Познания за помпена система с центробежна помпа: Какво е режещо работно колело?

Рязането на работното колело е процесът на механична обработка на диаметъра на работното колело (лопатките), за да се намали количеството енергия, добавено към системния флуид. Нарязването на работното колело може да бъде полезна корекция на производителността на помпата, когато помпата е с големи размери поради прекалено консервативни практики при проектиране на помпата или промени в натоварването на системата.

• Какво е работно колело на фреза?

Производителността на центробежната помпа може да се промени чрез промяна на диаметъра на работното колело, т.е. чрез рязане на работното колело.

Стандартът API610 постановява, че при смяна на работно колело с по-голям диаметър или различна хидравлична конструкция, с възможност за регулиране на скоростта или използване на празна степен, напорът на помпата трябва да може да се увеличи с поне 5%. С други думи, за центробежни помпи с постоянна скорост и постоянен брой степени, не е разрешено да се използва работно колело с максимален диаметър, тоест изискваната производителност трябва да бъде постигната чрез срязване на работното колело.

Всяка стандартна центробежна помпа има работно колело с максимален диаметър, монтирано в корпуса/водещата лопатка, което обикновено е работно колело със стандартен дизайн (отговарящо на специфични изисквания за производителност). Разбира се, всяка стандартна центробежна помпа също има работно колело с относителен минимален диаметър. Нарича се работно колело с „относителен“ минимален диаметър, защото (след срязване на работното колело) производителността, която произвежда, е приемлива както за купувача, така и за продавача.

Чрез увеличаване или намаляване на диаметъра на работното колело, мощността на помпата може да бъде увеличена или намалена. Работните колела с по-големи диаметри произвеждат по-голям напор и дебит от работните колела с по-малки диаметри. Промените в диаметъра на работното колело също ще повлияят на ефективността на помпата. Когато количеството на рязане е малко, ефектът от ефективността не е очевиден; обаче, когато количеството на рязане надвиши определена стойност, ефективността на помпата ще спадне значително. Следователно производителите на помпи ще дадат препоръчителен минимален диаметър на работното колело за всяка центробежна помпа.

• Кога да помислите за рязане на работното колело?

Крайните потребители трябва да обмислят срязване на работното колело, когато възникне някое от следните условия:
1. Много байпасни вентили на системата са отворени, което показва, че към системното оборудване има излишен поток.
2. Изисква се прекомерно дроселиране за контролиране на потока през системата или процеса.
3. Високите нива на шум или вибрации показват прекомерен поток.
4. Помпата работи извън проектната точка (работи при нисък дебит)

• Метод на рязане на работното колело

Има три начина за рязане на работното колело:
1. Рязане с равен диаметър. Това е най-често използваният метод на рязане.
2. Скосено рязане. Обикновено се използва при работни колела с едно засмукване с ниска специфична скорост.
3.V-образно изрязване. Обикновено се използва при работни колела с двойно засмукване.
При центробежните помпи, независимо кой метод на рязане се използва, обикновено се изрязват само лопатките на работното колело и се запазва капакът.

• Предимства на рязане на работни колела

Основната полза от намаляването на размера на работното колело е намалените разходи за експлоатация и поддръжка. В допълнение към спестяването на енергия, режещите работни колела намаляват износването на тръбопроводите на системата, клапаните и опорите на тръбите. Вибрациите на тръбопроводите, предизвикани от потока, са склонни да уморяват тръбните заварки и механичните съединения. С течение на времето може да възникне напукване на заваръчните шевове и разхлабени фуги, което води до течове и престой за ремонт. Прекомерната флуидна енергия също е нежелателна от гледна точка на дизайна. Тръбните опори обикновено са разположени и оразмерени, за да поемат статични натоварвания от теглото на тръбопровода и течността, натоварвания под налягане от вътрешното налягане на системата и разширение, причинено от температурни промени в термодинамични приложения. Вибрациите от прекомерна флуидна енергия поставят неприемливи натоварвания върху системата и водят до течове, престой и допълнителна поддръжка.