Flödes- och tryckpulsationer

Flödes- och tryckpulsationer förekommer i större eller mindre utsträckning i alla förträngningspumpar (deplacementspumpar). Den avgörande faktorn för pulsationens karaktär är deplacementets storlek och hastighet (varvtal eller slag).

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.