Både användare och tillverkare förväntar sig axiell pump med delat hus att alltid arbeta vid den bästa effektivitetspunkten (BEP). Tyvärr, på grund av många orsaker, avviker de flesta pumpar från BEP (eller arbetar med dellast), men avvikelsen varierar. Av denna anledning är det nödvändigt att förstå flödesfenomenen under delbelastning.

Dellastdrift

Dellastdrift hänvisar till att pumpens drifttillstånd inte når full belastning (vanligtvis designpunkten eller den bästa effektivitetspunkten).

Uppenbara fenomen med pumpen under delbelastning

När axiell pump med delat hus drivs med dellast, sker det vanligtvis: internt återflöde, tryckfluktuationer (dvs den så kallade exciteringskraften), ökad radiell kraft, ökad vibration och ökat buller. I svåra fall kan prestationsförsämring och kavitation också förekomma.

Spännande kraft och källa

Under dellastförhållanden sker flödesseparation och recirkulation i pumphjulet och diffusorn eller spiralen. Som ett resultat genereras tryckfluktuationer runt pumphjulet, vilket genererar den så kallade exciteringskraften som verkar på pumprotorn. I höghastighetspumpar överstiger dessa instabila hydrauliska krafter vanligtvis vida de mekaniska obalanskrafterna och är därför vanligtvis den huvudsakliga källan till vibrationsexcitation.

Återcirkulationen av flödet från diffusorn eller spiralen tillbaka till pumphjulet och från pumphjulet tillbaka till sugporten orsakar en stark interaktion mellan dessa komponenter. Detta har ett stort inflytande på stabiliteten hos huvudflödeskurvan och excitationskrafterna.

Vätskan som återcirkuleras från diffusorn eller spiralen samverkar också med vätskan mellan pumphjulets sidovägg och höljet. Därför har det en inverkan på den axiella dragkraften och vätskan som strömmar genom gapet, vilket i sin tur har stor inverkan på pumprotorns dynamiska prestanda. Därför, för att förstå pumprotorns vibration, bör flödesfenomenen under delbelastning förstås.

Vätskeflödesfenomen under delbelastning

När skillnaden mellan drifttillståndspunkten och designpunkten (vanligtvis den bästa effektivitetspunkten) gradvis ökar (växling mot riktningen för litet flöde), kommer instabil vätskerörelse att bildas på pumphjulet eller diffusorbladen på grund av det ogynnsamma inflygningsflödet, vilket kommer att leda till flödesseparation (de-flow) och mekanisk vibration, åtföljd av ökat buller och kavitation. Vid drift med dellast (dvs låga flöden) visar bladprofilerna mycket instabila flödesfenomen - vätskan kan inte följa konturen av bladens sugsida, vilket leder till en separation av det relativa flödet. Separationen av vätskegränsskiktet är en instabil flödesprocess och stör kraftigt avböjningen och vridningen av vätskan vid bladprofilerna, vilket är nödvändigt för huvudet. Det leder till tryckpulseringar av den bearbetade vätskan i pumpens flödesväg eller komponenter anslutna till pumpen, vibrationer och buller. Förutom separationen av vätskegränsskiktet, är de ihållande ogynnsamma dellastdriftsegenskaperna hos delat fall pumpen påverkas också av instabiliteten hos den externa dellastrecirkulationen vid pumphjulsinloppet (inloppsreturflöde) och den interna dellastrecirkulationen vid pumphjulsutloppet (utloppsreturflöde). Den externa återcirkulationen vid pumphjulsinloppet sker om det är stor skillnad mellan flödet (underflöde) och designpunkten. Vid dellastförhållanden är flödesriktningen för inloppsrecirkulationen motsatt huvudflödesriktningen i sugröret - den kan detekteras på ett avstånd som motsvarar flera sugrörsdiametrar i motsatt riktning mot huvudflödet. Utvidgningen av det axiella flödet av recirkulationen begränsas av till exempel skiljeväggar, böjar och förändringar i rörtvärsnittet. Om en axiell split höljepump med högt huvud och hög motoreffekt drivs vid dellast, minimigräns eller till och med vid dödpunkt, kommer förarens höga uteffekt att överföras till vätskan som hanteras, vilket får dess temperatur att stiga snabbt. Detta kommer i sin tur att leda till förångning av det pumpade mediet, vilket kommer att skada pumpen (på grund av gapstopp) eller till och med få pumpen att spricka (ökat ångtryck).

Minsta kontinuerliga stabila flödeshastighet

För samma pump, är dess minsta kontinuerliga stabila flöde (eller procentandel av flödet med bästa effektivitetspunkt) detsamma när den körs med fast hastighet och variabel hastighet?

Svaret är ja. Eftersom den minsta kontinuerliga stabila flödeshastigheten för axialpumpen med delat hölje är relaterad till den sugspecifika hastigheten, bestäms dess sugspecifika hastighet och intervallet inom vilket pumpen när strukturstorleken (flödesgenomsläppande komponenter) har bestämts. kan arbeta stabilt bestäms (ju större sugspecifik hastighet, desto mindre är det pumpstabila driftintervallet), det vill säga pumpens minsta kontinuerliga stabila flödeshastighet bestäms. Därför, för en pump med en viss strukturstorlek, oavsett om den körs med fast hastighet eller variabel hastighet, är dess minsta kontinuerliga stabila flödeshastighet (eller procentandel av flödeshastigheten för bästa effektivitetspunkt) densamma.