Preskočiť na obsah
Hlava čerpadla HODD v prevádzke zariadenia

Technológia

Ako funguje hydraulicky poháňané dvojmembránové čerpadlo — a čo to znamená pre pevné látky, nasávanie, kavitáciu, pulzáciu a spotrebu energie. Otázky, ktoré nám kladú najčastejšie, zodpovedané v úplnosti.

Pracovný princíp

HODD znamená Hydraulic Operated Double Diaphragm. Membrána oddeľuje stranu pohonu, valec čerpadla, od mokrej časti, hlavy čerpadla. Pohybuje sa ani mechanicky, ani stlačeným vzduchom, ale hydraulickou kvapalinou.

To vedie k rozhodujúcemu rozdielu: poloha membrány je hydraulicky riadená v každom prevádzkovom stave. Samotná membrána zostáva takmer bez pôsobenia síl — oddeľuje dve komory namiesto toho, aby musela niesť tlakový rozdiel. Obsah pevných látok a výtlačný tlak preto nemajú priamy vplyv na jej životnosť.

Pohyb membrány vedie tlak do hlavy čerpadla, kde spätné ventily udávajú médiu smer. Keďže membrána zostáva pod kontrolou, stávajú sa zvládnuteľnými prevádzkové stavy, ktoré iné typy čerpadiel poškodzujú: chod nasucho pri prázdnej nádrži, zablokované alebo uzavreté sacie potrubie, samonasávanie a prevádzka pri nízkom sacom tlaku. Účinne možno vytvárať aj nízky prietok pri vysokom tlaku, a to bez kompromisov v životnosti.

Kľúčové hodnoty

Čo rady poskytujú

Nasledujúce hodnoty platia pre obe rady a všetky veľkosti. Konkrétne prevedenie vášho čerpadla — prietok, veľkosti pripojení, materiály — dostanete s technickým listom, ktorý zašleme ako odpoveď na váš dopyt.

Obsah pevných látok
až 50 %
V závislosti od veľkosti a tvaru pevných látok. Čerpadlo zvláda kvapaliny nesúce pevné látky.
Veľkosť častíc
až 30 % priemeru potrubia
Pri DN 100 to zodpovedá zhruba 30 mm.
Priemerná rýchlosť ventilu
max. 3–4 km/h
Konštrukčne obmedzená. Pomerne nízka rýchlosť udržiava opotrebenie sedla a klietky ventilu na nízkej úrovni.
Prevádzkový tlak
až 16 bar
Bez vplyvu na životnosť membrány: membrána je hydraulicky vedená a zostáva takmer bez pôsobenia síl.
Zvyšková pulzácia
pod 10 %
V štandardnej konfigurácii s tlmičom. Ak sa vyžaduje menej, tlmič možno navrhnúť na hodnotu pod 1 %.
Tlmič odporúčaný nad
cca 6 bar
Pod touto hodnotou bežia takmer všetky aplikácie bez tlmiča pulzácií.
Celková účinnosť
nad 90 %
V bode najlepšej účinnosti — veľká veľkosť, vysoký tlak, plne využité čerpadlo. Vypočítané vrátane mechanických strát, nielen vnútri hlavy čerpadla.
Detekcia pretrhnutia membrány
štandard
Analógový indikátor je súčasťou štandardného rozsahu; elektronické monitorovanie je k dispozícii ako voliteľné.

Všetky hodnoty opisujú konštrukciu, nie jeden pracovný bod. Ktoré hodnoty váš proces dosiahne, závisí od média, obsahu pevných látok a prevádzkového profilu.

Časté otázky

Päť tém, ktoré vyvstanú pred každým dimenzovaním

Zodpovedané podrobne — aby ste ešte pred prvým telefonátom mohli posúdiť, či sa konštrukcia hodí pre váš proces.

Manipulácia s pevnými látkami

Koľko obsahu pevných látok čerpadlo zvláda, kde sa opotrebúva a čo robiť pri upchatí.

Aký obsah pevných látok čerpadlo zvláda?

