för en "slitagevänlig" förträngningspump gäller: ? ? ? de samarbetande detaljerna skall vara tvångsstyrda från utanför vätskan liggande anordningar eller kraftigt avlastade från glidtryck. på arbetselementen verkande krafter från vätsketryck skall tas upp av lager liggande utanför vätskan. stor volym på varje enskild deplacementhålighet bör eftersträvas vid förorenade vätskor för att minska vätskans kontaktyta med pumpmaterialet. flödes- och tryckpulsationer i många förträngningspumpar varierar levererat volymflöde under en arbetscykel. ett drastiskt exempel på detta utgör den encylindriga kolvpumpen - figur 3.17. figur 3.17 volymflöde q från encylindrig, enkelverkande kolvpump som funktion av tiden. de flesta förträngningspumpar har ett under en arbetscykel mer eller mindre varierande deplacement. för att minska flödesvariationerna kan på tryck- och/eller sugsida utjämningsklockor vara inbyggda. de kan vara luftfyllda eller utförda med luftkuddar eller fjädrar skilda från vätskan med elastiska skiljeväggar. flödesvariationernas storlek utgör en kvalitetsegenskap, som dessvärre bara undantagsvis anges av tillverkare. kännedom om storleken uttryckt t ex som flödesamplitud vid olika frekvenser är viktig för dimensionering och val av både sug- och tryckledningar. alternativt till flödesvariationer kan tryckvariationer - tryckpulsationer - anges. värdena avser då i allmänhet värden mätta i någon speciell provrigg och kan bara med svårighet överföras till en praktisk rörledning. i en provrigg utgörs strömningsmotståndet till stor del av strypförluster i reglerventiler dvs med ett av flödet i kvadrat varierande motstånd. resonansfenomen och dämpning i t ex gummislangar inverkar vidare mycket kraftigt. tryckpulsationernas storlek är principiellt oberoende av medeltrycket. storleksangivelser i % av detta kan därför vara missledande. volymflödesvariationerna varierar från ca ± 100% för den visade kolvpumpen till några få procent för skruvpumpar. flödesvariationerna tillsammans med i olika fickor instängda volymer utgör vid förträngningspumpar primärorsaken till buller och vibrationer. användning av högre varvtal-slagantal- begränsas för förträngningspumpar av de instängda vätskevolymerna och av kavitation från den instationära strömningen vid fyllning av arbetsrummet. effektbehov och verkningsgrad de för turbopumpars effektbehov gällande ekvationerna ? nr 3.1 till 3.7 ? är generella och gäller således även för förträngningspumpar. vanligen anges dock vid förträngningspumpar tryckstegring p (tryckskillnad utlopp ? inlopp) i stället för uppfordringshöjd h. sambanden blir då, om rörelseenergi och lägesenergi vid inlopp och utlopp är lika stora: ekv 3.25 och för effektbehovet p ekv 3.26 33
verkningsgraden ? avser totalverkningsgraden. av särskilt intresse för förträngningspumpar är den volymetriska verkningsgraden ?v bestämd av ekv 3.27 eftersom det inre läckaget är oberoende av q- se ekvation 3.20- kommer volymetriska verkningsgraden att öka med ökat varvtal eller slagantal. för gas- och lufthaltiga vätskor liksom i viss mån, när ångbildning - kavitation - inträffar, kommer det levererade volymflödet att minska ytterligare. förhållandet är särskilt accentuerat vid trögflytande vätskor, som kan innehålla stora mängder gas eller har otillräckligt tillrinningstryck - matning - för att helt fylla deplacementet. genom att införa en fyllnadsgrad f, som är mindre än eller lika med 1, kan pumpens inre läckage - ?v - skiljas från sådana minskningar, som beror på vätska och pumpinstallation. för inflödet qin till pumpen fås därmed: ekv 3.28 där q avser volymflödet vid gasfri vätska. utflödet mätt i volymenheter blir givetvis mindre än inflödet pga gasens kompression* * vid mycket höga tryckstegringar inverkar på ungefär likartat sätt vätskors kompressibilitet. vatten, som tryckstegras t ex 50 mpa, minskar ca 2 % i volym. 3.4 pumpkurvor pumpkurvor för olika pumptyper pumpars prestanda och framförallt turbopumpars, uttryckes vanligen i kurvform. av primärt intresse är sambandet mellan volymflöde och uppfordringshöjd dvs energiökningen per transporterad massenhet. de olika huvudtyperna har därvid drastiskt olika egenskaper - figur 3.18. figur 3.18 pumpkurvor för olika pumptyper 34