Pompe de flux axial Funcția bazată pe principiul de a da un avânt fluidului în primul rând în direcția axială folosind rotatorii de tip elice. Spre deosebire de pompele centrifuge, care generează capul prin forța centrifugă, pompele de flux axial generează capul prin ridicarea lichidului de -a lungul axei arborelui. Din această cauză, capul dezvoltat este relativ scăzut și chiar creșterea minoră a presiunii de descărcare (backpressure) au impact semnificativ asupra debitului. O creștere bruscă a rezistenței în aval - cum ar fi o supapă de închidere parțială sau acumularea de resturi - poate duce la o scădere marcată a debitului. Acest lucru face ca pompele de flux axial să fie mai puțin iertătoare în sistemele în care backpresura se poate schimba rapid.
Caracteristica fluxului de presiune (cunoscută și sub numele de curba pompei) a unei pompe de debit axial este aproape orizontală pe o gamă largă de debit. În timp ce acest lucru permite pompei să funcționeze în diferite cerințe de flux, fără o schimbare drastică a presiunii în condiții stabile, prezintă provocări atunci când condițiile fluctuează imprevizibil. Ca răspuns la căderile sau creșterea bruște a cererii, planeitatea curbei oferă un interval minim de ajustare a capului, ceea ce poate duce la oscilația, instabilitatea sau funcționarea fluxului în puncte în afara designului în care eficiența și fiabilitatea se degradează. Acest comportament contrastează brusc cu pompele cu flux radial sau mixt, ale căror curbe mai abrupte, în mod inerent, tranzitorii de sistem tampon.
Modificările rapide ale backpresurii pot duce la fenomene tranzitorii, cum ar fi creșterea hidraulică, în special în sistemele de conducte lungi, unde efectele ciocanului de apă se pot propaga. Pompele cu flux axial sunt deosebit de vulnerabile la aceste evenimente datorită lamelor lor mari de rotor și designului cu flux deschis. Dacă fluxul este brusc restricționat sau inversat, lamele rotorului pot experimenta separarea sau blocarea fluxului, producând turbulențe severe și încărcare asimetrică. În cazuri extreme, atunci când presiunea de descărcare depășește presiunea de intrare, poate apărea inversarea debitului, învârtind rotorul înapoi și deteriorarea garniturilor, rulmenților sau componentelor motorului. Pentru a preveni aceste efecte, trebuie să se ridice apariții, camerele de expansiune sau supapele de verificare anti-inversare trebuie să fie proiectate în mod corespunzător în sistem.
Rotorul pompei de flux axial este proiectat să funcționeze în condiții de debit echilibrat. Cu toate acestea, atunci când apar modificări rapide ale presiunii sau debitului sistemului, cuplul necesar de motor se modifică aproape instantaneu. Acest lucru impune încărcături electrice fluctuante pe motor și poate duce la supraîncălzire, factor de putere redus și instabilitate electrică, dacă nu este atenuată în mod corespunzător. Variația de sarcină mecanică se manifestă, de asemenea, ca fluctuații de tracțiune axială pe arbore, care subliniază rulmenții și garniturile mecanice. În configurațiile verticale, în cazul în care arborele pompei este lung și poate include rulmenți de linie, schimbările bruște de încărcare axială pot provoca deviere sau aliniere necorespunzătoare.
Pentru a asigura o funcționare fiabilă în timpul tranzitorilor de sistem, pompele de debit axial sunt frecvent cuplate cu arhitecturi de control automat. Acestea includ unități de frecvență variabilă (VFD) care reglementează viteza motorului pe baza feedback-ului în timp real al sistemului, permițând astfel ajustarea treptată a producției de flux ca răspuns la schimbarea cererii. În sisteme mai complexe, sistemele PLC (controlere logice programabile) și SCADA se integrează cu traductoare de presiune, debituri și senzori de temperatură pentru a asigura un control cu buclă închisă. Aceste controale împiedică supraîncărcarea pompei, minimizează consumul de energie și stabilizează caracteristicile de descărcare. Adăugarea de controlere PID îmbunătățește în continuare tranzițiile netede în timpul evenimentelor de întrerupere, închidere sau comutare de sarcină.