Kwalifikacja: TWO.09 - Obsługa siłowni statkowych, urządzeń pomocniczych i mechanizmów pokładowych
Zawód: Technik żeglugi śródlądowej
Zmianę wydajności pomp tłokowych można uzyskać przez zmianę wartości
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Dokładnie tak, wydajność pomp tłokowych najłatwiej i najszybciej reguluje się przez zmianę prędkości obrotowej. Pompy tłokowe to urządzenia wyporowe, więc ich wydajność jest wprost proporcjonalna do liczby obrotów wału pompy na minutę. Większa prędkość – więcej cykli tłoczenia i większa ilość przepompowanego medium w danym czasie. W praktyce bardzo często stosuje się falowniki albo inne regulatory prędkości, żeby dopasować pracę pompy do aktualnego zapotrzebowania. To jest szczególnie popularne w systemach hydraulicznych i instalacjach przemysłowych, gdzie wymagana jest elastyczność i oszczędność energii. Często spotkać można w dokumentacji technicznej i normach (np. PN-EN 809) właśnie zalecenie, by wydajność regulować zmianą obrotów, a nie np. dławieniem zaworami czy manipulowaniem innymi parametrami, bo to mniej efektywne. Z mojego doświadczenia wynika, że dobór odpowiedniego napędu z możliwością regulacji to podstawa, jeśli od pompy oczekuje się zmiennej wydajności. Warto też pamiętać, że przy zmianie prędkości obrotowej zmieniają się niektóre parametry pracy pompy, np. ciśnienie pulsacji, więc projektując układ trzeba to mieć na uwadze.
Często spotykam się z opinią, że ciśnienie ssania albo tłoczenia ma duży wpływ na wydajność pompy tłokowej, ale to nie do końca tak działa w praktyce. W pompach tłokowych wydajność zależy głównie od objętości cyklicznie przetłaczanego medium i liczby cykli w jednostce czasu. Zmiana ciśnienia ssania czy tłoczenia wpływa bardziej na warunki pracy, szczelność zaworów, a nawet zjawiska kawitacji, ale nie reguluje wydajności w taki sposób, jak to robi prędkość obrotowa. Podobnie z temperaturą – ona może wpłynąć na lepkość cieczy czy rozszerzalność elementów, ale nie wykorzystuje się jej do sterowania ilością przetłaczanego medium. W praktyce to raczej parametr pomocniczy, który trzeba kontrolować, żeby nie doprowadzić do uszkodzeń. Częstym błędem jest myślenie, że podniesienie ciśnienia tłoczenia „zmusza” pompę do większej pracy, ale w rzeczywistości wydajność pompy tłokowej wtedy raczej spada, bo pompa napotyka większy opór. Stanowisko branżowe i normy, chociażby PN-EN 809, podkreślają, że podstawową i zalecaną metodą regulowania wydajności pomp wyporowych jest właśnie zmiana prędkości obrotowej, zgodnie z zasadą, że ilość przetłaczanego medium zależy od liczby cykli tłoka w jednostce czasu. Warto przy tym pamiętać o odpowiednim doborze silnika i układu regulacji, bo zbyt gwałtowne zmiany prędkości mogą wpływać na trwałość mechanizmu. Tak więc, jeśli zależy nam na precyzyjnej i efektywnej regulacji wydajności, to tylko zmiana prędkości obrotowej daje realne możliwości.