Серия Danfoss APP 11-13 представляет собой эталон в технологии осивых поршневых насосов высокого давления, специально разработанных для критических приложений в области очистки воды. Этот надежный насос высокого давления RO предназначен для обработки сложных сред, таких как морская вода, соленая вода и сточные воды, обеспечивая исключительную производительность в системах обратного осмоза (RO), нулевого разряда жидкости (ZLD) и минимального разряда жидкости (MLD). В отличие от обычных гидравлических насосов, которые используют жидкости на основе масла, APP 11-13 использует саму насосную воду для смазки, полностью устраняя риск загрязнения маслом в процессном потоке. Благодаря своей превосходной эффективности, прочной конструкции и минимальным требованиям к обслуживанию, эта серия насосов предлагает надежное и устойчивое решение для опреснительных установок, промышленной очистки воды и различных контейнерных или мобильных систем очистки воды во всем мире.

1 Обзор продукта и принцип эксплуатации

Danfoss APP 11-13 является насосом с положительным поршневым смещением, часть более широкого семейства насосов APP Danfoss. Его основной принцип работы включает в себя вращающийся цилиндровый блок, содержащий несколько поршеней. Эти поршни выравниваются с стационарной пластинкой. По мере вращения цилиндрового блока поршень вращается внутри своих отверстий из-за фиксированного угла пластины. Это взаимное действие создает повторяющийся цикл притягивания жидкости во время фазы увеличения объема и давления на нее во время фазы уменьшения объема. Результатом является высокостабильный и непрерывный выходный поток. Ключевым отличием от центробежных насосов является то, что этот насос высокого давления RO обеспечивает фиксированное смещение на оборот. Это означает, что скорость потока непосредственно пропорциональна скорости вала и остается в значительной степени не затрагиваемой изменениями разрядного давления, обеспечивая последовательную производительность по разным требованиям системы. Эта серия включает в себя конкретные модели, такие как APP 11/1500 и APP 13/1200, которые имеют общие функции платформы, но оптимизированы для различных номинальных потоков и давления для удовлетворения конкретных потребностей приложения.

2 Технические характеристики и данные о производительности

Серия Danfoss APP 11-13 определяется набором строгих технических спецификаций, которые обеспечивают ее способность применять воду высокого давления. Насосы предназначены для максимального непрерывного выходного давления до 120 бар (1740 псиг) для определенных моделей, что делает их действительно высокоинтенсивным осивым поршневым насосом высокого давления. Номинальное смещение варьируется по всей серии, с моделями, такими как APP 11/1500, имеющими геометрическое смещение 137,4 см3/об, в то время как APP 13/1200 номинально 197,5 см3/об. Это непосредственно влияет на их поток, который может варьироваться от примерно 80 литров в минуту до примерно 225 литров в минуту, в зависимости от конкретной модели и ее рабочей скорости.

Диапазон рабочих скоростей для этих насосов обычно составляет от 700 до 1500 об/мин, что обеспечивает гибкость в конструкции системы привода. Они требуют специфических условий давления на входе для правильной работы и избежания кавитации, с непрерывным диапазоном давления на входе от 2 до 5 бар и максимальным пиковым давлением на входе 10 бар. Насосы предназначены для работы с температурами среды от 2°C до 50°C и могут работать при температурах окружающей среды от 0°C до 50°C. С уровнем звукового давления 85 дБА и компактной, тяжелой конструкцией серия APP 11-13 построена для надежной интеграции в различные системные макеты. Соединения насоса стандартизированы метрическими резбовыми портами M42 как для входа, так и для выхода, упрощая конструкцию и установку трубопроводов.

3 Основные особенности конструкции и конструкции

3.1 Выбор надежного материала для коррозионных сред

Долговечность и надежность насоса высокого давления APP 11-13 RO корнеют в его широком использовании высококоррозионных материалов. Критические влажные компоненты, включая корпус клапана, изготовлены из дуплексной стали (EN1.4462 / UNS S31803) и в некоторых случаях супердуплексной стали (EN1.4410 / UNS S32750). Эти передовые нержавеющие стали предлагают исключительную устойчивость к щеплению и разрушению коррозии напряжения, вызванному хлоридом, что имеет первостепенное значение при обращении с агрессивными средами, такими как морская вода или сточные воды. Кроме того, ключевые компоненты износа изготовлены из углеродного волокна усиленного ПЭК (Полиэфирный эфирный кетон), высокопрочного полимера, известного своими отличными износными характеристиками и коррозионной устойчивостью. Уплотнитель вала использует NBR (нитрил-бутадиен-резина), соответствующим образом выбранный для совместимости с насосными средами. Этот стратегический выбор материалов обеспечивает длительный срок службы и минимизирует риск преждевременного сбоя в некоторых из самых сложных рабочих сред.

