Spośród charakterystyk przepływu należy wyróżnić dwa typy:

1. stateczną, opadającą stale w miarę zwiększania się natężenia przepływu, począwszy od największej wartości HjH_n, jaka odpowiada zamknięciu zaworu tłocznego (Q/Q„ = '

2. niestateczną, wznoszącą się od pewnej wartości H/H„ przy Q/Q_n = 0 do najwyższe wartości w wierzchołku i następnie opadającą.

W statecznych charakterystykach przepływu każdej wartości H/H„ odpowiada jedna wartość Q/Qn, natomiast w charakterystykach niestatecznych występuje obszar, w których każdej wartości H/H„ odpowiadają dwie wartości Q/Q_n. W niektórych przypadkach eksploatacja jednej pompy lub dwu współpracujących pomp o charakte­rystykach niestatecznych prowadzi do uszkodzenia pomp.

Charakterystyka przepływu może być plaska lub stroma. Charakte­rystyki przepływu pomp odśrodko­wych wolno- i normalnobieżnych są płaskie i nie­stateczne, natomiast pompy odśrod­kowe szybkobieżne, helikoidalne i diagonalne oraz śmigłowe mają charakterystyki stateczne oraz strome. Strome i stateczne cha­rakterystyki mają również pompy z kanałami bocznymi powszechnie stosowane w małych urządzeniach hydro­forowych.

Charakterystyki bezwymiarowe pomp: a) cha­rakterystyki przepływu — stateczna i niestateczna, b) cha­rakterystyki mocy — przeciążalna i nieprzeciążalna

Stosowanie pomp o stromej charakterystyce przepływu jest niejednokrotnie korzystne, ponieważ np. przy wahaniach ciśnienia w sieci lub zmianach położenia cieczy w zbiornikach czerpalnym i górnym wydajność i sprawność niewiele się zmieniają. Stosowanie pomp o stromej charakterystyce przepływu w urządzeniach hydroforowych uzasadnione jest tym, że punkty włączania i wyłączania silnika przez przetwornik ciśnieniowy są wyraźne. „Płaska charakterystyka przepływu jest natomiast dogodna w przypadku zasilania urzą­dzeń i aparatów za pomocą pomp wysokociśnieniowych, gdyż przy małych lub zerowych wydajnościach pompa nie wytwarza nadmiernego ciśnienia, które wymagałoby grubych ścianek przewodów i dołączonych do nich urządzeń.

Charakterystyki mocy można podzielić na dwa rodzaje:

1. nieprzeciążalne odpowiadające statecznym charakterystykom przepływu,

2. przeciążalne odpowiadające niestatecznym charakterystykom przepływu.

Nazwy te wynikają z niemożności lub możności przekazania większej mocy cieczy po przekroczeniu w górę parametrów nominalnych. Zaletą krzywych nieprzeciążalnych jest możliwość przeciążenia silnika napędzającego pompę, wskutek czego wystarczy mały zapas mocy silnika.

W miarę wzrostu wydajności charakterystyki mocy pomp odśrodkowych wznoszą się, pomp helikoidalnych i diagonalnych w przybliżeniu są równolegle, natomiast charakterystyki pomp śmigłowych opadają. Wynika stąd konieczność uruchamiania pomp odśrodkowych przy zamkniętej zasuwie przewodu tłocznego celem obniżenia momentu oporu przy rozruchu. W tym samym celu pompy śmigłowe uruchamia się przy otwartej zasuwie; w przeciwnym bowiem przypadku należy dobrać silnik o odpowiednio większej mocy od wymaganej do pracy pompy przy parametrach nominalnych.

REGULACJA WYDAJNOŚCI POMP TŁOKOWYCH

Wynika z niego, że wydajność rzeczywistą wielocylindrowej pompy jednostronnego działania można zmieniać przez:

• zmianę prędkości obrotowej wału korbowego (zmiana η),

• zmianę liczby działających cylindrów pompy wielocylindrowej (zmiana i),

• zmianę skoku tłoka (zmiana s), Ponadto stosowana jest regulacja zwana upustową.

