Reversering av en kugghjulspump

Varför skulle du vilja köra en pump i båda rotations- och flödesriktningarna?

Det här är vanligt för pumpar som fyller på eller tömmer vätska från tankbilar eller tågvagnar. När vätskan har fyllts på körs de omvänt en kort stund för att tömma ledningarna. Det finns många andra anledningar till att vilja kunna köra pumpar i båda riktningarna.

Men många av de processpumpar som vi använder i vardagen har en avgörande begränsning

Men många av de processpumpar som vi använder i vardagen har en avgörande begränsning: de kan bara skapa flöde i en riktning och den riktningen kan inte omvändas. Centrifugalpumpar, fram- och återgående förträngningspumpar (inklusive doseringspumpar och pumpar med luftdrivna dubbla membran (AODD)), rotvingpumpar med flera kan inte bara omvända flödet genom att ändra motorns riktning.

Vi kan använda de vanligaste processpumparna som ett exempel: centrifugalpumparna. Det finns rotationspilar gjutna på dessa pumpar eller tryckta på namnplattan för att tydligt visa att de bara kan användas i en rotationsriktning och en flödesriktning. Vad kan hända om vi kör en centrifugalpump i omvänd riktning? Det beror på pumpens typ och utformning, men möjliga konsekvenser är minskat flöde och tryck, buller, tätningsfel och lagerfel. Om impellern är gängad kan den även lossa från axeln och skada pumpen.

Fram- och återgående förträngningspumpar har backventiler vid vätskekammarens inlopp och utlopp så att vätskan bara kan flöda åt ett håll. Och rotvingpumpar har vanligtvis slitsade vingar riktade mot pumptömningen så att vätska bakom vingarna kan hjälpa till att utvidga dem. Ibland kan deras flöde omvändas, men då måste pumpen öppnas och riktningen ändras för varje vinge samt eventuella invändiga trycköverströmningsventiler. Skruvpumpar, inklusive pumpar med progressivt hålrum, pumpar med tre skruvar och tidsinställda pumpar med två skruvar, kan ofta köras i omvänd riktning, men då utsätts tätningen, som vanligtvis sitter på sugningsänden med lågt tryck, för pumpens fullständiga tömningstryck, vilket kan leda till att tätningen slits ut snabbt.

Vikings innerkugghjulspumpar, ytterkugghjulspumpar, lobpumpar och perifera kolvpumpar (CP) kan vanligtvis användas i båda riktningar, med några få undantag. När pumpar körs i två rotationsriktningar och två flödesriktningar förblir kapaciteten konstant i endera riktning, så det är en fördelaktig och unik funktion för dessa pumpprinciper med rotorförträngning.

Vanliga anledningar att ändra pumpens rotation

Generellt sett har ytterkugghjulspumpar, lobpumpar och perifera kolvpumpar portar i 180 grader, men innerkugghjulspumpar har ofta portar i 90 grader och det är ofta en anledning att ändra pumpens rotation baserat på systemet. Om tillförseltanken sitter till höger är det inte så smidigt att ha inloppsporten till vänster. Du kan använda ”kreativa” rörledningar för pumpen, men du får en enklare systemutformning och kan undvika långa och begränsande inloppsrör om du ändrar pumpens rotation så att inlopps- och utloppsportarna omvänds. Pumpen kan beställas och byggas i endera rotation, men ibland kommer pumpen från ditt lager eller en annan avdelning på anläggningen. Rotationen kan ändras av flera olika anledningar.

Det är viktigt att veta vilken situation som passar bäst för din pump: 

• Rotation och flöde i en riktning
• Rotation och flöde i två riktningar (en av dem är den primära riktningen)
• Rotation och flöde i två riktningar (ungefär lika mycket användning för båda)
• Checklista för rotationsändring

Det finns fem viktiga saker att kontrollera innan rotationen ändras för en innerkugghjulspump:

1. Kan pumpens riktning omvändas?

Det finns vissa undantag – kugghjulspumputformningar som inte kan omvändas. Det är bäst att börja med att kontrollera att pumpen inte visar några varningstecken som tyder på att den bara kan användas i en riktning.

Det första varningstecknet är en rotationspil på pumpens hölje eller namnplatta. Vanliga exempel för Viking Pump är pumpar med magnetisk drift från 895 Series™ (rotationspil på namnplattan) eller motorhastighetspumpar på 10 cm eller större från 4195 Series™ (rotationspil gjuten på huvudet). Vissa ytterkugghjulspumpar från Viking kan också ha rotationspilar. Dessa pumpar har funktioner som gör dem roterande, så vi rekommenderar inte att de körs i omvänd rotation.

Ett annat varningstecken är olika portstorlekar. Viking-pumpar har vanligtvis identiska portstorlekar så att inlopp och utlopp kan omvändas, men vissa pumpar har utformats med särskilda inlopps- och utloppsportar. I dessa fall är inloppet alltid större än utloppet av samma skäl som på centrifugalpumpar (för bättre vätskeflöde in i pumpen och för att tydligt visa vilken port som är inloppet och vilken som är utloppet).

Om inget av detta gäller för din kugghjulspump kan du troligtvis gå vidare till fråga 2.

