Zowel gebruikers als fabrikanten verwachten axiale split-case pomp om altijd op het beste efficiëntiepunt (BEP) te werken. Helaas wijken de meeste pompen om vele redenen af ​​van het BEP (of werken ze op deellast), maar de afwijking varieert. Om deze reden is het noodzakelijk om de stromingsverschijnselen onder deellast te begrijpen.

Gedeeltelijke belastingwerking

Onder deellastbedrijf wordt verstaan ​​de bedrijfstoestand van de pomp waarbij de volledige belasting niet wordt bereikt (meestal het ontwerppunt of het punt van beste efficiëntie).

Schijnbare verschijnselen van de pomp onder gedeeltelijke belasting

Wanneer de axiale split-case pomp wordt bediend bij gedeeltelijke belasting, treedt meestal het volgende op: interne terugstroming, drukschommelingen (d.w.z. de zogenaamde excitatiekracht), verhoogde radiale kracht, verhoogde trillingen en verhoogd geluid. In ernstige gevallen kunnen ook prestatievermindering en cavitatie optreden.

Opwindende kracht en bron

Onder gedeeltelijke belastingcondities vinden stromingsscheiding en recirculatie plaats in de waaier en diffuser of slakkenhuis. Als gevolg hiervan worden drukschommelingen gegenereerd rond de waaier, die de zogenaamde exciterende kracht genereren die op de pomprotor werkt. Bij hogesnelheidspompen overtreffen deze onstabiele hydraulische krachten meestal de mechanische onbalanskrachten en zijn daarom meestal de belangrijkste bron van trillingsexcitatie.

De recirculatie van de stroming van de diffuser of het slakkenhuis terug naar de waaier en van de waaier terug naar de zuigpoort veroorzaakt een sterke interactie tussen deze componenten. Dit heeft een grote invloed op de stabiliteit van de kop-stroomcurve en de excitatiekrachten.

De vloeistof die uit de diffuser of het slakkenhuis wordt gerecirculeerd, interageert ook met de vloeistof tussen de waaierzijwand en de behuizing. Daarom heeft het invloed op de axiale stuwkracht en de vloeistof die door de opening stroomt, wat op zijn beurt een grote invloed heeft op de dynamische prestaties van de pomprotor. Om de trilling van de pomprotor te begrijpen, moeten daarom de stromingsverschijnselen onder gedeeltelijke belasting worden begrepen.

Vloeistofstromingsverschijnselen onder gedeeltelijke belasting

Naarmate het verschil tussen het punt van de bedrijfsomstandigheden en het ontwerppunt (meestal het punt van de beste efficiëntie) geleidelijk toeneemt (verschuivend naar de richting van de kleine stroming), zal er een onstabiele vloeistofbeweging ontstaan ​​op de waaier- of diffusorbladen als gevolg van de ongunstige naderingsstroom, wat zal leiden tot stromingsscheiding (de-flow) en mechanische trillingen, vergezeld van toegenomen geluid en cavitatie. Bij werking bij deellast (d.w.z. lage stroomsnelheden) vertonen de bladprofielen zeer onstabiele stromingsverschijnselen - de vloeistof kan de contouren van de zuigzijde van de bladen niet volgen, wat leidt tot een scheiding van de relatieve stroming. De scheiding van de vloeistofgrenslaag is een onstabiel stromingsproces en verstoort de afbuiging en draaiing van de vloeistof bij de bladprofielen aanzienlijk, wat nodig is voor de kop. Het leidt tot drukpulsaties van de verwerkte vloeistof in het stromingspad van de pomp of componenten die zijn aangesloten op de pomp, trillingen en geluid. Naast de scheiding van de vloeistofgrenslaag, de aanhoudend ongunstige deellastbedrijfseigenschappen van de gespleten geval pomp worden ook beïnvloed door de instabiliteit van de externe deellastrecirculatie bij de waaierinlaat (inlaatretourstroom) en de interne deellastrecirculatie bij de waaieruitlaat (uitlaatretourstroom). De externe recirculatie bij de waaierinlaat treedt op als er een groot verschil is tussen de stroomsnelheid (onderstroom) en het ontwerppunt. Bij deellastomstandigheden is de stroomrichting van de inlaatrecirculatie tegengesteld aan de hoofdstroomrichting in de aanzuigleiding - deze kan worden gedetecteerd op een afstand die overeenkomt met verschillende zuigleidingdiameters in de tegenovergestelde richting van de hoofdstroom. De uitbreiding van de axiale stroom van de recirculatie wordt beperkt door bijvoorbeeld schotten, bochten en veranderingen in de pijpdoorsnede. Als een axiale splitsing geval pomp met hoge opvoerhoogte en hoog motorvermogen wordt bediend bij gedeeltelijke belasting, minimale limiet of zelfs bij een dood punt, zal het hoge uitgangsvermogen van de aandrijving worden overgebracht op de vloeistof die wordt verwerkt, waardoor de temperatuur ervan snel stijgt. Dit zal op zijn beurt leiden tot verdamping van het gepompte medium, wat de pomp zal beschadigen (door gap jamming) of zelfs zal veroorzaken dat de pomp barst (toename van de dampspanning).

Minimale continue stabiele stroomsnelheid

Is voor dezelfde pomp het minimale, continue, stabiele debiet (of het percentage van het debiet met het hoogste rendement) hetzelfde wanneer deze op een vaste snelheid of op een variabele snelheid draait?

Het antwoord is ja. Omdat de minimale continue stabiele stroomsnelheid van de axiale split case pomp gerelateerd is aan de zuigsnelheid, wordt, zodra de grootte van de structuur van het pomptype (doorstroomcomponenten) is bepaald, de zuigsnelheid bepaald en wordt het bereik waarin de pomp stabiel kan werken bepaald (hoe groter de zuigsnelheid, hoe kleiner het stabiele werkbereik van de pomp), dat wil zeggen, de minimale continue stabiele stroomsnelheid van de pomp wordt bepaald. Daarom is voor een pomp met een bepaalde structuurgrootte, ongeacht of deze op vaste snelheid of variabele snelheid draait, de minimale continue stabiele stroomsnelheid (of het percentage van de beste efficiëntiepuntstroomsnelheid) hetzelfde.