Až 50 %, v závislosti od veľkosti a tvaru pevných látok. Stojí za zapamätanie: čerpadlo je zariadenie na kvapaliny. Pevné látky nesené v nich sú v poriadku.

Akú veľkosť častíc čerpadlo zvláda?

Až 30 % priemeru potrubia. Pri DN 100 to zodpovedá zhruba 30 mm.

Čo sa stane, ak je spätný ventil zablokovaný?

Čerpadlo prestane dopravovať kvapalinu, pretože pri otvorenom ventile sa nemôže vytvoriť tlak. Spravidla nedôjde k žiadnemu poškodeniu — zastaví sa iba doprava.

Ako uvoľním zablokovaný ventil?

V tomto poradí: prepláchnite čistou kvapalinou zo sacej strany; otvorte vypúšťaciu prípojku na čerpadle na kontrolu a odstránenie upchania; a ak to nestačí, demontujte príslušnú traverzu a vyčistite ju.

Aké opotrebenie mám očakávať a na ktorých dieloch?

Priemerná rýchlosť ventilu je konštrukčne obmedzená na maximálne 3 až 4 km/h. Táto pomerne nízka rýchlosť udržiava opotrebenie na nízkej úrovni. Počas dlhých prevádzkových období sa najprv prejaví na klietke ventilu a sedle ventilu — obidva sú ľahko vymeniteľné diely.

Aký je pri pevných látkach rozdiel oproti peristaltickému čerpadlu?

Hadica peristaltického čerpadla nie je bez pôsobenia síl: pri každej otáčke sa stláča a táto neustála deformácia obmedzuje jej životnosť. Obsah pevných látok a výtlačný tlak na ňu pôsobia priamo a napnutie hadice sa musí prispôsobiť výtlačnému tlaku. V čerpadle HODD je membrána hydraulicky vedená a zostáva takmer bez pôsobenia síl. Čerpadlá HODD dosahujú podstatne vyššiu účinnosť.

Aký je rozdiel oproti vretenovým a iným rotačným čerpadlám?

Tam sú pevné látky zachytené medzi statickými a rotačnými prvkami. Obsah pevných látok a tlak pôsobia priamo na životnosť práve tých dielov, ktoré vytvárajú čerpací účinok — a ich výmena je náročná, pretože sú jadrom čerpadla.

Aký je rozdiel oproti čerpadlám s mechanickými upchávkami?

Pri čerpadlách s mechanickými upchávkami hrozí riziko, že pevné látky vniknú do tesniacej medzery, vykryštalizujú soli alebo dôjde k chodu nasucho. Čerpadlá HODD tesnia hermeticky cez membránu — všetky výzvy a riziká spojené s prevádzkou mechanických upchávok odpadajú.

Priehľadná hlava čerpadla na skúšobnom zariadení naplnená abrazívnym tryskacím materiálom
Skúšobné zariadenie s priehľadnou hlavou čerpadla: čerpadlo dopravuje vysoko abrazívny tryskací materiál.
Pevné látky sa nazhromaždili pri spodnom spätnom ventile hlavy čerpadla
Zámerne preťažené, kým sa sací ventil nezablokoval. Po prepláchnutí čerpadlo pokračovalo v prevádzke — nepoškodené.

Samonasávanie

Čo skutočne obmedzuje saciu výšku — a prečo to zvyčajne nie je čerpadlo.

Koľko metrov dokáže čerpadlo nasať samo?

Čerpadlo vytvára saciu výšku, akú dosahuje len málo iných technológií. V praxi limit určuje sacie potrubie, nie čerpadlo: pri veľkej sacej výške nasáva vzduch aj malá netesnosť na prírube alebo ventile — a práve to obmedzuje výsledok.

Čo sa stane, ak sa do sacieho potrubia dostane vzduch?

Hneď ako sa do sacieho potrubia dostane vzduch, či už netesnosťami alebo odplyňovaním z kvapaliny, dopravovaný objem klesá. K žiadnemu poškodeniu nedôjde.

Akú úlohu zohráva viskozita?

