Wat is een pompring

Wat is een pompring

Pompringen zijn componenten in mechanische afdichtingen die helpen bij het circuleren van vloeistof tussen de afdichtingsvlakken. Een mechanische afdichting voorkomt lekkage door een afdichting te creëren tussen een roterende as en een stationaire behuizing. De pompring zorgt voor een pompwerking die vloeistof over de afdichtingsvlakken laat circuleren, waardoor smering en koeling ontstaat.

Hoe werken pompringen?

De pompring heeft schuine groeven op het oppervlak die als kleine pompen fungeren. Terwijl de as draait, pompen deze groeven vloeistof van buitenaf naar de afdichtingsvlakken. De vloeistof stroomt vervolgens over de afdichtingsvlakken, waardoor deze worden gesmeerd en gekoeld.

Wat is het doel van de pompring

Het primaire doel van een pompring is het creëren van een wervelende stroom spervloeistof in een gesloten lus tussen de binnenboord- en buitenboordafdichtingen in een dubbele afdichtingspatroon. Deze circulatie helpt om:

1. Koel de mechanische afdichtingen door warmte weg te leiden van de afdichtingsvlakken.
2. Smeer de afdichtingsvlakken om slijtage en wrijving te verminderen.
3. Handhaaf een hogere druk in de afdichtingskamer dan de procesvloeistof, waardoor verontreiniging wordt voorkomen en de levensduur van de afdichting wordt verlengd.
4. Zorg voor een manier om spervloeistof te laten circuleren zonder dat er een extern reservoir of pompsysteem nodig is.

Pompringtypes

Er zijn drie hoofdtypen pompringen die worden gebruikt in mechanische afdichtingen:

Radiale stromingswaaiers met geboorde schoepen

Radiaalstroomwaaiers met geboorde schoepen zijn een van de meest voorkomende typen pompringen. Ze bestaan uit een reeks radiale schoepen of gaten die in de waaier zijn geboord en die een drukverschil creëren terwijl de waaier draait. Dit drukverschil drijft de spervloeistof van het hogedrukgebied nabij de buitendiameter van de waaier naar het lagedrukgebied nabij de binnendiameter, waardoor een gesloten kringloop ontstaat.

Waaiers met radiale stroming met geboorde schoepen zijn relatief eenvoudig te vervaardigen en kunnen goede stroomsnelheden en drukhoogte-eigenschappen bieden, waardoor ze geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen.

Radiale stroom met behulp van sleuven

Pompringen met radiale stroming die gebruik maken van sleuven werken volgens een soortgelijk principe als die met geboorde schoepen, maar zijn voorzien van een reeks radiale sleuven of groeven die in de waaier zijn bewerkt in plaats van gaten. Terwijl de waaier roteert, creëren de sleuven een drukverschil dat de spervloeistof van de buitendiameter naar de binnendiameter drijft, waardoor een gesloten kringloop ontstaat.

Gegleufde pompringen met radiale stroming kunnen betere stromingseigenschappen bieden in vergelijking met ontwerpen met geboorde schoepen, omdat de sleuven een meer continu stromingspad bieden en stromingsscheiding en turbulentie verminderen. Ze kunnen echter complexer zijn om te vervaardigen en zijn mogelijk niet voor alle toepassingen geschikt.

Axiale stroming met behulp van spiraalvormige groeven

Axiale stromingspompringen met spiraalvormige groeven zijn ontworpen om een spiraalvormig stromingspad voor de spervloeistof te creëren terwijl de waaier draait. De spiraalvormige groeven zijn machinaal in de voorkant van de waaier aangebracht en terwijl de waaier draait, wordt de spervloeistof langs de groeven geduwd van de buitendiameter naar de binnendiameter, waardoor een gesloten kringloop ontstaat.

Axiale pompringen met spiraalvormige groeven kunnen uitstekende stroomsnelheden en drukhoogte-eigenschappen bieden, vooral bij hoge rotatiesnelheden. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen waar hoge stroomsnelheden en lage drukvallen vereist zijn, zoals in snelle turbomachines en compressoren.

