برش پروانه فرآیند ماشینکاری قطر پروانه (تیغه) برای کاهش مقدار انرژی اضافه شده به سیال سیستم است. برش پروانه می تواند اصلاحات مفیدی را در عملکرد پمپ به دلیل بزرگی بیش از حد، یا شیوه های طراحی بیش از حد محافظه کارانه یا تغییر در بارهای سیستم انجام دهد.

چه زمانی باید برش پروانه را در نظر گرفت؟

کاربران نهایی باید در صورت بروز هر یک از شرایط زیر، پروانه را برش دهند:

1. بسیاری از شیرهای بای پس سیستم باز هستند، که نشان می دهد تجهیزات سیستم می توانند جریان اضافی را بدست آورند

2. برای کنترل جریان از طریق یک سیستم یا فرآیند، فشار بیش از حد لازم است

3. سطوح بالای سر و صدا یا ارتعاش نشان دهنده جریان بیش از حد است

4. عملکرد پمپ از نقطه طراحی منحرف می شود (با دبی کم کار می کند)

مزایای پروانه های برش

مزیت اصلی کاهش اندازه پروانه کاهش هزینه های عملیاتی و نگهداری است. انرژی سیال کمتری در خطوط بای پس و دریچه گاز هدر می رود یا به عنوان نویز و لرزش در سیستم تلف می شود. صرفه جویی در انرژی تقریباً متناسب با مکعب قطر کاهش یافته است.

به دلیل ناکارآمدی موتورها و پمپ ها، توان موتور مورد نیاز برای تولید این توان (قدرت) سیال بیشتر است.

علاوه بر صرفه جویی در انرژی، برش پمپ توربین عمودی چند مرحله ای پروانه ها سایش و پارگی لوله های سیستم، شیرها و تکیه گاه های لوله را کاهش می دهند. ارتعاشات لوله ناشی از جریان می تواند به راحتی جوش لوله و اتصالات مکانیکی را خسته کند. با گذشت زمان، ترک خوردگی جوش و اتصالات سست ممکن است رخ دهد که منجر به نشتی و توقف تعمیرات می شود.

انرژی بیش از حد سیال نیز از دیدگاه طراحی نامطلوب است. ساپورت‌های لوله معمولاً با فاصله و اندازه‌ای برای مقاومت در برابر بارهای ساکن ناشی از وزن لوله و سیال، بارهای فشار ناشی از فشار داخلی سیستم و انبساط ناشی از تغییرات دما در کاربردهای دینامیکی حرارتی قرار دارند. ارتعاشات ناشی از انرژی اضافی سیال، بارهای غیرقابل تحملی را بر روی سیستم وارد می کند و منجر به نشت، خرابی و تعمیرات اضافی می شود.

محدودیت

برش پروانه پمپ توربین چند مرحله ای عمودی راندمان عملیاتی آن را تغییر می دهد و غیرخطی بودن قوانین مشابه مرتبط با ماشینکاری پروانه، پیش بینی عملکرد پمپ را پیچیده می کند. بنابراین، قطر پروانه به ندرت کمتر از 70 درصد اندازه اصلی خود کاهش می یابد.

در برخی از پمپ ها، برش پروانه، سر مکش مثبت خالص (NPSHR) مورد نیاز پمپ را افزایش می دهد. برای جلوگیری از کاویتاسیون، یک پمپ گریز از مرکز باید با فشار معینی در ورودی خود کار کند (یعنی NPSHA ≥ NPSHR). برای کاهش خطر کاویتاسیون، تاثیر برش پروانه بر NPSHR باید با استفاده از داده های سازنده در کل محدوده شرایط عملیاتی ارزیابی شود.