Поршневі насоси — точне перекачування під високим тиском для технологічних процесів, дозування та перекачування
Поршневі насоси застосовуються скрізь там, де необхідно надійно забезпечувати задані об'ємні витрати при високому або коливному протитиску. Як поршневі об'ємні насоси вони працюють за допомогою коливального поршня, а об'єм перекачування регулюється за допомогою всмоктувальних і нагнітальних клапанів. Завдяки цьому вони підходять для застосувань, де потрібні практично постійний потік, висока стабільність тиску та точне дозування.
У компанії Harton Anlagentechnik GmbH ми послідовно підбираємо поршневі насоси з урахуванням середовища, рівня тиску, в’язкості, умов всмоктування та вимог до пульсацій. Таким чином створюються надійні рішення для перекачування під високим тиском, подачі в технологічні процеси, інжекції, дозування та складних процесів очищення або гідроабразивної обробки.
У компанії Harton Anlagentechnik GmbH ми послідовно підбираємо поршневі насоси з урахуванням середовища, рівня тиску, в’язкості, умов всмоктування та вимог до пульсацій. Таким чином створюються надійні рішення для перекачування під високим тиском, подачі в технологічні процеси, інжекції, дозування та складних процесів очищення або гідроабразивної обробки.
Чому саме поршневі насоси компанії Harton Anlagentechnik GmbH?
Поршневі насоси працюють за об'ємним принципом і тому забезпечують стабільність процесу навіть при коливаннях рівня тиску. На відміну від центробіжних насосів, головну роль тут відіграє не висота підйому, а контрольований об'єм витіснення за один хід.
Наше проектування враховує не лише об'ємний потік і кінцевий тиск, а й динаміку клапанів, параметри всмоктувальної сторони, пульсації та механічне навантаження на трубопроводи, фундаменти та допоміжне обладнання.
Залежно від навантажувального випадку поршневі насоси використовуються як:
. Багатопоршневі конструкції зменшують базові пульсації та покращують стабільність подачі.
- однопоршневі насоси
- дуплексні або триплексні поршневі насоси
- Поршневий насос високого тиску
- Дозувальний поршневий насос
- Технологічний насос із гасінням пульсацій
- Система на рамі з периферійним обладнанням
. Багатопоршневі конструкції зменшують базові пульсації та покращують стабільність подачі.
Поршневі насоси застосовуються в технологічних процесах, де необхідні високий тиск, точна продуктивність та визначені умови експлуатації.
Типові сфери застосування:
- Трансфер під високим тиском
- Завантаження в технологічний процес
- Впорскування та дозування
- Процеси гідроабразивної обробки та очищення
- OEM-модулі та блоки живлення, виготовлені за індивідуальними замовленнями
Типові галузі:
- Хімія
- Нафта та газ
- Енергетика
- Технологія високого тиску води
- Промислові технологічні установки
Наші команди на ранньому етапі враховують, чи є робоче середовище на водній основі, олійним, розчинниковим, в’язким або під тиском газу. Саме у випадку поршневих насосів ці фактори визначають концепцію ущільнення, конструкцію клапанів, гасіння пульсацій та стратегію технічного обслуговування.
Поршневі насоси розраховуються з урахуванням реальної робочої точки та необхідного запасу тиску. Наведені нижче значення слугують технічними орієнтирами:
Об'ємний потік Q:
0,05 - 200 m³/h
Кінцевий тиск / перепад тиску Δp:
5-15 бар
Температура носія:
від -20 °C до +250 °C
Температура навколишнього середовища:
від -20 °C до +60 °C
В'язкість:
0,5 - 180.000 mPa·s
Діапазон частоти обертання:
50 - 600 1/min
Вміст газу в середовищі:
0 - 5 Vol.-%
Вміст твердих речовин:
0 — 0,05 % за масою
Розмір частинок:
до 95 мм
NPSH/резерв тиску всмоктування:
0,5 - 5 m
Рівень шуму:
зазвичай 70-100 дБ(А)
Важливо, що поршневі насоси можуть бути чутливими до кавітації на всмоктувальній стороні. Тому умови подачі, показник NPSHa, тиск на всмоктуванні та прокладення трубопроводу перевіряються особливо ретельно. Крім того, необхідно систематично враховувати пульсації та гідроудари в трубопроводі.
Придатність поршневих насосів значною мірою залежить від середовища, мастильних властивостей, вмісту газу та вмісту твердих частинок.