Viskóznejšia kvapalina zvyšuje straty na sacej strane. Kritické stavy nastávajú skôr než pri vode a dopravovaný objem zodpovedajúco klesá.

Akú úlohu zohráva objem sacieho potrubia?

Pri nasávaní musí čerpadlo najprv vytlačiť vzduch zo sacieho potrubia na výtlačnú stranu, kým nasleduje stĺpec kvapaliny. Ak sacie potrubie obsahuje vodorovné úseky alebo ak je jeho menovitá svetlosť väčšia než svetlosť čerpadla, malo by sa vopred naplniť.

Kavitácia

Prečo stav, ktorý ničí iné membránové čerpadlá, tu stojí iba prietok.

Ako vyzerá kavitácia na čerpadle HODD?

Pri nízkom tlaku sa vnútri čerpadla tvoria parné bubliny. Ich vznik a kolaps sledujú rýchlosť piesta — takže obidve prebiehajú pri miernej rýchlosti.

Ako ju rozpoznám zvonka?

Podľa zníženého dopravovaného objemu.

Aké je riziko pre čerpadlo?

Prevádzka v kavitácii nepredstavuje pre technológiu HODD žiadne riziko.

Prečo konvenčné membránové čerpadlá pri kavitácii zlyhávajú, ale toto nie?

Technológia HODD si v kritických prevádzkových stavoch — ako je kavitácia — vždy zachováva kontrolu nad membránou.

Čo z toho získa moja aplikácia?

Zariadenia bežia málokedy za konštantných podmienok. Napríklad pri vyprázdňovaní nádrže sú počiatočné podmienky nekritické, no s klesajúcou hladinou sa priebežne menia. Konvenčné čerpadlá tam narazia na problém. Čerpadlo HODD možno previesť priamo cez kritický rozsah — s určitou stratou objemu, ale bez poškodenia.

A čo ak je sacie potrubie úplne uzavreté?

Aj to čerpadlo prežije: tak sacie potrubie náhodne zablokované pevnými látkami, ako aj potrubie uzavreté nesprávne ovládaným ventilom.

Priehľadná hlava čerpadla v normálnej prevádzke, médium pokojne sedí v komore
Normálna prevádzka.
Tá istá hlava čerpadla pri silnej kavitácii, médium plné parných bublín
To isté čerpadlo pri silnej kavitácii: dopravovaný objem klesá, čerpadlo sa nepoškodí.

Pulzácia

Kedy je potrebný tlmič, koľko zvyškovej pulzácie zostáva a prečo sa potrubie chveje.

Aká veľká je pulzácia?

Bez tlmenia je výkyv zobrazený na manometri taký veľký ako výtlačný tlak. To je vlastné objemovým čerpadlám.

Moje potrubie sa pri chode objemového čerpadla chveje. Prečo?

Zvyčajne kvôli návrhu potrubia. Čo pomôže: priamy úsek potrubia na výstupe čerpadla, žiadne kolená priamo za čerpadlom, žiadne hadice — a potrubie riadne upevnené vo všetkých smeroch.

Potrebujem tlmič pulzácií?

Závisí to od aplikácie. Približne do 6 bar zvyčajne pracujeme bez neho; pri vyšších tlakoch je tlmič čoraz vhodnejší.

Koľko zvyškovej pulzácie zostáva po tlmení?

Štandardne pod 10 %. Ak sa vyžaduje menej, je to otázka návrhu tlmiča — dosiahnuteľné je pod 1 %.

Kedy používate aktívne a kedy pasívne tlmenie?

Aktívne tlmenie s membránovým tlmičom, keď je výtlačný tlak konštantný. Pasívne tlmenie so vzdušníkom, keď sa silno mení. Najlepším príkladom je napájanie kalolisu: počiatočný tlak je okolo 1 bar, koncový tlak až 16 bar. To si vyžaduje systém, ktorý sa v každom okamihu sám prispôsobuje.

Ako funguje pasívne tlmenie a spotrebuje veľa vzduchu?

