사용자와 제조업체 모두 기대합니다 축 분할 케이스 펌프 항상 최상의 효율 지점(BEP)에서 작동해야 합니다. 불행히도, 여러 가지 이유로 대부분의 펌프는 BEP에서 벗어나거나(또는 부분 부하에서 작동) 편차가 다양합니다. 이러한 이유로 부분 부하 하에서 흐름 현상을 이해하는 것이 필요합니다.

부분 부하 운전

부분 부하 운전은 펌프의 작동 상태가 전부하(일반적으로 설계 지점 또는 최고 효율 지점)에 도달하지 않는 것을 말합니다.

부분 부하 하에서 펌프의 겉보기 현상

때 축 분할 케이스 펌프 부분 부하에서 작동하면 일반적으로 내부 리플로우, 압력 변동(즉, 소위 여기력), 반경 방향 힘 증가, 진동 증가, 소음 증가가 발생합니다. 심각한 경우 성능 저하 및 캐비테이션도 발생할 수 있습니다.

흥분되는 힘과 근원

부분 부하 조건에서 유동 분리 및 재순환은 임펠러와 디퓨저 또는 볼류트에서 발생합니다. 결과적으로 임펠러 주변에 압력 변동이 발생하여 펌프 로터에 작용하는 소위 여기력이 발생합니다. 고속 펌프에서 이러한 불안정한 유압력은 일반적으로 기계적 불균형력을 훨씬 초과하므로 일반적으로 진동 여기의 주요 원인이 됩니다.

디퓨저 또는 볼류트에서 임펠러로, 임펠러에서 흡입 포트로 다시 흐르는 흐름의 재순환은 이러한 구성 요소 간에 강력한 상호 작용을 일으킵니다. 이는 헤드 흐름 곡선의 안정성과 여기력에 큰 영향을 미칩니다.

디퓨저 또는 볼류트에서 재순환된 유체는 임펠러 측벽과 케이싱 사이의 유체와도 상호 작용합니다. 따라서 축 추력과 틈새를 흐르는 유체에 영향을 미치며, 이는 펌프 로터의 동적 성능에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 펌프 로터의 진동을 이해하기 위해서는 부분 하중 하의 유동 현상을 이해해야 합니다.

부분 하중 하의 유체 흐름 현상

작동 조건 지점과 설계 지점(일반적으로 가장 효율적인 지점) 간의 차이가 점차 증가함에 따라(소유량 방향으로 이동) 임펠러 또는 디퓨저 블레이드에서 불리한 접근 흐름으로 인해 불안정한 유체 운동이 형성되어 흐름 분리(유출) 및 기계적 진동이 발생하고 소음과 캐비테이션이 증가합니다. 부분 부하(즉, 낮은 유량)에서 작동할 때 블레이드 프로파일은 매우 불안정한 흐름 현상을 보입니다. 즉, 유체가 블레이드 흡입 측의 윤곽을 따라갈 수 없어 상대 흐름이 분리됩니다. 유체 경계층의 분리는 불안정한 흐름 과정이며 블레이드 프로파일에서 유체의 처짐 및 회전을 크게 방해하여 헤드에 필요합니다. 펌프 흐름 경로 또는 펌프에 연결된 구성 요소에서 처리된 유체의 압력 맥동, 진동 및 소음이 발생합니다. 유체 경계층의 분리 외에도 지속적으로 불리한 부분 부하 작동 특성 분할 케이스 펌프는 또한 임펠러 입구(입구 복귀 흐름)에서 외부 부분 부하 재순환과 임펠러 출구(출구 복귀 흐름)에서 내부 부분 부하 재순환의 불안정성에 영향을 받습니다. 임펠러 입구에서 외부 재순환은 유량(언더플로우)과 설계점 사이에 큰 차이가 있는 경우 발생합니다. 부분 부하 조건에서 입구 재순환의 흐름 방향은 흡입 파이프의 주 흐름 방향과 반대입니다. 주 흐름의 반대 방향으로 여러 흡입 파이프 직경에 해당하는 거리에서 감지할 수 있습니다. 재순환의 축 방향 흐름 확장은 예를 들어 파티션, 엘보우 및 파이프 단면의 변화에 ​​의해 제한됩니다. 축 방향 분할이 케이스 펌프 높은 헤드와 높은 모터 전력이 부분 부하, 최소 한계 또는 사점에서 작동하면 드라이버의 높은 출력 전력이 처리되는 유체로 전달되어 온도가 빠르게 상승합니다. 이는 펌핑된 매체의 증발로 이어져 펌프가 손상되거나(갭 막힘으로 인해) 펌프가 터질 수 있습니다(증기압 증가).

최소 연속 안정 유량

동일한 펌프의 경우, 고정 속도와 가변 속도로 작동할 때 최소 연속 안정 유량(또는 최고 효율 지점 유량 비율)이 동일합니까?

답은 예입니다. 축 분할 케이스 펌프의 최소 연속 안정 유량은 흡입 특정 속도와 관련이 있기 때문에 펌프 유형 구조 크기(유동 통과 구성 요소)가 결정되면 흡입 특정 속도가 결정되고 펌프가 안정적으로 작동할 수 있는 범위가 결정됩니다(흡입 특정 속도가 클수록 펌프 안정 작동 범위가 작아짐). 즉, 펌프의 최소 연속 안정 유량이 결정됩니다. 따라서 특정 구조 크기를 가진 펌프의 경우 고정 속도 또는 가변 속도로 작동하든 최소 연속 안정 유량(또는 최고 효율 지점 유량의 백분율)은 동일합니다.