Класи робочих середовищ, що оцінюються:
Середовища на водній основі оцінюються з точки зору корозії, мастильних властивостей та схильності до кавітації. Середовища, що містять оливу, обмежуються за в’язкістю, комплексом присадок та сумісністю з ущільненнями. Хімічно агресивні або розчинні середовища вимагають спеціального випробування матеріалів та ущільнень, а також, за необхідності, визначеної концепції щодо витоків та відповідності вимогам ATEX.
Середовища, що містять тверді частинки, та абразивні середовища придатні лише в обмеженому обсязі, оскільки сідла клапанів, ущільнення та поверхні поршнів піддаються значному зносу. Вміст газу додатково впливає на роботу клапана, стабільність подачі та об’ємну ефективність.
Класи робочих середовищ, що оцінюються:
- робочі середовища на водній основі
- родини, що містять оливу
- хімічно агресивні середовища
- агенти, що містять розчинники та ЛОС
- агенти, чутливі до зсуву
- середовища з низьким вмістом твердих речовин
- газопровідні середовища з визначеними межами
Середовища на водній основі оцінюються з точки зору корозії, мастильних властивостей та схильності до кавітації. Середовища, що містять оливу, обмежуються за в’язкістю, комплексом присадок та сумісністю з ущільненнями. Хімічно агресивні або розчинні середовища вимагають спеціального випробування матеріалів та ущільнень, а також, за необхідності, визначеної концепції щодо витоків та відповідності вимогам ATEX.
Середовища, що містять тверді частинки, та абразивні середовища придатні лише в обмеженому обсязі, оскільки сідла клапанів, ущільнення та поверхні поршнів піддаються значному зносу. Вміст газу додатково впливає на роботу клапана, стабільність подачі та об’ємну ефективність.
Вибір матеріалу здійснюється з урахуванням рівня тиску, ризику корозії, температури та механічного навантаження.
Типові матеріали для деталей, що працюють під тиском:
Компоненти, що піддаються зносу:
Для абразивних або критичних процесів ми розробляємо концепцію зносу з чітко визначеними деталями, що підлягають заміні, узгодженими інтервалами технічного обслуговування та стратегією постачання запасних частин, адаптованою до конкретного проєкту. У гігієнічних застосуваннях окремо враховуються мінімальний об’єм мертвого простору та шорсткість поверхні.
Типові матеріали для деталей, що працюють під тиском:
- 1.4404
- 1.4571
- Дуплекс 1.4462
- Спеціальні матеріали залежно від середовища та експлуатаційних стандартів
Компоненти, що піддаються зносу:
- Поверхні плунжера або поршня, загартовані або з покриттям
- Сідла та корпуси клапанів із нержавіючої сталі, твердого металу або кераміки
- Матеріали ущільнень та набивок з ПТФЕ, ПТФЕ-композитів, ФКМ, ЕПДМ або ФФКМ
Для абразивних або критичних процесів ми розробляємо концепцію зносу з чітко визначеними деталями, що підлягають заміні, узгодженими інтервалами технічного обслуговування та стратегією постачання запасних частин, адаптованою до конкретного проєкту. У гігієнічних застосуваннях окремо враховуються мінімальний об’єм мертвого простору та шорсткість поверхні.
Ущільнення, інтерфейси та безпека
Концепція ущільнення визначається залежно від середовища, тиску та допустимого рівня витоку. Залежно від конструкції застосовуються:
Системи ущільнень є надійними, проте вимагають регулярного технічного обслуговування та регулювання. У разі використання токсичних, кристалізуючих або полімеризуючих середовищ можуть знадобитися системи ізоляції або промивання.
Оскільки поршневі насоси, як об'ємні насоси, можуть створювати неприпустимий тиск при перекритій нагнітальній стороні, захист від надлишкового тиску в системі є обов'язковим. Крім того, визначаються такі моменти:
- ущільнювальна набивка
- кольцеве ущільнення
- спеціальні герметичні системи
Системи ущільнень є надійними, проте вимагають регулярного технічного обслуговування та регулювання. У разі використання токсичних, кристалізуючих або полімеризуючих середовищ можуть знадобитися системи ізоляції або промивання.
Оскільки поршневі насоси, як об'ємні насоси, можуть створювати неприпустимий тиск при перекритій нагнітальній стороні, захист від надлишкового тиску в системі є обов'язковим. Крім того, визначаються такі моменти:
- Фланці та ступені тиску
- Можливості вентиляції та спорожнення
- Приєднувальні патрубки для вимірювання та промивання
- Захист від дотику
- Надійне відключення
- Збір витоків для небезпечних середовищ
- Вимоги ATEX для вибухонебезпечних зон
Привід, регулювання та енергія
Поршневі насоси, як правило, приводяться в дію за допомогою електродвигуна з кривошипним механізмом/редуктором або гідравлічного приводу. Розрахунок виконується з урахуванням достатнього запасу крутного моменту для роботи під високим тиском, коливань в’язкості та умов холодного пуску.
