Znanje o pumpnom sustavu centrifugalne pumpe: Što je rotor za rezanje?

Rezanje impelera je proces strojne obrade promjera rotora (oštrica) kako bi se smanjila količina energije koja se dodaje tekućini sustava. Rezanje impelera može biti korisna korekcija performansi crpke kada je pumpa prevelika zbog pretjerano konzervativne prakse dizajna pumpe ili promjena u opterećenjima sustava.

• Što je impeler rezača?

Rad centrifugalne pumpe može se promijeniti promjenom promjera rotora, odnosno rezanjem rotora.

Norma API610 propisuje da pri zamjeni impelera s većim promjerom ili drugačijim hidrauličkim dizajnom, s mogućnošću regulacije brzine ili korištenjem praznog stupnja, visina crpke treba biti u mogućnosti povećati za najmanje 5%. Drugim riječima, za centrifugalne crpke s konstantnim brojem okretaja i konstantnim brojem stupnjeva nije dopušteno koristiti impeler najvećeg promjera, odnosno zahtijevani učinak treba postići rezanjem rotora.

Svaka standardna centrifugalna pumpa ima impeler najvećeg promjera ugrađen u kućište/krilce za vođenje, što je obično rotor standardne izvedbe (zadovoljava specifične zahtjeve performansi). Naravno, svaka standardna centrifugalna pumpa također ima relativno minimalni promjer rotora. Naziva se rotor "relativnog" minimalnog promjera jer (nakon rezanja rotora) učinak koji proizvodi prihvatljiv je i kupcu i prodavaču.

Povećanjem ili smanjenjem promjera impelera, učinak pumpe se može povećati ili smanjiti. Impeleri s većim promjerima proizvode veću visinu i protok nego impeleri s manjim promjerima. Promjene promjera impelera također će utjecati na učinkovitost crpke. Kada je količina rezanja mala, učinak učinkovitosti nije očit; međutim, kada količina rezanja prijeđe određenu vrijednost, učinkovitost pumpe će značajno pasti. Stoga će proizvođači pumpi dati preporučeni minimalni promjer rotora za svaku centrifugalnu pumpu.

• Kada razmotriti rezanje impelera?

Krajnji bi korisnici trebali razmisliti o rezanju impelera kada se dogodi bilo koji od sljedećih uvjeta:
1. Mnogi premosni ventili sustava su otvoreni, što pokazuje da je višak protoka dostupan opremi sustava.
2. Prekomjerno prigušivanje potrebno je za kontrolu protoka kroz sustav ili proces.
3. Visoke razine buke ili vibracija ukazuju na pretjerani protok.
4. Crpka radi daleko od projektirane točke (radi s malim protokom)

• Metoda rezanja impelera

Postoje tri načina rezanja impelera:
1. Rezanje jednakog promjera. Ovo je najčešće korištena metoda rezanja.
2. Koso rezanje. Obično se koristi na jednostrukim usisnim rotorima niske specifične brzine.
3. Rezanje u obliku slova V. Obično se koristi na impelerima s dvostrukim usisom.
Za centrifugalne pumpe, bez obzira na metodu rezanja, obično se režu samo lopatice rotora, a pokrovna ploča se zadržava.

• Prednosti reznih impelera

Primarna prednost smanjenja veličine impelera su smanjeni troškovi rada i održavanja. Osim uštede energije, impeleri za rezanje smanjuju trošenje cjevovoda sustava, ventila i nosača cijevi. Vibracije cjevovoda izazvane strujanjem uzrokuju zamor zavarenih i mehaničkih spojeva cijevi. S vremenom može doći do pucanja zavara i labavih spojeva, što dovodi do curenja i zastoja radi popravaka. Pretjerana energija fluida također je nepoželjna iz perspektive dizajna. Nosači cijevi obično su raspoređeni i dimenzionirani tako da podnose statička opterećenja od težine cjevovoda i tekućine, tlačna opterećenja od unutarnjeg tlaka sustava i ekspanziju uzrokovanu temperaturnim promjenama u termodinamičkim primjenama. Vibracije od prekomjerne energije fluida stvaraju neprihvatljiva opterećenja na sustav i dovode do curenja, zastoja i dodatnog održavanja.