Vliv dlouhodobého provozu odstředivých čerpadel s nízkým průtokem na čerpadlo

Dec 02, 2024

Průtok odstředivého čerpadla lze plynule nastavovat různými metodami. Obecně čerpadlo pracuje nejrozumněji ve jmenovitém bodě, ale někdy z určitých důvodů může čerpadlo pracovat při nízkém průtoku, což může způsobit následující negativní účinky.
(1) Snižuje se účinnost a roste spotřeba energie. Odstředivá čerpadla jsou obecně konstruována s nejvyšším bodem účinnosti v blízkosti jmenovitého pracovního bodu I. Pokud odstředivé čerpadlo pracuje při nízkém průtoku, jeho účinnost rychle klesá. Obecně platí, že čím nižší je průtok stejného čerpadla, tím nižší je účinnost. Provoz při nízkém průtoku proto není ekonomický. Obecně je v tuto chvíli nutné převybavit vhodné malé čerpadlo s vysokou účinností.
(2) Nárůst vibračního hluku způsobuje znečištění životního prostředí, poškozuje součásti čerpadla a ovlivňuje životnost čerpadla. V konstrukčním provozním bodě jsou v důsledku vyrovnání směru toku kapaliny se směrem lopatky ztráta prošíváním, ztráta nárazem a ztráta vírem relativně malé a blízké nule. Když však čerpadlo pracuje v oblasti nízkého průtoku, odchýlí se od konstrukčního bodu, což způsobí další zvýšení ztráty průtoku, ztráty nárazem a ztrátu víru složek průtoku čerpadla. Tyto ztráty jsou doprovázeny velkým množstvím hydraulického hluku a mechanických vibrací.
(3) Vnitřní reflux čerpadla se výrazně zvyšuje, což vede ke zvýšení kohezního tepla a způsobuje zvýšení teploty kapaliny uvnitř čerpadla, což má za následek zahřívání tělesa čerpadla a ovlivnění mechanického výkonu součástí čerpadla. Současně také zhoršuje kavitační výkon čerpadla, což dále ovlivňuje sací podmínky čerpadla.
(4) Radiální síla odstředivého čerpadla se zvyšuje, čímž se zhoršuje namáhání rotoru čerpadla. V důsledku odchylky čerpadla od projektovaného pracovního bodu v oblasti nízkého průtoku se rychlost proudění kapaliny ve vírové komoře snižuje. Podle analýzy rychlostního trojúhelníku se však rychlost výtoku kapaliny v oběžném kole místo toho zvyšuje, což způsobuje, že kapalina nesbíhá a nevytváří náraz, neustále zvyšuje tlak a vytváří radiální sílu.