Metody regulacji przepływu rurociągowych pomp odśrodkowych

1. Dławienie wylotu  

W przypadku pomp o małej i średniej prędkości obrotowej jest to powszechna i ekonomiczna metoda regulacji przepływu, chociaż generalnie ogranicza się do takich pomp. Częściowe zamknięcie dowolnego typu zaworu na rurociągu wylotowym zwiększa ciśnienie systemu, powodując, że krzywa podnoszenia systemu przecina się z krzywą podnoszenia pompy rurociągu przy mniejszym natężeniu przepływu.  

Dławienie wylotu przesuwa punkt pracy do obszaru o niższej wydajności i powoduje utratę mocy na zaworze dławiącym. Może to mieć znaczenie w przypadku dużych instalacji pompowych, gdzie bardziej inwestycyjne metody regulacji mogą okazać się bardziej atrakcyjne ekonomicznie. Dławienie do pozycji zamkniętej może spowodować przegrzanie płynu wewnątrz pompy; w celu utrzymania niezbędnego minimalnego przepływu można zastosować przewód obejściowy lub zastosować alternatywne metody regulacji – jest to szczególnie ważne w przypadku pomp tłoczących gorącą wodę lub ciecze lotne.  

2. Dławienie ssania  

Jeśli dostępna jest wystarczająca wartość NPSH (Net Positive Suction Head), dławienie w rurociągu ssącym może zaoszczędzić część energii. Paliwo do silników odrzutowychpompy rurociągoweczęsto stosuj dławienie wlotu, ponieważ dławienie wylotu może powodować przegrzanie lub parowanie cieczy. Przy bardzo małych natężeniach przepływu wirniki tych pomp są tylko częściowo wypełnione cieczą, więc moc wejściowa i wzrost temperatury wynoszą około 1/30 wartości, które występują, gdy wirnik jest w pełni sprawny podczas dławienia wylotu.  

Natężenie przepływu pomp kondensatu jest zwykle kontrolowane na podstawie głębokości zanurzenia, co jest równoznaczne z dławieniem wlotu. Specjalne konstrukcje mogą zminimalizować uszkodzenia kawitacyjne tych pomp, chociaż ich efektywność energetyczna staje się dość niska.  

3. Regulacja obejścia  

Całość lub część przepływu zpompa rurociągowaprzewód tłoczny można skierować rurą obejściową z powrotem do króćca ssawnego pompy lub innego odpowiedniego punktu. Obejście może być wyposażone w jedną lub więcej kryz przepływowych i odpowiednie zawory regulacyjne. Obejście dozujące jest zwykle stosowane w celu zmniejszenia przepływu pomp zasilających kocioł, głównie w celu zapobiegania przegrzaniu. Jeśli obejście odwróci nadmiar przepływu z pompy śmigłowej zamiast stosować dławienie wylotu, można osiągnąć znaczne oszczędności energii.  

4. Regulacja prędkości  

Metoda ta minimalizuje wymaganą moc i eliminuje przegrzanie podczas regulacji przepływu. Turbiny parowe i silniki spalinowe można łatwo dostosować do regulacji prędkości przy niewielkich dodatkowych kosztach. Do regulacji prędkości można zastosować różne mechaniczne, magnetyczne i hydrauliczne urządzenia o zmiennej prędkości, a także silniki o zmiennej prędkości prądu stałego i prądu przemiennego.  

Silniki o zmiennej prędkości są zazwyczaj drogie i można je uzasadnić jedynie po przeprowadzeniu badań ekonomicznych dla konkretnych przypadków. Badano regulację łopatek regulowanych: dla pomp o prędkości właściwej 5700 (2,086) skuteczne są regulowane łopatki kierujące zamontowane przed wirnikiem. Łopatki te mogą generować dodatni obrót wstępny, zmniejszając wysokość podnoszenia, przepływ i wydajność, chociaż ich efekt regulacji jest stosunkowo niewielki w przypadku innych określonych prędkości.  

W Europie duże pompy magazynujące energię do wytwarzania energii z powodzeniem wykorzystują regulowane łopatki dyfuzora wylotowego. Opracowano także pompy śmigłowe z łopatkami o zmiennym skoku, uzyskujące szeroki zakres przepływu przy stałej wysokości podnoszenia i stosunkowo małych stratach wydajności. Metody te są jednak zbyt skomplikowane i kosztowne, co ogranicza ich praktyczne zastosowanie.  

5. Wtrysk powietrza  

Wtryskiwanie powietrza do króćca ssawnego pompy to kolejna metoda regulacji przepływu, która pozwala zaoszczędzić pewną ilość energii w porównaniu z dławieniem wylotu. Jednakże powietrze w transportowanej cieczy jest generalnie niepożądane, a jego nadmiar grozi utratą głowicy zalewowej pompy. Dlatego metoda ta jest rzadko stosowana w praktyce, z wyjątkiem szczególnych przypadków.