И корисниците и производителите очекуваат аксијална поделена пумпа секогаш да работи на најдобрата точка на ефикасност (BEP). За жал, поради многу причини, повеќето пумпи отстапуваат од BEP (или работат со делумно оптоварување), но отстапувањето варира. Поради оваа причина, неопходно е да се разберат феномените на проток при делумно оптоварување.

Работа со делумно оптоварување

Работата со делумно оптоварување се однесува на работната состојба на пумпата да не го достигне целосното оптоварување (обично дизајнерската точка или точката на најдобра ефикасност).

Очигледни појави на пумпата при делумно оптоварување

Кога аксијална поделена пумпа се работи со делумно оптоварување, тоа обично се случува: внатрешно преточување, флуктуации на притисокот (т.н. возбудлива сила), зголемена радијална сила, зголемени вибрации и зголемен шум. Во тешки случаи, може да се појави и деградација на перформансите и кавитација.

Возбудлива сила и извор

Во услови на делумно оптоварување, одвојувањето на протокот и рециркулацијата се случуваат во работното коло и дифузорот или волутот. Како резултат на тоа, околу работното коло се генерираат флуктуации на притисокот, што ја генерира таканаречената возбудлива сила што дејствува на роторот на пумпата. Кај пумпите со голема брзина, овие нестабилни хидраулични сили обично далеку ги надминуваат силите на механичката нерамнотежа и затоа обично се главниот извор на возбудување на вибрации.

Рециркулацијата на протокот од дифузорот или волутот назад кон работното коло и од работното коло назад до отворот за вшмукување предизвикува силна интеракција помеѓу овие компоненти. Ова има големо влијание врз стабилноста на кривата на протокот на главата и силите на возбудување.

Течноста што се рециркулира од дифузорот или волутот исто така комуницира со течноста помеѓу страничниот ѕид на работното коло и куќиштето. Затоа, има влијание врз аксијалниот потисок и течноста што тече низ празнината, што пак има големо влијание врз динамичните перформанси на роторот на пумпата. Затоа, за да се разберат вибрациите на роторот на пумпата, треба да се разберат феномените на проток при делумно оптоварување.

Појави на проток на течност при делумно оптоварување

Како што постепено се зголемува разликата помеѓу точката на работна состојба и дизајнерската точка (обично најдобрата точка на ефикасност) (поместување кон насоката на мал проток), ќе се формира нестабилно движење на течноста на работното коло или сечилата на дифузерот поради неповолниот проток на приближување. што ќе доведе до одвојување на протокот (de-flow) и механички вибрации, придружени со зголемен шум и кавитација. При работа со делумно оптоварување (т.е. ниски стапки на проток), профилите на сечилата покажуваат многу нестабилни феномени на проток - течноста не може да ја следи контурата на всисната страна на сечилата, што доведува до одвојување на релативниот проток. Одвојувањето на граничниот слој на течноста е нестабилен процес на проток и во голема мера го попречува отклонувањето и вртењето на течноста кај профилите на сечилото, што е неопходно за главата. Тоа доведува до пулсирања на притисокот на преработената течност во патеката на протокот на пумпата или компоненти поврзани со пумпата, вибрации и бучава. Покрај одвојувањето на граничниот слој на течноста, упорно неповолните работни карактеристики на оптоварување на делот на поделен случај на пумпата влијае и нестабилноста на рециркулацијата на надворешното оптоварување на делот на влезот на работното коло (влезен повратен проток) и внатрешната рециркулација на делното оптоварување на излезот на работното коло (излезен повратен проток). Надворешната рециркулација на влезот на работното коло се случува ако има голема разлика помеѓу брзината на протокот (подток) и дизајнерската точка. Во услови на делумно оптоварување, насоката на протокот на рециркулацијата на влезот е спротивна на главната насока на проток во цевката за вшмукување - може да се открие на растојание што одговара на неколку дијаметри на всисната цевка во спротивна насока од главниот проток. Проширувањето на аксијалниот проток на рециркулацијата е ограничено со, на пример, прегради, колена и промени во пресекот на цевката. Ако аксијално расцепување пумпа за куќиште со висока глава и голема моќност на моторот се работи при делумно оптоварување, минимална граница или дури и во мртва точка, високата излезна моќност на возачот ќе се пренесе на течноста со која се ракува, предизвикувајќи нејзината температура брзо да се зголемува. Ова за возврат ќе доведе до испарување на пумпаниот медиум, што ќе ја оштети пумпата (поради заглавување на празнината) или дури и ќе предизвика пукање на пумпата (зголемување на притисокот на пареата).

Минимална континуирана стабилна стапка на проток

За истата пумпа, дали нејзината минимална континуирана стабилна брзина на проток (или процент од брзината на проток на најдобрата точка на ефикасност) е ист кога работи со фиксна брзина и променлива брзина?

Одговорот е да. Бидејќи минималната континуирана стабилна стапка на проток на пумпата со аксијално поделено куќиште е поврзана со специфичната брзина на вшмукување, откако ќе се одреди големината на структурата на типот на пумпата (компоненти кои поминуваат проток), се одредува нејзината специфична брзина на вшмукување и опсегот во кој пумпата може да работи стабилно се одредува (колку е поголема специфичната брзина на вшмукување, толку е помал опсегот на стабилна работа на пумпата), односно се одредува минималната континуирана стабилна стапка на проток на пумпата. Затоа, за пумпа со одредена големина на структурата, без разлика дали работи со фиксна брзина или променлива брзина, нејзината минимална континуирана стабилна брзина на проток (или процентот на брзината на проток на најдобрата точка на ефикасност) е иста.