Każdy z wymienionych sposobów regulacji może być przeprowadzony ręcznie lub auto­matycznie w funkcji parametru istotnego dla obiektu zasilanego przez pompę.

Regulacja przez zmianę prędkości obrotowej.

Ten sposób regulacji polega na zmianie prędkości obrotowej wału korbowego dzięki: zmianie prędkości obro­towej silnika napędowego, działaniu sprzęgła hydraulicznego lub zastosowaniu przekładni. Zmiana prędkości obrotowej wału korbowego może być skokowa łub płynna. Maszyny paro­we, silniki spalinowe, silniki elektryczne, sprzę­gła hydrauliczne i elektromagnetyczne umożli­wiają płynną zmianę prędkości obrotowej wału korbowego, natomiast przekładnie pasowe, przekładnie zębate dają możność przeprowadzenia regulacji skokowej.

Zamiast zmiany prędkości obrotowej wału korbowego może być zmieniana częstość sko­ków tłoka.

Regulacja przez zmianę liczby czynnych cylindrów.
Wyłączenie,' z działania jednego lub więcej cylindrów pompy wielocylindrowej następuje przez podwieszenie zawieradeł zaworów ssawnych. Czynność tę przeprowadza się działając ręcznie lub zachodzi ona samoczynnie.

Obracając ręcznie za pomocą uchwytu 1 wałek 2, na którym umocowane są mimośrody 5, powoduje się podniesienie zawieradła 3 zaworu ssawnego za pośrednictwem popychaczy 4. Wskutek tego ciecz zassana w czasie skoku ssącego zostaje przez podniesiony zawór ssawny w czasie skoku tłoczącego z powrotem z cylindra wydalona. Automatyczna regulacja wydajności przez podwieszanie zaworu ssawnego polega na uzależnieniu ruchu popychacza, działającego na tłoczek znajdujący się na drugim końcu popychacza, od wartości ciśnienia panującego np. w rurociągu tłocznym pompy. Ruchowi popychacza przeciwdziała sprężyna, której napięcie może być regulowane. '

Regulacja przez zmianę skoku tłoka.

Zmiana skoku tłoka może być przeprowadzona w czasie postoju lub w czasie ruchu pompy..

Regulacja upustowa.

Regulacja upustowa odbywa się przez:

— odprowadzenie cieczy znajdującej się w cylindrze do powietrznika ssawnego dzięki otwarciu zaworu na przewodzie obiegowym 2,

— odprowadzenie cieczy z przewodu tłocznego do przewodu ssawnego przez otwarcie zaworu na przewodzie obiegowym 3,

— odprowadzenie cieczy z przestrzeni nad zaworem tłocznym do cylindra wskutek otwarcia zaworu na przewodzie obiegowym.

REGULACJA WYDAJNOŚCI POMP WIROWYCH

Rzadko kiedy zużycie cieczy w miejscu jej odbioru jest stałe. Najczęściej zmienia się ono w czasie, wobec czego zachodzi potrzeba dostosowania dostawy cieczy podawanej prze: pompę wirową do zmieniającego się zużycia. Jednym ze sposobów, za pomocą którego proces ten może być zrealizowany, jest regulacja wydajności pompy.

Regulacją wydajności pompy wirowej nazywa się proces zmiany charakterystyk; pompy lub zmiany charakterystyki przewodu tłocznego względnie charakterystyki siec: w celu uzyskania pożądanej wydajności.

W czasie zmiany wydajności pompy wirowej automatycznie zmienia się jej wysoko;, podnoszenia, tak że regulacja wydajności jest tym samym regulacją ciśnienia wytwarza­nego przez pompę. Każdy sposób regulacji pociąga jednak dodatkowe straty, bowiem istnieje tylko jeden punkt działania pompy z najwyższą sprawnością.

REGULACJA WYDAJNOŚCI POMP ODŚRODKOWYCH

Regulacja wydajności pomp odśrodkowych może być przeprowadzana przez:

• zmianę prędkości obrotowej,

• zmianę ustawienia łopatek kierowniczych,

• dławienie,

• odprowadzenie cieczy przez upust,

• napowietrzenie.