Можливі схеми регулювання:
При цьому комплексно оцінюються енергоспоживання, пульсації та механічне навантаження. Додаткову надійність процесу забезпечують різні варіанти датчиків, такі як датчики тиску, температури, підрахунку ходу або контролю вібрації. Інтерфейси, такі як 0-10 В, 4-20 мА або польова шина, інтегруються відповідно до вимог конкретного проекту.
Можливі схеми регулювання:
- Регулювання частоти обертання
- Регулювання ходу, якщо це можливо з конструктивних міркувань
- Регулювання через байпас
При цьому комплексно оцінюються енергоспоживання, пульсації та механічне навантаження. Додаткову надійність процесу забезпечують різні варіанти датчиків, такі як датчики тиску, температури, підрахунку ходу або контролю вібрації. Інтерфейси, такі як 0-10 В, 4-20 мА або польова шина, інтегруються відповідно до вимог конкретного проекту.
Роз'єми, монтаж та периферійні пристрої
Периферійні елементи поршневого насоса мають вирішальне значення для терміну служби та стабільної роботи. Особливо важливими є:
При цьому в нашому проектуванні також враховуються доступ для технічного обслуговування, просторові умови та передача вібрацій на конструкцію, на якій встановлюється обладнання.
- відповідні стандарти фланців та рівні тиску
- правильно розраховані номінальні діаметри всмоктувальних і нагнітальних трубопроводів
- прокладка трубопроводів з урахуванням пульсацій та гідроударів
- кріплення трубопроводів та демпферні елементи
- гасники пульсацій для чутливих технологічних процесів
- Запобіжний клапан або байпас як обов’язкове периферійне обладнання
- достатньо жорсткий фундамент або платформа
- опціональна система нагрівання або терморегулювання для середовищ, що залежать від в'язкості
При цьому в нашому проектуванні також враховуються доступ для технічного обслуговування, просторові умови та передача вібрацій на конструкцію, на якій встановлюється обладнання.
Моніторинг, захисні функції та експлуатаційна безпека
З метою підвищення надійності поршневі насоси оснащуються відповідними функціями моніторингу та захисту.
Типові параметри контролю:
Це дозволяє своєчасно виявляти заклинювання, недопустимі піки тиску, знос клапанів, навантаження на ущільнення або кавітаційні явища. Логіка спрацьовування сигналів тривоги та відключення прив’язується до відповідного стандарту установки. Сухий хід та кавітацію слід принципово уникати; їх обмежують за допомогою конструктивних рішень на стороні всмоктування, датчиків та технологічної логіки.
Типові параметри контролю:
- Тиск
- Температура
- Вібрація
- Витік
- Підрахунок ходів
- Дані про двигун та навантаження
Це дозволяє своєчасно виявляти заклинювання, недопустимі піки тиску, знос клапанів, навантаження на ущільнення або кавітаційні явища. Логіка спрацьовування сигналів тривоги та відключення прив’язується до відповідного стандарту установки. Сухий хід та кавітацію слід принципово уникати; їх обмежують за допомогою конструктивних рішень на стороні всмоктування, датчиків та технологічної логіки.
Якість, перевірка та документація
Рівень деталізації перевірки визначається відповідно до критичності проекту та вимог експлуататора. Типові елементи включають:
Для вибухонебезпечних застосувань сертифікати відповідності та маркування стають невід'ємною частиною проектної документації.
- Функціональне тестування
- Тест продуктивності для Q/Δp
- Випробування під тиском
- Випробування на герметичність
- FAT або SAT
- Сертифікати на матеріали згідно з EN 10204 2.2 або 3.1
- Відстежуваність серійних номерів та партій
- Технічний паспорт
- Креслення GA
- Перелік запасних частин
- Інструкція з експлуатації
- Документи про відповідність
- Протоколи приймання
Для вибухонебезпечних застосувань сертифікати відповідності та маркування стають невід'ємною частиною проектної документації.
Обслуговування, технічне обслуговування та експлуатаційні витрати (TCO)
Експлуатаційні витрати поршневого насоса в основному визначаються енергоспоживанням, зношуваними деталями, простоями та можливістю доступу для технічного обслуговування.
Типові зношувані деталі:
Чітко визначений робочий діапазон тиску, частоти обертання, температури, в'язкості та умов всмоктування значно зменшує кількість незапланованих простоїв. У разі критично важливих процесів доцільним може бути застосування концепцій резервування, таких як режим очікування, схеми «1+1» або рішення «Quick-Change». Навчання з експлуатації, заміни ущільнень, обслуговування клапанів та усунення несправностей може бути інтегровано відповідно до конкретного проекту.