Na sacej strane, v mieste nízkeho tlaku, vpúšťame malý dych vzduchu. Ten sa usadí vo vzdušníku na výtlačnej strane a vytvorí vzduchový vankúš, ktorý tlmí pulzáciu na minimum. Ak je čerpadlo samonasávacie, vzduch možno nasať z atmosféry.

Energetická účinnosť

Prečo je celková účinnosť tou hodnotou, ktorá sa počíta, a ako obstojí v porovnaní s inými typmi čerpadiel.

Akú účinnosť čerpadlo dosahuje?

Až nad 90 % celkovej účinnosti — dosiahnuteľnej v bode najlepšej účinnosti pri vhodnom pracovnom bode. Spravidla je pri zvýšených tlakoch naša technológia podstatne účinnejšia než napríklad rotačné čerpadlá, pretože takmer neexistuje vnútorné trenie.

Aj iní dodávatelia uvádzajú nad 90 %. V čom je rozdiel?

Zvyčajne majú na mysli hydraulickú účinnosť, ktorá vzniká vnútri hlavy čerpadla. Pre účet za elektrinu je rozhodujúca celková účinnosť: hydraulická účinnosť plus mechanické straty v prevodovke, remeni a pohone. My počítame celkovú účinnosť a očakávaná spotreba energie je uvedená v našom technickom liste.

Prečo účinnosť stúpa s tlakom?

Pretože mechanické straty nášho čerpadla sú takmer nezávislé od pracovného bodu. Čím vyšší tlak, tým väčší pákový efekt hydrauliky — a tým lepšia celková účinnosť.

Ako obstojí čerpadlo v porovnaní s inými objemovými čerpadlami?

Výrazne lepšie. Pri zubových, vretenových a peristaltických čerpadlách je pracovný princíp založený na trení, a trenie je stratená energia.

A v porovnaní s odstredivými čerpadlami?

Odstredivé čerpadlá sú veľmi účinné, keď pracovný bod určuje prietok — vysoký prietok je ich silnou stránkou. Keď pracovný bod určuje tlak, beží odstredivé čerpadlo v čiastočnom zaťažení. Práve tam má čerpadlo HODD výhodu.

Akú úlohu zohráva regulátor prietoku na čerpadle pre kalolisy?

Prietok sa hydraulicky prispôsobuje potrebe lisu — v každom prevádzkovom stave. Tým sa lis napája ideálne: energeticky úsporne, s nízkym opotrebením a s optimálnym filtračným koláčom ako výsledkom.

Kedy je lepšou voľbou odstredivé čerpadlo a kedy čerpadlo HODD?

Odstredivé čerpadlá sú silné tam, kde je potrebný vysoký prietok pri nízkom tlaku — to je ich hospodárny optimálny bod. Hneď ako pracovný bod určuje tlak, pri nízkom prietoku a vysokom tlaku, alebo tam, kde do hry vstupujú veľká sacia výška, chod nasucho, abrazívne či korozívne médiá a kritické sacie podmienky, uplatňuje svoju silu čerpadlo HODD. Povedzte nám váš pracovný bod a otvorene vám povieme, ktorá konštrukcia je hospodárnejšia.

Aký je najúčinnejší spôsob napájania veľkého kalolisu?

Pri veľkých kalolisoch možno spojiť silné stránky oboch konštrukcií. Vo fáze plnenia rýchlo privedie objem do lisu odstredivé čerpadlo — vysoký prietok pri nízkom tlaku, jeho hospodárny rozsah. Ako protitlak stúpa a odstredivé čerpadlo dosiahne svoj minimálny prietok, preberá úlohu čerpadlo HODD: udržiava prietok konštantný, aj keď tlak ku koncu kompresnej fázy výrazne stúpa. Každé čerpadlo potom pracuje vo svojom najlepšom rozsahu — čo pri veľkých inštaláciách citeľne znižuje investičné a prevádzkové náklady.

Porovnanie konštrukcií

AODD, EODD, HODD — kde je rozdiel

Dvojmembránové čerpadlá sa líšia predovšetkým v tom, ako sa membrána pohybuje. Z toho vyplýva životnosť, spotreba energie aj správanie v hraničných podmienkach.