Regulacja przez zmianę prędkości obrotowej pompy.

Ten sposób regulacji oparty jest na zmianie charakterystyki pompy. Jest to regulacja eko­nomiczna, która w miarę możności powinna być przede wszystkim stosowana tam, gdzie w całkowitej wysokości podnoszenia, jaką ma do pokonania pompa, duży udział mają opory tarcia i opory miejscowe. Z przebiegu krzywych wykresu muszlowego widać bowiem, że charakterystyka takiego przewodu ma najmniejsze odchylenia od osi wykresu muszlowe­go pomp odśrodkowych (rys. 3-93).

Regulacja za pomocą nastawialnej kierownicy wlotowej.

Z równania Eulera [3-2] wynika, że energia jednostkowa przekazywana cieczy w maszynie wirowej zależy od warunków przepływu u wlotu wirnika. Zmiana krętu cieczy wpływającej do wnętrza wirnika powoduje zmianę charakterystyki przepływu pompy, a zatem zmianę jej wydajności i wysokości podnoszenia.

Kierownica przed wirnikiem, której łopatki dadzą się ustawiać, umożliwia więc regulację wydajności w dół i w górę. Ten rodzaj regulacji stosowany jest rzadko i tylko w pompach diagonalnych. Z przebiegu wykresu muszlowego tych pomp wynika, że przy wielkich zmia­nach wydajności zachodzą duże zmiany sprawności. Należy to mieć na uwadze przy stoso­waniu tego sposobu regulacji.

Regulacja przez dławienie.

Zmiana wydajności pompy przez dławienie przepływu cieczy w przewodzie tłocznym polega na zmianie charakterystyki przewodu. Ten sposób regulacji jest najprostszy i dlatego najpowszechniej stosowany, ale podkreślić należy, że jest on mało ekonomiczny. Dławienie przepływu cieczy uzyskuje się
przez przymykanie zaworu wbudowanego w przewód tłoczny bezpośrednio za pompą i za zaworem zwrotnym. Dławienia przepływu cieczy w przewodzie ssawnym nie stosuje się ze względu na niebezpieczeństwo wywołania kawitacji lub nawet przerwania słupa cieczy, co zmusza do zatrzymania pompy.

Regulacja upustowa.

Regulacja upustowa pompy polega na odpro­wadzaniu części cieczy z przewodu tłocznego przez przewód upustowy do zbiornika czer­palnego lub przewodu ssawnego.

Ta regulacja polega więc na zmianie charakterystyki przepływu w ten sposób, że prze­biega ona bardziej łagodnie, przez co rośnie wydajność i zapotrzebowanie mocy pompy odśrodkowej; jednakże ciecz do punktu odbioru płynie ze zmniejszonym natężeniem, gdyż część jej wypływa przez upust. Jest to więc regulacja w górę.

Regulacja upustowa bywa stosowana w pompach odśrodkowych zasilających kotły parowe.

Regulacja przez napowietrzanie.

Regulacja przez napowie­trzanie polega na doprowadzeniu niewielkich ilości powietrza do przewodu ssawnego. Jest to regulacja w dół. Wpływ natężenia dopływu powietrza wprowadzonego do przewodu ssawnego na wydajność pompy pokazano na rys. 3-84. Jakkolwiek metoda ta jest bardziej ekonomiczna od metody dławieniowej, zakres jej stosowalności jest ograniczony możli­wością przerwania słupa cieczy w przewodzie ssawnym; dlatego też jest ona stosowana niemal wyłącznie w badaniach laboratoryjnych.

