | do 10.000.000 mPas |
| Trdne snovi | ni |
| Delež plina | 0 % |
| NPSH | potreben je visok dovodni tlak |
| Tesnilo | Navoj za povratni pretok / hlajen |
| Pretok Q | 0,5 - 1.000 l/min |
| Materiali | Orodno jeklo, kaljeno |
| Tlak | do 350 bar |
| ATEX | Da |
| Učinkovitost | ＞ 90 % |
Vsepovsod, kjer se črpajo strupene ali okolju nevarne snovi, naši strokovnjaki stavijo na hermetično tesno magnetno sklopko. Naši inženirji uporabljajo najsodobnejše inženirsko znanje, da z optimiziranim vodenjem delnega toka ohladijo izgube zaradi vrtinčnih tokov v razdelilni posodi. Za naše stranke to pomeni rešitev, ki ne potrebuje vzdrževanja in pri kateri ni tveganja za puščanje na prehodu gredi, kar varno razširi obratovalne meje njihove naprave.
| Temperatura | od -100 °C do +250 °C |
| Viskoznost | do 10.000 mPas |
| Trdne snovi | popolnoma brez trdnih snovi |
| Delež plina | 0 % |
| NPSH | kritično (preskus parnega tlaka) |
| Tesnilo | Magnetna sklopka |
| Pretok Q | 0,05 - 300 l/min |
| Materiali | Nerjaveče jeklo, keramična ležaja |
| Tlak | do 100 barov |
| ATEX | Da |
| Učinkovitost | 65 - 80 % |
| Zmogljivost | do 30 kW |
| Število vrtljajev | do 3.000 min⁻¹ |
Ko gre za vsako kapljico, se naši kupci zanašajo na strokovno znanje podjetja Harton Anlagentechnik GmbH na področju doziranja. Naši strokovnjaki izdelujejo te črpalke z minimalnimi tolerancami, da omogočijo črpanje, ki je skoraj brez pulzacij. Naši inženirji vam pomagajo pri integraciji sistema v avtomatizirane proizvodne linije, da vaši validacijski postopki vedno zagotavljajo ponovljive rezultate.
| Materiali | nerjaveče jeklo, keramika, DLC |
| Tlak | do 80 barov |
| ATEX | Zone 1 |
| Učinkovitost | ＞ 95 % |
| Zmogljivost | 0,1 - 3 kW |
| Število vrtljajev | 10 - 200 min⁻¹ |
| Temperatura | -20 °C bis +150 °C |
| Viskoznost | 1 - 100.000 mPas |
| Trdne snovi | ni dovoljeno |
| Delež plina | 0 % |
| NPSH | ca. 2 m |
| Tesnilo | GLRD / magnetna sklopka |
| Pretok Q | 0,01 - 20 l/min |
Ta izvedba predstavlja osnovo številnih sistemov za mazalno olje in hidravličnih sistemov. Naši inženirji se pri projektiranju opirajo na dolgoletne izkušnje, ki segajo v leto 1984, da izračunajo optimalno bočno igro za vašo specifično delovno viskoznost. Naši strokovnjaki pri tem posvečajo posebno pozornost izbiri materialov za ohišje in zobnike, da tudi ob nihanjih obremenitve zagotovijo visoko zanesljivost procesov v obratu stranke. S pomočjo natančne tehnične validacije zmanjšujemo notranje puščanje na minimum in povečujemo volumetrični izkoristek na maksimum.
| Tesnilo | Glejtno tesnilo / tesnilo |
| Pretok Q | 1 - 2.500 l/min |
| Materiali | GG25, GGG40, jeklo |
| Tlak | do 120 bar |
| ATEX | Možni sta coni 1 in 2 |
| Učinkovitost | 75 - 92 % |
| Zmogljivost | 0,5 - 150 kW |
| Število vrtljajev | 500 - 3.500 min⁻¹ |
| Temperatura | od -20 °C do +200 °C |
| Viskoznost | 10 - 100.000 mPas |
| Trdne snovi | ni dovoljeno |
| Delež plina | za kratek čas do 5 % |
| NPSH | 3 - 5 m |
Pomen za inženirje in nabavne strokovnjake na tehničnem področju
Dimenzioniranje poteka na podlagi pretoka, razlike v tlaku, viskoznosti, temperature, mazivnosti, števila vrtljajev ter zahtev glede dopustnih izgub zaradi puščanja in izkoristka celotnega sistema.
Za tehnično naročanje je treba nedvoumno opredeliti zlasti karakteristike pretoka, materiale, zasnovo tesnil in ležajev, priključne mere, temperaturne in tlačne meje ter zahteve glede ATEX, magnetne sklopke ali delovanja s frekvenčnim pretvornikom.
Glede na področje uporabe se zunanje zobate črpalke projektirajo in dokumentirajo ob upoštevanju ustreznih direktiv o tlačnih napravah, predpisov ATEX, potrdil o materialih ter projektno specifičnih preskusov delovanja, tesnosti in tlaka.
Pogosta vprašanja po panogah
Izberite panogo
Zunanje zobate črpalke v hidravličnem krmiljenju
Plastična industrija: črpanje viskoznih tekočin
Tehnologija menjalnikov: ravnanje z mazalnimi olji
Plastična industrija: tehnologija ekstrudiranja in doziranja
Kemična industrija: proizvodnja dodatkov
Energetska industrija in industrija elektrarn: varnost procesov
Pošljite povpraševanje zdaj!
Za individualno svetovanje in rešitve po meri, ki ustrezajo vašim zahtevam.
Obrazec za povpraševanje - zunanje zobate črpalke
Povpraševanje:
Zunanje zobniške črpalke
Z veseljem vam bomo odgovorili.
Obrazec za poizvedbo