Atât utilizatorii, cât și producătorii se așteaptă pompă axială cu carcasă divizată să funcționeze întotdeauna la cel mai bun punct de eficiență (BEP). Din păcate, din multe motive, majoritatea pompelor se abate de la BEP (sau funcționează la sarcină parțială), dar abaterea variază. Din acest motiv, este necesar să se înțeleagă fenomenele de curgere sub sarcină parțială.

Funcționare cu sarcină parțială

Funcționarea la sarcină parțială se referă la starea de funcționare a pompei care nu atinge sarcina maximă (de obicei punctul de proiectare sau punctul de cel mai bun randament).

Fenomene aparente ale pompei sub sarcină parțială

Cand pompă axială cu carcasă divizată este operat la sarcină parțială, de obicei apare: reflux intern, fluctuații de presiune (adică așa-numita forță de excitare), forță radială crescută, vibrație crescută și zgomot crescut. În cazuri severe, pot apărea, de asemenea, degradarea performanței și cavitația.

Forță și sursă incitantă

În condiții de sarcină parțială, separarea curgerii și recirculare au loc în rotor și difuzor sau volute. Ca urmare, în jurul rotorului sunt generate fluctuații de presiune, ceea ce generează așa-numita forță de excitare care acționează asupra rotorului pompei. La pompele de mare viteză, aceste forțe hidraulice instabile depășesc de obicei cu mult forțele mecanice de dezechilibru și, prin urmare, sunt de obicei principala sursă de excitație a vibrațiilor.

Recircularea fluxului de la difuzor sau volute înapoi la rotor și de la rotor înapoi la orificiul de aspirație determină o interacțiune puternică între aceste componente. Acest lucru are o mare influență asupra stabilității curbei cap-debit și asupra forțelor de excitație.

Fluidul recirculat din difuzor sau volută interacționează, de asemenea, cu fluidul dintre peretele lateral al rotorului și carcasă. Prin urmare, are un impact asupra împingerii axiale și a fluidului care curge prin gol, care, la rândul său, are o mare influență asupra performanței dinamice a rotorului pompei. Prin urmare, pentru a înțelege vibrația rotorului pompei, trebuie să se înțeleagă fenomenele de curgere sub sarcină parțială.

Fenomene de curgere a fluidelor sub sarcină parțială

Pe măsură ce diferența dintre punctul de stare de funcționare și punctul de proiectare (de obicei cel mai bun punct de eficiență) crește treptat (deplasându-se spre direcția fluxului mic), se va forma o mișcare instabilă a fluidului pe paletele rotorului sau difuzorului din cauza debitului de apropiere nefavorabil, ceea ce va duce la separarea fluxului (de-flow) și vibrații mecanice, însoțite de zgomot și cavitație crescute. La funcționarea la sarcină parțială (adică debite reduse), profilele paletelor prezintă fenomene de curgere foarte instabile - fluidul nu poate urma conturul părții de aspirare a palelor, ceea ce duce la o separare a debitului relativ. Separarea stratului limită de fluid este un proces de curgere instabil și interferează foarte mult cu deformarea și răsucirea fluidului la profilele lamei, ceea ce este necesar pentru cap. Aceasta conduce la pulsații de presiune ale fluidului procesat în traseul de curgere a pompei sau la componentele conectate la pompă, vibrații și zgomot. În plus față de separarea stratului limită de fluid, caracteristicile de funcționare cu sarcină parțială persistent nefavorabile ale caz împărțit pompa sunt, de asemenea, afectate de instabilitatea recircularei sarcinii parțiale externe la intrarea rotorului (tur de retur la intrare) și recircularea sarcinii parțiale interioare la ieșirea rotorului (tur de retur la ieșire). Recircularea externă la intrarea rotorului are loc dacă există o diferență mare între debitul (debit insuficient) și punctul de proiectare. În condiții de sarcină parțială, direcția de curgere a recirculării de admisie este opusă direcției de curgere principală în conducta de aspirație - poate fi detectată la o distanță corespunzătoare mai multor diametre ale conductei de aspirație în direcția opusă fluxului principal. Expansiunea debitului axial al recirculației este limitată, de exemplu, de pereții despărțitori, coturi și modificări ale secțiunii transversale a conductei. Dacă o despicare axială pompă de carcasă cu cap mare și putere mare a motorului funcționează la sarcină parțială, limită minimă sau chiar la punctul mort, puterea mare de ieșire a șoferului va fi transferată fluidului care este manipulat, determinând creșterea rapidă a temperaturii acestuia. Acest lucru, la rândul său, va duce la vaporizarea mediului pompat, ceea ce va deteriora pompa (din cauza blocării spațiului) sau chiar va provoca spargerea pompei (creșterea presiunii vaporilor).

Debit minim continuu stabil

Pentru aceeași pompă, debitul minim continuu stabil (sau procentul din debitul punctului de eficiență cel mai bun) este același atunci când funcționează la viteză fixă ​​și la viteză variabilă?

Răspunsul este da. Deoarece debitul minim continuu stabil al pompei cu carcasă divizată axială este legat de viteza specifică de aspirație, odată ce dimensiunea structurii tipului de pompă (componentele care trec debitul) este determinată, se determină viteza sa specifică de aspirație și intervalul în care pompa poate funcționa stabil este determinat (cu cât viteza specifică de aspirație este mai mare, cu atât intervalul de funcționare stabil al pompei este mai mic), adică se determină debitul minim continuu stabil al pompei. Prin urmare, pentru o pompă cu o anumită dimensiune a structurii, indiferent dacă funcționează la viteză fixă ​​sau la viteză variabilă, debitul minim continuu stabil (sau procentul debitului punctului de cel mai bun randament) este același.