Pompringen met axiale stroming kunnen echter complexer zijn om te ontwerpen en te vervaardigen dan ontwerpen met radiale stroming, en hun prestaties kunnen gevoeliger zijn voor veranderingen in bedrijfsomstandigheden en vloeistofeigenschappen.

Toepassingen van pompringen

API-PLAN 23

API PLAN 23 dekt de vereisten voor pompringen die worden gebruikt in mechanische afdichtingen voor centrifugaalpompen. Het specificeert de materialen, afmetingen en productietoleranties voor pompringen. Het plan is van toepassing op pompringen die in verschillende industrieën worden gebruikt, waaronder de olie- en gassector, de chemische industrie en de energieopwekking.

API-PLAN 52

API PLAN 52 biedt richtlijnen voor het ontwerp en de test van mechanische afdichtingen die worden gebruikt in centrifugaal- en rotatiepompen. Het behandelt de vereisten voor pompringen, inclusief materialen, afmetingen en testprocedures. Het plan wordt veel gebruikt in de olie- en gasindustrie.

API-PLAN 53

API PLAN 53 is een standaard voor het ontwerp en het testen van mechanische afdichtingen die worden gebruikt in zuigerpompen. Het specificeert de vereisten voor pompringen, inclusief materialen, afmetingen en testmethoden. Dit plan wordt veel gebruikt in de olie- en gasindustrie voor zuigerpompen.

Pompringprestaties

Vereisten voor stroomsnelheid

Een van de belangrijkste overwegingen bij de prestaties van de pompring is het vereiste debiet van de spervloeistof. De stroomsnelheid moet voldoende zijn om een stabiele vloeistoffilm tussen de afdichtingsvlakken te handhaven, de door wrijving gegenereerde warmte te verwijderen en het binnendringen van procesvloeistoffen te voorkomen.

Prestatiecurven van pompringen

De prestaties van de pompring worden doorgaans gekenmerkt door prestatiecurven die het debiet uitzetten tegen de drukhoogte die door de pompring wordt gegenereerd bij verschillende rotatiesnelheden.

Bochten van leidingsystemen

De curve van het leidingsysteem vertegenwoordigt de drukval over de leidingen, fittingen en andere componenten in de circulatielus. Het snijpunt van de pompringprestatiecurve en de leidingsysteemcurve bepaalt de werkelijke circulatiesnelheid van de spervloeistof in het systeem.

Factoren die de prestaties van de pompring beïnvloeden

Verschillende factoren kunnen de prestaties van pompringen in mechanische afdichtingstoepassingen beïnvloeden.

Diameter en snelheid

Grotere diameters en hogere toerentallen resulteren doorgaans in een groter debiet en drukhoogte.

Opruimingen en porten

De spelingen tussen de pompring en de stationaire componenten, evenals de grootte en locatie van de inlaat- en uitlaatpoorten, hebben een aanzienlijke invloed op de prestaties van de pompring. Kleinere spelingen kunnen de drukhoogte die door de pompring wordt gegenereerd vergroten, maar kunnen ook resulteren in hogere wrijvingsverliezen en warmteontwikkeling.

Vloeibare eigenschappen

De eigenschappen van de barrièrevloeistof, zoals viscositeit, dichtheid en samendrukbaarheid, spelen een cruciale rol bij de prestaties van de pompring. Vloeistoffen met een hogere viscositeit kunnen grotere spelingen en poorten vereisen om voldoende stroomsnelheden te behouden, terwijl vloeistoffen met een lagere viscositeit kleinere spelingen en verbeterde drukgenererende capaciteiten mogelijk maken. Om een betrouwbare werking op lange termijn te garanderen, moet ook rekening worden gehouden met de compatibiliteit van de spervloeistof met de afdichtingsmaterialen en de procesvloeistof.