2. Har pumpen en trycköverströmningsventil?

Trycköverströmningsventilerna som används på Vikings lobrotorpumpar och perifera kolvpumpar har två riktningar, så de lättar på trycket oavsett i vilken riktning pumpens axel roterar och vätskan flödar. Men överströmningsventiler som monteras på pumpen på Vikings innerkugghjulspumpar, ytterkugghjulspumpar och vingpumpar har en viss riktning, vare sig de är invändiga eller returnerar till tanken. De ger bara övertrycksskydd i en rotationsriktning och en flödesriktning. Det går dock att vända på de flesta, genom att ta ut ventilen ur pumpen, rotera den 180 ° och ominstallera den. Den vanligaste modifieringen som krävs för att ändra flödesriktningen på en kugghjulspump är att ändra ventilens riktning.

Det finns två viktiga saker du bör tänka på:

För det första finns det några Viking-modeller där överströmningsventilen inte är en separat komponent, utan är inbyggd i pumpens kaross. Ett vanligt exempel är de minsta storlekarna i 432 Series™ och mindre ytterkugghjulsserier där ventilen är inbyggd i höljet. Riktningen för övertrycksskyddet kan inte omvändas för dessa modeller.

För det andra kan det uppstå övertryck på endera sidan av pumpar som körs i båda riktningar. För pumpar som körs i båda riktningar krävs det övertrycksskydd på båda sidorna. En inbyggd överströmningsventil från Viking, som endast fungerar i en flödesriktning, kan inte användas som det enda övertrycksskyddet, så en extern överströmningsventil måste monteras i systemet för den omvända riktningen.

3. Har pumpen en cirkulationsplan för tätningen?

Många pumpar har en invändig eller utvändig cirkulationsplan för tätningen. De inkluderar invändiga hål eller utvändiga slangar som för den pumpade vätskan genom tätningskammaren för att underlätta smörjningen av tätningen och pumpdelarna, vilket gör att de varar längre. Vanliga exempel är en API Plan 11 (eller spolningsledning) och en API Plan 13 (eller tillbakasugningsledning). För dessa cirkulationsplaner för tätningen ansluts en ledning mellan tätningen (eller packboxen) och tömnings- eller sugningsporten.

Om du omvänder pumpens rotation eller flödesriktning omvänds flödet genom tätningsplanen, så att Plan 11 blir Plan 13 (eller tvärtom). För vissa tillämpningar kan endera API-plan användas utan några modifieringar. För andra bör korrekt cirkulationsplan för tätningen användas, och ledningen måste tas bort och ersättas beroende på planen.

I vissa modeller är cirkulationsplanen för tätningen invändig i pumpen, så det kan vara svårt att byta ut den. Ett vanligt exempel på detta är 75 Series™, där ett hål i sugningsporten säkerställer fräsch vätska och lågt tryck vid tätningen. På dessa pumpar är hålet på tömningssidan täppt. Om rotationsriktningen ändras måste täppningen flyttas till den andra sidan av höljet.

4. Har pumpen några invändiga smörjningsbanor?

Vissa modeller och storlekar av inner- och ytterkugghjulspumpar har ytterligare banor för invändig smörjning av bussningar eller för att förbättra flödet bakom rotorn. Det trycksmörjda tomgångsstiftet används ofta, med ett hål så att vätskan kan matas in från pumpens tömningssida och tömmas under bussningen. Det hjälper till att säkerställa att bussningen och stiftet alltid har gott om smörjning och varar längre. Denna invändiga smörjningsbana omvänds när pumpens rotation omvänds. Den smörjer fortfarande delarna, men inte lika effektivt. Det är bäst att ha hålet på tömningssidan öppet för att tryckmata tomgångsstiftet. Du kan ofta uppnå detta genom att flytta på rörtäppningen (men vissa modeller och storlekar har backventiler som inte behöver modifieras när riktningen ändras).

Ett annat, mindre vanligt, alternativ för invändig smörjning är ett spår i höljet. De används för att främja flödet bakom rotorn för vätskor som kan ansamlas eller sedimenteras baktill i höljet. Höljen med två spår kan köras i endera riktning. Höljen med ett spår har en viss riktning och bör bytas ut innan pumpens primära rotation ändras. I vissa fall kan en pump köras med antingen ett spolningsspår (tömningssidan) eller ett tillbakasugningsspår (inloppssidan), men du bör alltid kontrollera detta med din auktoriserade Viking Pump-distributör innan du ändrar något.

5. Har systemet tillräcklig NPSHa när det körs i båda riktningar?

Det är ovanligt att regelbundet köra en pump i båda riktningar, men många Viking Pump-kunder gör det. Ett exempel är att returnera oanvänt material från en dagtank till oljedepån vid slutet av en omgång, med samma pump. Pumpen har förmodligen placerats i närheten av källtanken vid oljedepån uppströms, snarare än nära dagtanken nedströms. I omvänd riktning blir dock den 50 meter långa tömningsledningen en 50 meter lång sugningsledning, vilket troligen inte ger tillräcklig NPSHa för att förhindra hålrum utan att pumpens hastighet minskas avsevärt. Beräkna NPSHa i båda riktningar för att se om det kan hjälpa att flytta pumpen till en position mellan tankarna.

Redo för en ny riktning

De flesta Viking-pumpar kan köras i endera riktning eller båda två, om de monteras korrekt! När du har kontrollerat listan ovan och genomfört de föreslagna ändringarna är du redo att ändra riktningen.