3.2 Интегрированный промыточный клапан и система смазки

Особенностью серии APP 11-13 является его интегрированный промывательный клапан. Этот клапан позволяет циркулировать жидкость от входа насоса к его выходу, когда блок не работает. Эта функция предотвращает застой, защищает внутренние компоненты во время периодов ожидания и обеспечивает, что насос немедленно готов к работе. Что еще более важно, конструкция насоса полностью устраняет необходимость в смазочном масле. Вместо этого он использует насосную процессную воду для смазки поршневых тапочок и других внутренних подшипниковых поверхностей. Эта конструкция без масла является критическим преимуществом в RO и других процессах очистки воды, поскольку она полностью устраняет риск загрязнения воды продукта от утечки смазочных материалов. Это не только гарантирует целостность процесса, но и снижает потребность в запасах нефти, обработке и удалении.

4 Области применения и промышленные решения

Осевый поршневый насос Danfoss APP 11-13 высокого давления является краеугольным камнем многочисленных критически важных систем очистки воды по всему миру. Его основное применение в системах обратного осмоза высокого давления (RO), особенно в установках опреснения морской воды (SWRO) и обратного осмоза соленой воды (BWRO). Здесь способность насоса обеспечивать стабильный поток высокого давления имеет важное значение для толкования воды через полупроницаемые мембраны для отделения солей и примесей. Коррозионостойкая конструкция насоса делает его идеально подходящим для сложного характера подачи морской воды.

Помимо стандартного опреснения, эта серия насосов также используется в передовых системах нулевого разряда жидкости (ZLD) и минимального разряда жидкости (MLD). Эти системы предназначены для восстановления почти всей воды из промышленных сточных вод, оставляя только твердые отходы. Надежность и высокое давление APP 11-13 имеют решающее значение для концентрации потоков отходов до их окончательного состояния. Примеры применения распространяются на контейнерные решения для отелей, курортов и жилых комплексов в прибрежных районах; мобильные системы для гуманитарных и военных организаций; морские системы для судов и яхт; и оффшорных платформ в нефтегазовой промышленности. Эта универсальность демонстрирует адаптируемость насоса к различным и часто удаленным настройкам работы.

5 Оперативные преимущества и экономические выгоды

5.1 Высокая энергоэффективность и низкие эксплуатационные затраты

Осевая конструкция поршня Danfoss APP 11-13 по своей сути более эффективна, чем технологии центробежных насосов, особенно в приложениях высокого давления. Этот насос высокого давления RO может достичь эксплуатационной эффективности, превышающей 90%, что непосредственно приводит к снижению потребления энергии. Для непрерывных операций, таких как крупномасштабные опреснительные станции, это преимущество эффективности приводит к значительной экономии затрат на электроэнергию, которые составляют значительную часть общих расходов на жизненный цикл. Характеристика положительного смещения насоса гарантирует, что поток доставляется последовательно независимо от давления, избегая потерь энергии, связанных с дросселирующими клапанами или обходными линиями, которые распространены в центробежных насосных системах. Эта высокая эффективность также способствует снижению углеродного следа, поддерживая цели устойчивости.

5.2 Снижение технического обслуживания и высокая надежность

APP 11-13 разработан для минимального обслуживания и максимального времени работы. Его простая конструкция, с меньшим количеством компонентов по сравнению с альтернативными решениями, повышает общую надежность. При эксплуатации в пределах установленных Danfoss технических параметров насос может обеспечить интервалы обслуживания до 8000 часов. Кроме того, конструкция позволяет прямое обслуживание на местах без необходимости в специализированных инструментах, что сокращает как время обслуживания, так и затраты. Сочетание прочных, коррозионостойких материалов и системы смазки без масла устраняет сбои, обычно связанные с деградацией материала и загрязнением маслом. Это приводит к более длительному общему сроку службы и снижению общих затрат на владение, поскольку значительно сокращаются незапланированные простои и частая замена деталей.

