Casestudy: Aangepast verticaal meertrapspompsysteem met hoge druk-

Een langetermijnklant- die eerder een verticaal pompsysteem van Grundfos gebruikte, benaderde ons met een nieuwe en zeer veeleisende eis. De klant vroeg om een ​​vervangende oplossing die een debiet van 180–200 m³/u en een opvoerhoogte van 36–40 bar kon leveren, terwijl alle bevochtigde componenten werden geüpgraded naar 316L roestvrij staal voor superieure corrosieweerstand en duurzaamheid bij waterbehandelingsactiviteiten. Deze parameters overschrijden het standaard industriële bereik en vereisen zowel hydraulische innovatie als structurele sterkte.

 

Na ontvangst van het verzoek hebben onze R&D- en technische teams een uitgebreide technische beoordeling uitgevoerd. Dat hebben we als standaard vastgesteldverticale meertraps centrifugaalpompkon niet volledig aan de hydraulische eisen voldoen. Daarom is er vanaf de basis een nieuw model ontworpen, gebaseerd op onze grootste bestaande framemaat.

Het nieuwe ontwerp omvatte het vergroten van het aantal diffusortrappen, het optimaliseren van de waaiergeometrie voor een betere efficiëntie, het versterken van assen en koppelingen om een ​​druk van 40 bar te behouden, en het garanderen van volledige compatibiliteit met de 316L roestvrijstalen constructie. Deze configuratie zorgde voor zowel mechanische robuustheid als chemische weerstand op lange termijn- voor continu gebruik in waterbehandelingsomgevingen.

Nadat het hydraulische ontwerp voltooid was, voerde het technische team CFD-simulaties en mechanische spanningsanalyses uit om de prestaties van het systeem te valideren. Verschillende fasecombinaties werden geëvalueerd om de optimale balans tussen opvoerhoogte en efficiëntie te garanderen. Na meerdere optimalisatierondes werd de configuratie, die 200 m³/u bij 38 bar bereikte, definitief.

Het nieuwe aangepaste model werd CDLF200-6 + CDH200-6 genoemd, wat een verticale meertrapscentrifugaalpomp vertegenwoordigt die 200 kubieke meter per uur levert bij een maximale opvoerhoogte van 40 bar, waarbij alle bevochtigde onderdelen zijn gemaakt van 316L roestvrij staal. Het ontwerp omvatte verlengde diffusorsecties, nauwkeurig uitgebalanceerde rotoren en modulaire afvoerkoppen voor eenvoudiger onderhoud. Volledige 3D-tekeningen en prestatiecurven werden ter beoordeling aan de klant verstrekt en na verschillende bevestigingsrondes werd het ontwerp goedgekeurd voor productie.

CFD-simulaties en interne hydraulische berekeningen valideerden de versterking van de traphoogte, de efficiëntie en het NPSH-gedrag.. 3D-modellen, assemblagetekeningen en prestatiecurven werden ter beoordeling uitgegeven. Na verschillende technische uitwisselingen keurde de klant de CDLF200-6 + CDH200-6-configuratie goed met de volgende doelstellingen: 190–200 m³/u, 38–40 bar, met NPSH-marge groter dan of gelijk aan 1,0 m.

Belangrijke ontwerpopmerkingen: verlengd diffusorgedeelte, nauwkeurig gebalanceerde rotoren (ISO G2.5), mechanische cartridge-afdichtingen (SiC/SiC, Viton) en een modulaire afvoerkop om het onderhoud te vereenvoudigen. Alle bevochtigde onderdelen zijn van 316L roestvrij staal.

Na goedkeuring begon de productie met strikte naleving van kwaliteitsnormen. Alle 316L-materialen ondergingen PMI-tests voordat ze werden bewerkt. Laswerkzaamheden werden uitgevoerd met behulp van TIG met argon-terugspoeling- om oxidatie te voorkomen, gevolgd door passivatie van het oppervlak. De bewerkingsnauwkeurigheid werd binnen 0,03 mm TIR gehouden en alle roterende assemblages werden dynamisch gebalanceerd volgens de ISO 1940 G2.5-normen.

Druk{0}}lagercomponenten zijn hydrostatisch getest bij 1,5× de ontwerpdruk (60 bar). Er werden op meerdere controlepunten maat- en montage-inspecties uitgevoerd, waardoor de concentriciteit en de juiste spelingen werden gewaarborgd. Elke pomp onderging een rotatietest zonder- belasting en een controle van de elektrische isolatie voordat deze naar de eindmontage ging.

Mechanische montage

• Trapstapeling: elke waaier, diffusor en huls werd gemeten en geregistreerd; De speling tussen waaier en diffuser werd per specificatie ingesteld.
• Rotorconstructie: slijtringen gemeten en op elkaar afgestemd; axiale vlotter geconfigureerd; sleutels aangepast aan de tolerantie.
• Lagerinstallatie: verwarmde montage om pekelen te voorkomen; voorbelasting geverifieerd door eindspelingmeting.
• Mechanische asafdichting: cartridge-afdichting geïnstalleerd met instelclips; Spoelvoorziening voor afdichtingskamer behouden.
• Afvoerkop en basis: modulair frame uitgelijnd op referentiepunt; hijsogen geverifieerd en gemarkeerd.