Типові зношувані деталі:
- Ущільнення
- Клапани та сідла
- Компоненти плунжера або поршня
- Підшипники
Чітко визначений робочий діапазон тиску, частоти обертання, температури, в'язкості та умов всмоктування значно зменшує кількість незапланованих простоїв. У разі критично важливих процесів доцільним може бути застосування концепцій резервування, таких як режим очікування, схеми «1+1» або рішення «Quick-Change». Навчання з експлуатації, заміни ущільнень, обслуговування клапанів та усунення несправностей може бути інтегровано відповідно до конкретного проекту.
Переваги поршневих насосів компанії Harton
- фіксований об'ємний потік при високому протитиску
- підходить для перекачування під високим тиском та дозування
- виконання відповідно до конкретних умов застосування у вигляді одно-, дво- або триканальної системи
- індивідуально підібрана концепція ущільнень та матеріалів
- гасіння пульсацій та проектування периферійного обладнання відповідно до технологічного процесу
- документовані приймальні показники та схеми випробувань
- технічне проектування, що здійснюється досвідченими фахівцями нашої компанії
Типи та варіанти наших поршневих насосів
Наш асортимент включає поршневі насоси для найрізноманітніших завдань з перекачування та дозування — від точних стандартних застосувань до складних процесів із високим тиском, абразивними або високов’язкими середовищами. Залежно від сфери застосування доступні різні типи конструкцій, такі як одно- та багатоциліндрові, двосторонньої дії або гідравлічні поршневі насоси, а також спеціалізовані моделі для особливих середовищ та з регульованою продуктивністю. Таким чином, ви зможете підібрати відповідний поршневий насос з оптимальною продуктивністю, точністю та надійністю роботи практично для будь-якого промислового застосування.
Поршневі насоси подвійної дії перекачують робочу рідину під час кожного ходу поршня як у прямому, так і в зворотному напрямку, що забезпечує вищу продуктивність при незмінній частоті обертання. Ці насоси особливо підходять для застосувань, де потрібні великі об’ємні витрати при середньому та високому тиску. Поршневі насоси подвійної дії часто використовуються в нафтогазовій, хімічній та нафтохімічній промисловості.
| Матеріали | Нержавіюча сталь, FKM |
| ATEX | за бажанням |
| Продуктивність дозування | 0,1 - 5.000 l/h |
| Тиск | до 250 бар |
| Точність | ±0,5 - 2 % |
| ЗМІ | Віскоза, олії, хімічні речовини |
| В'язкість | 20 - 200.000 mPa·s |
| Температура | від -20 до +200 °C |
Одноциліндрові поршневі насоси працюють за допомогою одного поршня, який рухається вперед-назад у циліндрі для перекачування рідини. Ці насоси забезпечують точне дозування та особливо підходять для застосувань, де потрібна постійна продуктивність і висока точність. Вони мають просту конструкцію та придатні для широкого спектру рідин.
| Тиск | до 100 бар |
| Точність | ±0,2 - 1 % |
| ЗМІ | Віскози, суспензії, хімічні речовини |
| В'язкість | 10 - 100.000 mPa·s |
| Температура | від -20 до +200 °C |
| Матеріали | Нержавіюча сталь, ПТФЕ |
| ATEX | за бажанням |
| Продуктивність дозування | 0,1 - 1.500 l/h |
Гідравлічні поршневі насоси використовують гідравлічну рідину для приведення в дію поршневого механізму та перекачування робочого середовища. Ці насоси забезпечують особливо високий тиск і підходять для застосувань, де потрібна висока продуктивність та точне регулювання. Вони широко використовуються, насамперед, у машинобудуванні, пластмасовій та харчовій промисловості.
| Матеріали | Нержавіюча сталь, ПТФЕ, алюміній |
| ATEX | за бажанням |
| Продуктивність дозування | 0,1 - 5.000 l/h |
| Тиск | до 700 бар |
| Точність | ±0,1 - 2 % |
| ЗМІ | Гідравлічні оливи, хімічні рідини |
| В'язкість | 10 - 500.000 mPa·s |
| Температура | від -20 до +150 °C |
Поршневі насоси для абразивних середовищ оснащені посиленими компонентами, що дозволяє мінімізувати зношування, спричинене твердими частинками в середовищі. Ці насоси ідеально підходять для перекачування шламів, цементу або інших абразивних рідин, оскільки вони мають підвищену стійкість до механічних навантажень. Компанія Harton Anlagentechnik GmbH пропонує ці насоси зі спеціальною гідравлічною системою та посиленими ущільненнями для особливо складних середовищ.