6 Примечания об интеграции и внедрении систем

Успешная реализация насоса APP 11-13 требует тщательного внимания к конструкции системы и вспомогательным компонентам. Правильная фильтрация имеет решающее значение для защиты точных компонентов насоса от абразивных частиц. Основный фильтр, предназначенный для удаления частиц размером более 10 мкм с эффективностью 99,98%, настоятельно рекомендуется вверх по потоку насоса. Чтобы предотвратить кавитацию, которая может вызвать серьезные повреждения, входное давление должно поддерживаться в пределах указанного диапазона от 2 до 5 бар непрерывного давления. Установка защитного выключателя низкого давления на стороне всасывания является обычной практикой для защиты насоса.

Насос предлагает гибкие варианты установки, поддерживающие как горизонтальную, так и вертикальную монтажу, что помогает конструкторам систем оптимизировать макет для ограниченных пространствами приложений. Его компактная и легкая конструкция, относительно его производительности, еще больше облегчает интеграцию. Из-за минимального давления пульсации, APP 11-13 обычно не требует импульсного амортизатора, упрощая систему и снижая затраты на установку. Если насос должен приводиться приводом переменной частоты (VFD) для управления скоростью, важно выбрать VFD постоянного крутящего момента для тяжелых работ. Стандартные VFD типа насоса и вентилятора могут не обеспечивать необходимый начальный крутящий момент и могут привести к эксплуатационным проблемам.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Точно ли Danfoss APP 11-13 описан как гидравлический насос?

В то время как он работает по осивому поршневому принципу, общим для гидравлических насосов, APP 11-13 специально разработан в качестве осивого поршневого насоса высокого давления для водных приложений. Критическое отличие заключается в том, что он использует насосную воду для смазки, в отличие от традиционных гидравлических насосов, которые используют масло. Это делает его «водным насосом высокого давления», а не обычным гидравлическим насосом, и он уникально подходит для процессов, где загрязнение нефтью неприемлемо, например, при производстве питьевой воды.

2.Что делает материалы, используемые в этом насосе высокого давления RO настолько прочными?

Насос использует дуплексную и супердуплексную нержавеющую сталь для критических увлажненных компонентов. Эти сплавы обеспечивают исключительную устойчивость к вызванному хлоридом пробелу и стрессовой коррозии трещины, которые являются общими режимами сбоя в морской воде. Компоненты, такие как поршень и тапочки, изготовлены из ПЭК, усиленного углеродным волоконом, высокопрочного полимера с низким уровнем трения, который обеспечивает отличную износоустойчивость и является непроницаемым к коррозии. Этот выбор материала является основой для длительного срока службы насоса и способности обрабатывать агрессивные среды.

3.Как эффективность этого насоса с положительным смещением сравнивается с центробежным насосом в обслуживании RO?

В приложениях высокого давления RO насосы с положительным смещением, такие как APP 11-13, значительно более эффективны, чем центробежные насосы. Центробежные насосы испытывают снижение эффективности при более высоких давлениях, в то время как осивые поршневые насосы поддерживают высокую эффективность, часто более 90%, по всему их рабочему диапазону. Это потому, что они доставляют фиксированное количество жидкости на оборот, минимизируя потери энергии. Для РО-станции эта эффективность напрямую приводит к снижению энергопотребления для того же объема очищенной воды, что делает его более экономически эффективным и устойчивым решением.

4.Каковы ключевые соображения для соединения этого насоса с приводом переменной частоты (VFD)?

Очень важно использовать тяжелый постоянный крутящий момент VFD. APP 11-13, как насос с положительным смещением, представляет постоянную нагрузку крутящего момента на двигатель, что означает, что требование к крутящему моменту независимо от скорости. Стандартные "насосы и вентиляторы" VFD предназначены для переменных нагрузок крутящего момента (где крутящий момент пропорционален квадрату скорости) и не имеют текущей способности надежно запускать и запускать этот тип насоса, что может привести к перемещениям VFD или остановке двигателя. Всегда консультируйтесь с производителем VFD для обеспечения совместимости.

5.Может серия APP 11-13 обрабатывать параллельную работу для расширения системы?

Да, эти насосы хорошо подходят для параллельной работы. Это позволяет нескольким насосным блокам работать вместе на общем коллекторе высокого давления для удовлетворения повышенных требований к системному потоку. Эта масштабируемость обеспечивает значительную гибкость для конструкторов систем, что позволяет расширять мощность без полной перепроектировки системы. Параллельная работа также предлагает потенциальные преимущества избыточности для критических приложений, где непрерывная работа имеет важное значение, поскольку один насос может быть выведен из режима обслуживания без остановки всего процесса.