Znanje o sistemu za pumpanje centrifugalne pumpe: Šta je rezno radno kolo?

Rezanje impelera je proces mašinske obrade prečnika impelera (lopatica) kako bi se smanjila količina energije koja se dodaje fluidu sistema. Rezanje impelera može biti korisna korekcija performansi pumpe kada je pumpa prevelika zbog previše konzervativnih praksi dizajna pumpe ili promjena u opterećenju sistema.

• Šta je impeler rezača?

Performanse centrifugalne pumpe mogu se promijeniti promjenom promjera radnog kola, odnosno rezanjem radnog kola.

Standard API610 propisuje da prilikom zamjene radnog kola većeg prečnika ili drugačijeg hidrauličkog dizajna, sa mogućnošću regulacije brzine ili upotrebom praznog stepena, glava pumpe treba da se poveća za najmanje 5%. Drugim riječima, za centrifugalne pumpe sa konstantnom brzinom i konstantnim brojem stupnjeva nije dozvoljeno korištenje radnog kola maksimalnog promjera, odnosno potrebno je postići potrebne performanse rezanjem radnog kola.

Svaka standardna centrifugalna pumpa ima impeler maksimalnog prečnika instaliran u kućištu/vodeću lopaticu, što je obično rotor standardnog dizajna (ispunjavajući specifične zahteve za performanse). Naravno, svaka standardna centrifugalna pumpa također ima rotor relativnog minimalnog promjera. Naziva se "relativnim" rotorom minimalnog prečnika jer (nakon rezanja radnog kola) performanse koje proizvodi su prihvatljive i za kupca i za prodavca.

Povećanjem ili smanjenjem prečnika impelera, snaga pumpe se može povećati ili smanjiti. Radno kolo većeg prečnika daju veći napon i protok od impelera manjeg prečnika. Promjene u promjeru radnog kola također će uticati na efikasnost pumpe. Kada je količina rezanja mala, efekat efikasnosti nije očigledan; međutim, kada količina rezanja pređe određenu vrijednost, efikasnost pumpe će značajno pasti. Stoga će proizvođači pumpi dati preporučeni minimalni promjer radnog kola za svaku centrifugalnu pumpu.

• Kada razmotriti rezanje impelera?

Krajnji korisnici bi trebali razmotriti rezanje impelera kada se pojavi bilo koji od sljedećih uvjeta:
1. Mnogi sistemski bajpas ventili su otvoreni, što ukazuje da je višak protoka dostupan opremi sistema.
2. Prekomjerno prigušivanje je potrebno za kontrolu protoka kroz sistem ili proces.
3. Visoki nivoi buke ili vibracija ukazuju na prekomjeran protok.
4. Pumpa radi dalje od projektne tačke (radi pri malom protoku)

• Metoda rezanja radnog kola

Postoje tri načina za rezanje impelera:
1. Rezanje jednakog promjera. Ovo je najčešće korištena metoda rezanja.
2. Bevel cutting. Obično se koristi na jednostrukim usisnim impelerima niske specifične brzine.
3.V-oblik rezanja. Obično se koristi na rotorima s dvostrukim usisom.
Za centrifugalne pumpe, bez obzira koji se način rezanja koristi, obično se režu samo lopatice radnog kola i zadržava se poklopac.

• Prednosti reznih impelera

Primarna prednost smanjenja veličine radnog kola su smanjeni operativni troškovi i troškovi održavanja. Osim uštede energije, impeleri za rezanje smanjuju habanje cijevi sistema, ventila i nosača cijevi. Vibracije cijevi uzrokovane strujanjem imaju tendenciju zamora zavarenih spojeva cijevi i mehaničkih spojeva. Vremenom može doći do pucanja zavara i labavih spojeva, što dovodi do curenja i zastoja radi popravki. Prekomjerna energija fluida je također nepoželjna iz perspektive dizajna. Nosači cijevi su obično raspoređeni i dimenzionirani da izdrže statička opterećenja od težine cjevovoda i fluida, tlačna opterećenja od unutrašnjeg pritiska sistema i ekspanzije uzrokovane promjenama temperature u termodinamičkim aplikacijama. Vibracije od prekomjerne energije fluida stvaraju neprihvatljiva opterećenja na sistemu i dovode do curenja, zastoja i dodatnog održavanja.