Wolnobieżne-maly wyroznik szybkobieżności n_s=200-600 obr/min wytwarza ona wysokie cisnienie co za tym idzie male wydajnosci

Szybkobieżne- duzy wyróznik szybkobieżności n_s>1200 obr/min

Pompa która przepuszcza duze ilości cieczy ale wysokości jej podnoszenia sa male;maja mala prędkość obrotowa ponieważ ich sprawność jest mala, wydatkowanie jest duze

Wyroznik szybkobieznoci- prędkość obrotowa wirnika pompy geometrycznie podobnej która przy ustalonej prędkości podnoszenia ma ustalona wydajność

Ht_∞ dla pomp wirowych

Ht_∞ =f(Q_∞)

Zalezy od wartości kata β.jezeli jest on wiekszy od 90^o to wysokość podnoszenia wzrasta.Jezeli jest =90 to jest stala.Jezeli jest mniejsza od 90 to maleje.

Hgmax dla pompy tłokowej

Hgmax zalezy od cisnienia panującego nad zwierciadlem cieczy w zbiorniku dolnym powierzchni nad zwierciadlem przekroju ssawnego Fs

Ht_∞ dla pompy odśrodkowej

Ht_∞ =k* Hth_∞=k*(Cuz*Uz/ρ) jest wprost proporcjonalna do kwadratu prędkości obrotowej n i kwadratu zew. średnicy wirnika D ,zalezy od kształtu łopatki na wylocie.

Charakterystyka nieprzeciazalna

Pompy maja niemożność przekazywania większej mocy cieczy po przekroczeniu w gore parametrow nominalnych.Zaleta jest niemożliwość przeciążenia silnika napędzającego pompe w skutek czego wystarczy maly zapas mocy silnika.

W miare wzrostu wydajności charakterystyka mocy pomp odśrodkowych wznosza się ,wynika stad konieczność uruchamiania pomp przy zamkniętej zasuwie przewodu tlocznego.celem obniżenia momentu oporu przy rozruchu. W pompach helikoidalnych i diagonalnych chartka. Mocy SA w przybliżeniu rownolegle zas w pompach śmigłowych opadaja(uruchamia się przy otwartej zasuwie).Maleje albo rosnie do pewnego momentu

Pompa ma łopatki odgięte ku tylowi

Odchylenie łopatek ku tylowi od kierunku promienia o kilkanaście stopni w celu polepszenia warunkow przylegania łopatki do toru oraz wydłużenia prowadzenia łopatek w wirniku.W celu odciążenia pompy. Charakterystyka stateczna

Opadajaca stale w miare zwiekszania się natężenia przepływu poczawszy od największej wartości H/Hn jaka odpowiada zamknieciu zaworu tlocznego Q/Qn=0 dla stalej charakterystyki kazdej wartości H/Hn odpowiada jedna wartość Q/Qn

Charakterystyka niestateczna

Wznoszaca się od pewnej H/Hn przy Q/Qn=0 do najwyższej wartości w wierzchołku a nastepnie opadajaca

Praca niestateczna pompy może zachodzic gdy przysuwający się pkt pracy pompy przekroczy pkt styczności charakterystyki pompy i przewodu. Charakterystyka przewodu lezy ponad charakterystyke pompy tzn cisnienie wytwarzane przez pompe jest nizsze od cisnienia jakie powinno panowac w przewodzie przy natężeniach przepływu z zakresie od 0 do Qk. Zawor zwrotny na przewodzie tlocznym zamknie się i pompa będzie pracowala jalowo mieszając wode i powodując jej grzanie oraz grzanie się pompy. Jeśli pompa w tym stanie będzie działała dłużej nastapi uszkodzenie.Pracy niestatecznej pompy można przeciwdziałać- otwarcie upustu odprowadzającego ciecz z przewodu tlocznego do zbiornika dolnego lub do przewodu ssawnego przez co praca będzie odbywala się z wieksza wydajnością-przymkniecie czesciowe zaworu na przewodzie tlocznym, w skutek czego będzie występował tylko 1 pkt przecięcia charakterystyki pomp i przewodu

Do laczenia rownoleglego pomp należy laczyc pompy o tych samych charakterystykach poniwaz natężenie przepływu przez każdy przekroj przewodu jest jednakowy,zwieksza się wydajno ale się nie zwielokrotni.

---