AODD

Pneumaticky poháňané dvojmembránové čerpadlo

Pracovný princíp

  1. 01Privádza sa stlačený vzduch.
  2. 02Vzduchový ventil riadi prepínanie medzi komorami.
  3. 03Stlačený vzduch pohybuje membránou priamo.
  4. 04Procesná kvapalina sa čerpá.
  • Výhoda: Osvedčená technológia s jednoduchou konštrukciou. Bez elektriky na čerpadle ju možno použiť aj v priestoroch s nebezpečenstvom výbuchu.
  • Obmedzenie: Membrána nesie tlakový rozdiel sama. Obsah pevných látok a výtlačný tlak preto pôsobia priamo na jej životnosť.
  • Obmedzenie: Stlačený vzduch je jedným z najdrahších spôsobov pohonu čerpadla: musí sa vyrábať so značným úsilím, podstatná časť energie sa stráca medzi kompresorom a spotrebičom a samotné čerpadlá ho spotrebúvajú vo veľkom množstve.

EODD

Elektricky poháňané dvojmembránové čerpadlo

Pracovný princíp

  1. 01Elektromotor poháňa excentrický mechanizmus.
  2. 02Mechanizmus pohybuje membránou mechanicky.
  3. 03Procesná kvapalina sa čerpá.
  • Výhoda: Podstatne energeticky účinnejšie než pneumatický pohon, pretože energia sa prenáša bez obchádzky cez sieť stlačeného vzduchu.
  • Obmedzenie: Sila pôsobí na membránu mechanicky. So stúpajúcim požadovaným tlakom výrazne klesá životnosť membrány — čo obmedzuje rozumný prevádzkový rozsah v hornej časti.
  • Obmedzenie: Dopravovaný objem klesá pri podmienkach sacej výšky.
  • Obmedzenie: Pohon a čerpadlo tvoria jeden konštrukčný celok. Ak čerpadlo stojí v korozívnej atmosfére, napríklad vedľa nádrže s kyselinou, elektronika je vystavená rovnakým výparom ako mokrá časť.

HODD

Hydraulicky poháňané dvojmembránové čerpadlo

Pracovný princíp

  1. 01Hydraulický valec vytvára vychýlenie membrán.
  2. 02Hydraulická kvapalina pohybuje membránou a riadi jej polohu v každom prevádzkovom stave.
  3. 03Procesná kvapalina sa čerpá.
  • Výhoda: Membrána zostáva takmer bez pôsobenia síl. Obsah pevných látok a výtlačný tlak nemajú priamy vplyv na jej životnosť.
  • Výhoda: Prevádzkový tlak až 16 bar bez kompromisov v životnosti membrány.
  • Výhoda: Aj pri sacej prevádzke zostáva prietok konštantný.
  • Výhoda: Chod nasucho, zablokované alebo uzavreté sacie potrubie a prevádzka v kavitácii sa prežívajú bez poškodenia — čerpadlo môže v týchto podmienkach dodávať menej, no neutrpí ujmu.
  • Výhoda: Elektromotor a mokrá časť sú od seba oddelené. Poškodenie motora zostáva problémom motora namiesto odpísania celého čerpadla.
  • Výhoda: Nad 90 % celkovej účinnosti v bode najlepšej účinnosti — vypočítané vrátane mechanických strát, nielen vnútri hlavy čerpadla.
  • Výhoda: Dvojmembránová technológia s monitorovaním: poškodenie sa zistí skôr, než dôjde k akémukoľvek úniku.

Porovnanie opisuje typy čerpadiel, nie konkrétne značky. Ako sa konkrétne čerpadlo správa, závisí aj od jeho konštrukcie, materiálov a pracovného bodu.

Kontakt

Radi vám poradíme osobne — jednoducho nám pošlite svoj dopyt cez formulár. Pre spoľahlivé dimenzovanie nám pomôže mať údaje o médiu, obsahu pevných látok, prietoku a požiadavke na tlak.