Tanto os usuarios como os fabricantes esperan Bomba de carcasa dividida axial operar sempre no punto de mellor eficiencia (BEP). Desafortunadamente, debido a moitas razóns, a maioría das bombas desvían do BEP (ou funcionan con carga parcial), pero a desviación varía. Por este motivo, é necesario comprender os fenómenos de fluxo baixo carga parcial.

Operación de carga parcial

O funcionamento de carga parcial refírese ao estado de funcionamento da bomba que non alcanza a plena carga (normalmente o punto de deseño ou o punto de mellor eficiencia).

Fenómenos aparentes da bomba baixo carga parcial

Cando o Bomba de carcasa dividida axial funciona con carga parcial, normalmente ocorre: refluxo interno, flutuacións de presión (é dicir, a chamada forza de excitación), aumento da forza radial, aumento da vibración e aumento do ruído. En casos graves, tamén se pode producir a degradación do rendemento e a cavitación.

Forza e fonte emocionantes

En condicións de carga parcial, a separación do fluxo e a recirculación ocorren no impulsor e no difusor ou voluta. Como resultado, xéranse flutuacións de presión ao redor do impulsor, o que xera a chamada forza de excitación que actúa sobre o rotor da bomba. Nas bombas de alta velocidade, estas forzas hidráulicas inestables adoitan superar con creces as forzas de desequilibrio mecánico e, polo tanto, adoitan ser a principal fonte de excitación da vibración.

A recirculación do fluxo desde o difusor ou voluta de volta ao impulsor e do impulsor de volta ao porto de succión provoca unha forte interacción entre estes compoñentes. Isto ten unha gran influencia na estabilidade da curva cabeza-fluxo e nas forzas de excitación.

O fluído recirculado desde o difusor ou voluta tamén interactúa co fluído entre a parede lateral do impulsor e a carcasa. Polo tanto, ten un impacto sobre o empuxe axial e o fluído que flúe pola brecha, o que á súa vez ten unha gran influencia no rendemento dinámico do rotor da bomba. Polo tanto, para comprender a vibración do rotor da bomba, débense comprender os fenómenos de fluxo baixo carga parcial.

Fenómenos de fluxo de fluídos baixo carga parcial

A medida que a diferenza entre o punto de condición de funcionamento e o punto de deseño (xeralmente o mellor punto de eficiencia) aumenta gradualmente (cambiando cara á dirección do fluxo pequeno), formarase un movemento de fluído inestable no impulsor ou as palas do difusor debido ao fluxo de aproximación desfavorable. o que levará á separación do fluxo (de-flow) e á vibración mecánica, acompañada dun aumento do ruído e da cavitación. Cando se opera a carga parcial (é dicir, caudais baixos), os perfís das palas mostran fenómenos de fluxo moi inestables: o fluído non pode seguir o contorno do lado de succión das palas, o que leva a unha separación do fluxo relativo. A separación da capa límite do fluído é un proceso de fluxo inestable e interfire moito coa desviación e o xiro do fluído nos perfís das láminas, o que é necesario para a cabeza. Leva a pulsacións de presión do fluído procesado no camiño do fluxo da bomba ou aos compoñentes conectados á bomba, vibracións e ruído. Ademais da separación da capa límite do fluído, as características de operación de carga parcial persistentemente desfavorables do caso dividido A bomba tamén se ven afectadas pola inestabilidade da recirculación da carga parcial externa na entrada do impulsor (fluxo de retorno de entrada) e pola recirculación da carga parcial interna na saída do impulsor (fluxo de retorno da saída). A recirculación externa na entrada do impulsor prodúcese se hai unha gran diferenza entre o caudal (subfluxo) e o punto de deseño. En condicións de carga parcial, a dirección do fluxo da recirculación de entrada é oposta á dirección do fluxo principal no tubo de succión; pódese detectar a unha distancia correspondente a varios diámetros de tubo de succión no sentido oposto ao fluxo principal. A expansión do fluxo axial da recirculación está restrinxida por, por exemplo, particións, cóbados e cambios na sección transversal do tubo. Se unha división axial bomba de caixa con alta cabeza e alta potencia do motor funciona con carga parcial, límite mínimo ou mesmo en punto morto, a alta potencia de saída do condutor transferirase ao fluído que se manexa, facendo que a súa temperatura aumente rapidamente. Isto, á súa vez, levará á vaporización do medio bombeado, que danará a bomba (debido ao atasco do espazo) ou incluso provocará que a bomba rebente (aumento da presión de vapor).

Caudal estable mínimo continuo

Para a mesma bomba, o seu caudal estable mínimo continuo (ou porcentaxe do caudal do punto de mellor eficiencia) é o mesmo cando funciona a velocidade fixa e a velocidade variable?

A resposta é si. Debido a que o caudal mínimo continuo estable da bomba de caixa dividida axial está relacionado coa velocidade específica de succión, unha vez que se determina o tamaño da estrutura do tipo de bomba (compoñentes que pasan o fluxo), determínase a súa velocidade específica de succión e o rango no que se atopa a bomba. determínase que pode funcionar de forma estable (canto maior sexa a velocidade específica de succión, menor será o rango de funcionamento estable da bomba), é dicir, determínase o caudal mínimo continuo estable da bomba. Polo tanto, para unha bomba cun determinado tamaño de estrutura, tanto se está funcionando a velocidade fixa como a velocidade variable, o seu caudal estable mínimo continuo (ou porcentaxe do caudal do punto de mellor eficiencia) é o mesmo.