| ЗМІ | абразивні рідини, шлами |
| В'язкість | 20 - 500.000 mPa·s |
| Температура | -20 bis +150 °C |
| Матеріали | Дуплексна сталь, Hardox |
| ATEX | за бажанням |
| Продуктивність дозування | 0,1 - 1.000 l/h |
| Тиск | до 150 бар |
| Точність | ±1 - 3 % |
Поршневі насоси для високов'язких середовищ спеціально розроблені для перекачування дуже в'язких середовищ, таких як мастильні матеріали, смоли або бітум. Ці насоси забезпечують високу продуктивність за тиском і точне дозування навіть при дуже високій в'язкості. Типові сфери застосування — хімічна промисловість, а також виробництво харчових продуктів та косметики.
| Тиск | до 400 бар |
| Точність | ±0,5 - 2 % |
| ЗМІ | Мастильні матеріали, смоли, асфальт |
| В'язкість | 10.000 - 1.000.000 mPa·s |
| Температура | від -10 до +80 °C |
| Матеріали | Нержавіюча сталь, ПТФЕ, ФКМ |
| ATEX | за бажанням |
| Продуктивність дозування | 0,1 - 100 l/h |
Поршневі насоси зі змінною частотою обертання (з керуванням за допомогою частотно-регульованого приводу) мають ту перевагу, що пропускну здатність і тиск можна точно регулювати залежно від потреб. Цей тип насосів особливо підходить для застосувань, де умови експлуатації часто змінюються, наприклад, у хімічній або фармацевтичній промисловості.
| Продуктивність дозування | 0,1 - 1.500 l/h |
| Тиск | до 200 бар |
| Точність | ±0,1 - 1 % |
| ЗМІ | Хімічні речовини, фармацевтичні рідини |
| В'язкість | 10 - 100.000 mPa·s |
| Температура | від -20 до +150 °C |
| Матеріали | Нержавіюча сталь, FKM |
| ATEX | за бажанням |
Бациліндрові поршневі насоси складаються з декількох поршнів, які працюють або синхронно, або по черзі. Ці насоси забезпечують високу продуктивність і здатні гарантувати точне дозування навіть при підвищеному тиску та великих об’ємних потоках. Бациліндрові поршневі насоси часто застосовуються в нафтогазовій та хімічній промисловості.
| ЗМІ | В'язкі, абразивні рідини |
| В'язкість | 20 - 300.000 mPa·s |
| Температура | від -40 до +250 °C |
| Матеріали | Нержавіюча сталь, Хастеллой, ПТФЕ |
| ATEX | за бажанням |
| Продуктивність дозування | 0,1 - 10.000 l/h |
| Тиск | до 400 бар |
| Точність | ±0,2 - 1 % |
Актуальність для інженерів та фахівців із закупівель у технічній сфері
Розрахунок здійснюється з урахуванням об'ємного потоку, робочого та пікового тиску, показників NPSH, пульсацій, властивостей робочого середовища, а також вимог до системи ущільнення, матеріалів та терміну служби деталей, що піддаються зносу.
Для технічного забезпечення закупівлі слід окремо для кожного проекту визначити, зокрема, продуктивність, максимальний робочий тиск, матеріали виконання, систему ущільнення, потужність приводу, стандарти підключення, допустимі властивості робочих середовищ, а також вимоги до документації, запасних частин та технічного обслуговування.
Залежно від сфери застосування слід враховувати, серед іншого, Директиву щодо обладнання, що працює під тиском (PED), ATEX, Директиву щодо машин або Постанову щодо машин, експлуатаційні стандарти, а також випробування, пов’язані з матеріалами, тиском та функціональністю, включаючи випробування під тиском, на герметичність та приймальні випробування.
Поширені запитання за галузями
Вибрати галузь
Машинобудування: технологія різання струменем води та очищення
Енергетична техніка: транспортування конденсату та подача води в котел
Нафтова та газова промисловість: послуги з закачування та обслуговування трубопроводів
Фармацевтична та харчова промисловість: гомогенізація
Аграрна промисловість: захист рослин та внесення добрив
Гірнича справа та будівництво тунелів: ін’єкції та дренаж
Надішліть запит зараз!
Для індивідуальної консультації та індивідуальних рішень, що відповідають вашим вимогам.
Форма технічного запиту — поршневі насоси
Запит:
Поршневі насоси
Ми з радістю зв'яжемося з вами.
Форма запиту