LEWA GmbH Reciprocating positive displacement pumps Technical basics and applications Reciprocating positive displacement pumps Technical basics and applications 2 3 Content 1 Introduction ���������������������������������������������������������������������� 8 1�1 Foreword ��������������������������������������������������������������������������������������������������������� 8 1�2 Pump technology systems ������������������������������������������������������������������������������� 8 1�2�1 Centrifugal pumps �������������������������������������������������������������������������������������������9 1�2�2 Rotary positive displacement pumps �������������������������������������������������������������� 10 1�2�3 Reciprocating positive displacement pumps ��������������������������������������������������� 12 1�2�4 Comparison of the different pump types ������������������������������������������������������� 15 1�3 Application areas of diaphragm pumps���������������������������������������������������������� 16 Copyright 2018 LEWA GmbH� 1�4 Design of metering pumps ���������������������������������������������������������������������������� 18 All rights reserved� 1�4�1 Design formulas��������������������������������������������������������������������������������������������� 18 1�4�2 Design criteria ����������������������������������������������������������������������������������������������� 19 This publication is protected by the Copyright 2 T e c h n o l o g y ��������������������������������������������������������������������� 23 Protection Law and international agreements� No 2�1 Modularity of reciprocating positive displacement pumps ������������������������������23 part of this publication is allowed to be reproduced 2�1�1 Pump construction kit �����������������������������������������������������������������������������������23 in any form or using any means unless LEWA GmbH 2�1�2 An overview of construction kit components ������������������������������������������������ 25 has first granted written consent� 2�2 Drive and drive unit components for metering pumps ����������������������������������� 29 2�2�1 Drives and motors �����������������������������������������������������������������������������������������30 Disclaimer 2�2�2 Linear drive – Direct drives for reciprocating pumps���������������������������������������30 The contents of this manual have been created 2�2�3 Rotating pump drives ������������������������������������������������������������������������������������ 33 with the utmost care to ensure they are correct� 2�2�3�1 Electromotive drives �������������������������������������������������������������������������������������� 33 However, LEWA GmbH shall assume no liability 2�2�3�2 Frequency inverter �����������������������������������������������������������������������������������������38 for damage, regardless of whether such damage 2�2�3�3 Other motor drives ���������������������������������������������������������������������������������������� 41 has resulted directly, indirectly, inadvertently or 2�2�4 Gear drives ���������������������������������������������������������������������������������������������������� 42 consequently from using the contents of this 2�2�5 Drive units ����������������������������������������������������������������������������������������������������� 43 manual or relying on them being correct� 2�2�5�1 Spring-cam drive units �����������������������������������������������������������������������������������44 2�2�5�2 Wobble plate and swash plate drive units ������������������������������������������������������46 Typesetting and layout: markenkrieger e� K� 2�2�5�3 Crank rocker drive units with adjustable swing arm bearing ��������������������������48 Technical editing: TechniTeX® 2�2�5�4 Rocker arm drive units with pivot adjustment of the coupling ������������������������ 49 Translation: oneword GmbH 2�2�5�5 Cross crank drive units �����������������������������������������������������������������������������������50 2�2�5�6 Straight crank drive units ������������������������������������������������������������������������������� 51 Edition 1, 2018 4 5 2�2�6 Stroke adjustment of the drive units �������������������������������������������������������������54 4�2�2�3 Fluid mechanics and design of piping ���������������������������������������������������������� 121 2�2�6�1 Manual stroke adjustment �����������������������������������������������������������������������������54 4�2�2�4 Methods for pressure pulsation damping ����������������������������������������������������� 129 2�2�6�2 Electric stroke adjustment ������������������������������������������������������������������������������54 4�2�2�5 Pulsation analyses ���������������������������������������������������������������������������������������� 134 2�2�6�3 Pneumatic stroke adjustment �������������������������������������������������������������������������56 4�3 Instrumentation and control engineering ����������������������������������������������������� 137 2�2�6�4 Stroke length adjustment vs� stroke frequency adjustment ���������������������������� 57 4�3�1 Instrumentation ������������������������������������������������������������������������������������������� 137 2�3 Pump head technology ����������������������������������������������������������������������������������58 4�3�2 Process control �������������������������������������������������������������������������������������������� 138 2�3�1 Evolutionary steps �����������������������������������������������������������������������������������������58 4�3�3 Condition monitoring systems ��������������������������������������������������������������������� 141 2�3�2 Hydraulic valves ���������������������������������������������������������������������������������������������68 4�3�4 Synchronization ������������������������������������������������������������������������������������������� 147 2�4 Design examples of different pump heads ����������������������������������������������������� 72 4�4 Control of fluid kinematics ��������������������������������������������������������������������������� 149 2�4�1 Plunger pump heads �������������������������������������������������������������������������������������� 73 2�4�2 Directly driven diaphragm pump heads ��������������������������������������������������������� 74 2�4�2�1 Air-operated diaphragm pumps ��������������������������������������������������������������������� 74 5 Economic efficiency ������������������������������������������������������� 156 2�4�2�2 Mechanically driven diaphragm pump heads ������������������������������������������������� 75 2�4�3 Hydraulically driven diaphragm pump heads �������������������������������������������������� 76 2�4�3�1 Hydraulically driven polymer diaphragm pump heads ������������������������������������77 6 Applications �������������������������������������������������������������������161 2�4�3�2 Hydraulically driven metal diaphragm pump heads ����������������������������������������80 6�1 Oil & Gas – Methanol injection �������������������������������������������������������������������� 161 2�4�3�3 Special designs for hydraulically driven diaphragm pump heads ���������������������83 6�2 Odorization – Gas odorization in the natural gas distribution grid ��������������� 162 2�5 Fluid valves ���������������������������������������������������������������������������������������������������� 85 6�3 Refineries – Production of biofuels �������������������������������������������������������������� 163 2�5�1 Basic design of valves ������������������������������������������������������������������������������������86 6�4 Petrochemicals – Silane metering ����������������������������������������������������������������� 164 2�5�2 Special design of valves ���������������������������������������������������������������������������������88 6�5 Chemicals – Caustic soda production ���������������������������������������������������������� 166 2�6 Diaphragms and diaphragm monitoring ��������������������������������������������������������90 6�6 Plastics – Precise metering of blowing agents in extruders ��������������������������� 167 6�7 Personal care – Supercritical fluids in the cosmetics, food and pharmaceutical sectors ����������������������������������������������������������������� 168 3 Directives, standards, and specifications ��������������������������� 96 6�8 Food – Production of spreadable butter ������������������������������������������������������ 169 3�1 Directives and standards in Europe ����������������������������������������������������������������96 6�9 Energy – Flue gas cleaning by sulfur metering ���������������������������������������������� 170 3�2 Explosion protection ��������������������������������������������������������������������������������������96 6�10 Pharmaceuticals – Chromatography ������������������������������������������������������������� 171 3�3 Eco-friendly design and efficiency ratings of electric motor drives �����������������98 6�11 Research and science – CO₂ cooling ������������������������������������������������������������ 173 3�4 Standards outside Europe ������������������������������������������������������������������������������99 6�12 Drive technology – Continuous metering of micro flows ������������������������������ 174 3�5 API 674 3rd edition: Reciprocating Positive Displacement Pumps ����������������� 100 3�5�1 Performance test in accordance with ANSI/HI 6�6-2015 ������������������������������� 101 3�5�2 NPIPR/NPSHR
Details
-
File Typepdf
-
Upload Time-
-
Content LanguagesEnglish
-
Upload UserAnonymous/Not logged-in
-
File Pages100 Page
-
File Size-