Elektriciteit en bediening

• Motorbedrading: fasevolgorde geverifieerd; isolatieweerstand > 100 MΩ @ 500 V.
• Instrumentatie: drukaftakkingen bij zuig/pers, PT100 op lagers en trillingsopnemers gemonteerd bij DE/NDE.
• Besturingslogica: ondersteunt wisselend bedrijf, parallelle boosting, softstart/VFD en beschermende vergrendelingen (drooglopen, te hoge temperatuur, overmatige trillingen).

Laseruitlijning

• Koud uitlijnen uitgevoerd met lasertool; eindafwijking Minder dan of gelijk aan 0,03 mm en hoekigheid binnen tolerantie.
• Thermische groeicompensatie gedocumenteerd voor warme uitlijning ter plaatse.

1) Controles vóór de test

• Olie-/vetniveaus bevestigd; koppelingen bewaakt; alle meters gekalibreerd (traceerbare certificaten).
• Zuigleiding overstroomd, systeem ontlucht; rotatie geverifieerd; noodstop getest.

2) Verificatie van de hydraulische prestatiecurve

Elke verticale meertrapscentrifugaalpomp werd op meerdere punten getest om de H-Q-curve in kaart te brengen. Representatieve resultaten:
• 70% debiet (~140 m³/u): opvoerhoogte ≈ 41,5 bar; efficiëntie binnen de voorspelde band.
• 100% debiet (~190 m³/u): opvoerhoogte ≈ 38,2 bar; opgenomen vermogen nominaal; BEP bijna dienst.
• 120% debiet (~225 m³/u): opvoerhoogte ≈ 34,6 bar; stabiele werking, geen cavitatie.
De resultaten bleven binnen ±3% van de ontwerpvoorspellingen.

3) Drukintegriteit en lekkage

• Hydrostatische test bij 60 bar gedurende 30 minuten op behuizing en afvoerverdeelstuk-geen lekkage of permanente vervorming.
• Statische grip op mechanische afdichting: droge inspectie na de test bevestigde dat er geen zichtbare lekkage is.

4) Trillings- en akoestische grenzen

• Trillingen: minder dan of gelijk aan 4,3 mm/s bij 100% gebruik (conform ISO 10816).
• Geluid: < 85 dB(A) op 1 m; lagertemperaturen overal stabiel.

5) NPSH- en cavitatiemarge

• Bij tests met geïnduceerde aanzuighoogte en gesmoorde tests overschreed de beschikbare NPSH de vereiste waarde met groter dan of gelijk aan 1,0 m. Geen cavitatiesignatuur in het trillingsspectrum.

6) Uithoudingsvermogen en parallel hardlopen

• Continu gebruik: 3 uur in bedrijf met periodieke metingen elke 15 minuten-drukken, debieten, trillingen en lagertemperaturen allemaal stabiel.
• Parallelle modus: zowel CDLF200-6 als CDH200-6 werken gelijktijdig; stabiliteit van de headerdruk en het delen van de stroom zijn geverifieerd.
• Vergrendelingen: drooglopen, overvibratie, overtemperatuur en nooduitschakeling getest en geregistreerd.

Leveringen

• FAT-rapport (H-Q-gegevens, trillingslogboeken, meterkalibratiebladen), HD-testvideo's (montage + prestaties) en onderhoudschecklist.

Vóór het verpakken bezocht de klant onze fabriek in China voor inspectie vóór verzending. Samen met onze ingenieurs hebben ze de mechanische constructie, oppervlakteafwerking en testgegevens beoordeeld. Ter plaatse werden willekeurige druktests herhaald. De klant was zeer tevreden over de bouwkwaliteit en de volledigheid van de documentatie.

 

Gezien het totale gewicht (~3,5 ton) en de voetafdruk was een volledige assemblageverzending onpraktisch. Elke verticale meertrapscentrifugaalpomp werd afzonderlijk verpakt in op maat gemaakte ISPM-15 houten kratten met versterkte bodems. Beschermende maatregelen omvatten VCI-verpakking, droogmiddelen, vochtigheidsindicatoren en schok-/kantelmonitors. Elektrische aansluitingen waren verzegeld; alle kratten waren duidelijk geëtiketteerd met serienummers, brutogewicht en hanteringssymbolen. Documentatie-FAT-rapporten, materiaalcertificaten, installatietekeningen en handleidingen-vergezelden de verzending.

 

We hebben een snelstartgids, een lijst met aanbevolen reserveonderdelen, een smeerschema en uitlijningsinstructies geleverd. Voor werk op locatie bieden we live video-ondersteuning voor hermontage en eerste start. SAT (Site Acceptance Test) kan werkpuntverificatie, parallelschakeling en alarmlogicacontroles herhalen.

De CDLF200-6 + CDH200-6 oplossing met dubbele pomp voldeed aan de vereiste doelstellingen van 180–200 m³/u en 36–40 bar met een robuust, onderhoudbaar ontwerp. Het project demonstreert ons vermogen om op maat gemaakte verticale meertrapspompsystemen onder hoge druk te leveren voor waterbehandelingstoepassingen.