Kunskap om centrifugalpumppumpsystem: Vad är ett skärhjul?

Impellerskärning är processen att bearbeta impellerns (bladens) diameter för att minska mängden energi som tillförs systemvätskan. Impellerskärning kan vara en användbar korrigering av pumpens prestanda när en pump har blivit överdimensionerad på grund av alltför konservativa pumpkonstruktionsmetoder eller förändringar i systembelastningar.

• Vad är ett kutterhjul?

En centrifugalpumps prestanda kan ändras genom att ändra pumphjulets diameter, det vill säga genom att skära av pumphjulet.

API610-standarden föreskriver att vid byte av ett pumphjul med en större diameter eller en annan hydraulisk design, med hastighetsregleringsmöjlighet eller vid användning av ett tomt steg, bör pumphöjden kunna öka med minst 5 %. Med andra ord, för centrifugalpumpar med konstant hastighet och konstant antal steg, är pumphjulet med maximal diameter inte tillåtet att användas, det vill säga att den erforderliga prestandan måste uppfyllas genom att kapa pumphjulet.

Varje standard centrifugalpump har ett impeller med maximal diameter installerat i höljet/ledskovlan, vilket vanligtvis är ett pumphjul av standarddesign (uppfyller specifika prestandakrav). Naturligtvis har varje standard centrifugalpump också ett pumphjul med relativ minimal diameter. Det kallas en "relativ" minimidiameter impeller eftersom (efter kapning av pumphjulet) prestandan den producerar är acceptabel för både köparen och säljaren.

Genom att öka eller minska pumphjulets diameter kan pumpeffekten ökas eller minskas. Pumphjul med större diametrar ger större fallhöjd och flöde än pumphjul med mindre diametrar. Ändringar i impellerdiametern kommer också att påverka pumpens effektivitet. När skärmängden är liten är effektivitetseffekten inte uppenbar; men när skärmängden överstiger ett visst värde kommer pumpens effektivitet att sjunka avsevärt. Därför kommer pumptillverkarna att ge en rekommenderad minsta impellerdiameter för varje centrifugalpump.

• När ska man överväga impellerkapning?

Slutanvändare bör överväga att kapa pumphjulet när något av följande tillstånd inträffar:
1. Många systembypassventiler är öppna, vilket indikerar att överflödet är tillgängligt för systemutrustningen.
2. Överdriven strypning krävs för att kontrollera flödet genom systemet eller processen.
3. Höga nivåer av buller eller vibrationer indikerar överdrivet flöde.
4. Pumpen arbetar borta från designpunkten (kör med lågt flöde)

• Metod för impellerskärning

Det finns tre sätt att skära pumphjulet:
1.Skärning med lika diameter. Detta är den mest använda skärmetoden.
2. Fasskärning. Används vanligtvis på pumphjul med låg specifik hastighet.
3.V-formad skärning. Används vanligtvis på dubbla sughjul.
För centrifugalpumpar, oavsett vilken skärmetod som används, skärs vanligtvis endast impellerbladen och täckplattan behålls.

• Fördelar med skärande pumphjul

Den främsta fördelen med att minska impellerstorleken är minskade drifts- och underhållskostnader. Förutom energibesparingar minskar skärhjulen slitage på systemrör, ventiler och rörstöd. Flödesinducerade rörvibrationer tenderar att trötta ut rörsvetsar och mekaniska fogar. Med tiden kan svetssprickor och lösa fogar uppstå, vilket leder till läckor och stillestånd för reparationer. Överdriven vätskeenergi är också oönskad ur ett designperspektiv. Rörstöd är vanligtvis placerade och dimensionerade för att hantera statiska belastningar från vikten av rörledningar och vätska, tryckbelastningar från systemets inre tryck och expansion orsakad av temperaturförändringar i termodynamiska applikationer. Vibrationer från överdriven vätskeenergi lägger oacceptabla belastningar på systemet och leder till läckor, stillestånd och ytterligare underhåll.