Effektbehov och verkningsgrad

Effektbehov och verkningsgrad i förträngningspumpar använder de för centrifugalpumpars effektbehov gällande ekvationerna, Ekvation 3.1 till 3.7. Dessa 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

Verkningsgraden η avser totalverkningsgraden. Av särskilt intresse för förträngningspumpar är den volymetriska verkningsgraden η_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 – η_v – skiljas från sådana minskningar, som beror på vätska och pumpinstallation. För inflödet Q_in 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.