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Jul 27, 2023

Rallenta, ti stai muovendo troppo velocemente (forse), parte 2 di 2

Nella prima parte del mio articolo nel numero di novembre 2022, abbiamo trattato le prime fasi della decisione se acquistare una pompa più lenta. Ci siamo concentrati sulla misurazione, sul processo decisionale e altro ancora. Velocità specifica

Nella prima parte del mio articolo nel numero di novembre 2022, abbiamo trattato le prime fasi della decisione se acquistare una pompa più lenta. Ci siamo concentrati sulla misurazione, sul processo decisionale e altro ancora.

La velocità specifica (Ns), nella sua definizione più semplice, riguarda la geometria della girante, compresi gli angoli delle pale e il numero di pale. Nella pompa, sia le forze dinamiche che quelle statiche e il loro rapporto sono funzioni della velocità specifica (F dinamica ÷ F statica).

Si noti che velocità specifiche di circa 3.000 produrranno la pompa più efficiente e, in un confronto tra coefficiente di prevalenza e velocità specifica, raggiunge un picco di circa 1.000. È possibile generare la prevalenza della pompa più facilmente a velocità specifiche inferiori ma non in modo altrettanto efficiente a velocità specifiche più elevate.

All’aumentare della velocità specifica di aspirazione (Nss), l’inviluppo operativo stabile/ammissibile per la pompa diminuisce. Le condizioni di aspirazione della pompa sono davvero il fattore più importante da esaminare quando si considera la velocità della pompa. Sebbene il margine NPSH sia fondamentale, puoi fare un favore a te stesso determinando la regione operativa consentita della pompa (finestra di stabilità) per la tua selezione dalle curve di prestazione del campione proposte.

Da ciò è possibile stimare la velocità massima specifica di aspirazione con cui si decide di operare. Conoscendo la velocità specifica di aspirazione massima, è quindi possibile determinare la velocità massima della pompa utilizzando la formula della velocità specifica di aspirazione risolta algebricamente per la velocità (N). Ad esempio, presupponiamo una velocità specifica di aspirazione massima pari a 8.500. Non confondere la velocità specifica di aspirazione di 8.500 con quella massima; Questo è solo un esempio.

L'energia di aspirazione (SE) è un altro parametro spesso trascurato. SE è, in sostanza, una misura della quantità di moto del liquido nell'occhio della girante. Lo spazio nelle colonne non consente una spiegazione completa qui, quindi fai riferimento al mio articolo di maggio 2020 per maggiori dettagli.

Osservando la velocità del liquido in aspirazione, osservare anche la velocità all'ugello di scarico e ai 6 diametri a valle. Consultare lo standard 9.6.6 dell'American National Standards Institute (ANSI)/Hydraulic Institute (HI) per le migliori pratiche, ma sappi che oltre 8-10 piedi al secondo sul lato di aspirazione si stanno avvicinando a potenziali problemi. Qui, più lento è meglio. Apprezzo che le velocità delle punte delle palette della girante siano simili in entrambi i casi (una pompa più grande e più lenta rispetto a una più piccola e più veloce), ma sto suggerendo l'idea alternativa che potrebbe essere meglio aggiungere un altro stadio alla pompa, se necessario prevalenza aggiuntiva e per modificare la larghezza della girante, se è necessaria una portata maggiore. Un'altra soluzione potrebbe essere quella di due pompe in serie.

I limiti nominali per il diametro massimo della girante sono normalmente 27 pollici per i limiti di velocità a 4 poli e 13 pollici per quelli a 2 poli. Questo fattore limitante è indipendente dalle proprietà del liquido e si basa maggiormente sulla resistenza del materiale della girante (protezioni e pale). Una velocità eccessiva della punta si manifesterà come vibrazioni inaccettabili. Le forze radiali sono una funzione della geometria della girante per un dato modello di involucro e aumenteranno direttamente con la velocità. Le forze radiali avranno un impatto diretto sulla deflessione dell'albero che influisce direttamente sulla durata dei cuscinetti e della tenuta meccanica. Si noti che un albero deflettore a velocità a 4 poli defletterà 3.550 volte al minuto e 7.100 volte al minuto a velocità a 2 poli. La qualità del processo di produzione della girante influenzerà sia l'equilibrio idraulico che quello meccanico. L'usura dei cuscinetti, la durata della tenuta meccanica e l'allineamento del motore diventeranno tutti più critici con l'aumentare della velocità.

Le forze assiali sono funzione della geometria della girante, della pressione di aspirazione, dei giochi e della prevalenza sviluppata. Gli effetti deleteri delle forze assiali possono essere esacerbati da un accoppiamento allentato della girante sull'albero. La spinta assiale aumenta proporzionalmente alla velocità. Le frequenze delle forze dinamiche del rotore dipendono dalla velocità e dal flusso e reagiscono in modo proporzionale.

Le pompe con giranti più grandi e una massa rotante maggiore avranno un'inerzia maggiore. Un'inerzia più elevata si traduce sia in un rallentamento più lungo in caso di perdita di potenza, sia in un tempo più lungo per raggiungere la massima velocità durante l'avvio. Questa proprietà di reazione ritardata è vantaggiosa per il controllo delle pressioni transitorie del sistema, poiché la pompa decelererà lentamente dopo uno scatto della pompa o il riposizionamento della valvola di controllo, ma continuerà a spostare il fluido. La reazione più lenta del cambiamento idraulico ridurrà al minimo la separazione delle colonne nelle tubazioni a valle, riducendo così i colpi d'ariete e altre azioni negative correlate.