Bơm lưu lượng trục Chức năng dựa trên nguyên tắc truyền đạt động lượng vào chất lỏng chủ yếu theo hướng trục bằng cách sử dụng các cánh quạt kiểu chân vịt. Không giống như bơm ly tâm, tạo ra đầu thông qua lực ly tâm, bơm lưu lượng trục tạo ra đầu bằng cách nâng chất lỏng dọc theo trục trục. Bởi vì điều này, đầu phát triển tương đối thấp và thậm chí tăng áp suất xả (áp lực) ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ dòng chảy. Sự gia tăng đột ngột của điện trở hạ nguồn, chẳng hạn như một van đóng một phần hoặc tích lũy các mảnh vụn có thể dẫn đến sự sụt giảm rõ rệt trong thông lượng. Điều này làm cho máy bơm lưu lượng trục ít tha thứ trong các hệ thống mà áp lực có thể thay đổi nhanh chóng.
Đặc tính dòng áp suất (còn được gọi là đường cong bơm) của bơm lưu lượng trục gần như nằm ngang trên một phạm vi rộng của tốc độ dòng chảy. Mặc dù điều này cho phép máy bơm hoạt động theo nhu cầu dòng chảy khác nhau mà không thay đổi áp lực mạnh mẽ trong điều kiện ổn định, nhưng nó đưa ra những thách thức khi các điều kiện dao động không thể đoán trước. Để đáp ứng với nhu cầu hoặc tăng nhu cầu đột ngột, độ phẳng của đường cong cung cấp phạm vi điều chỉnh đầu tối thiểu, có khả năng dẫn đến dao động dòng chảy, không ổn định hoặc hoạt động tại các điểm ngoài thiết kế trong đó hiệu quả và độ tin cậy suy giảm. Hành vi này tương phản mạnh mẽ với các máy bơm chảy xuyên tâm hoặc dòng chảy, có đường cong dốc hơn vốn có bộ đệm hệ thống.
Thay đổi áp lực nhanh có thể dẫn đến các hiện tượng thoáng qua như tăng thủy lực, đặc biệt là trong các hệ thống đường ống dài nơi các hiệu ứng búa nước có thể lan truyền. Bơm lưu lượng trục đặc biệt dễ bị tổn thương trước những sự kiện này do lưỡi cánh quạt lớn và thiết kế dòng mở. Nếu dòng chảy đột ngột bị hạn chế hoặc đảo ngược, lưỡi cánh quạt có thể bị phân tách dòng chảy hoặc bị đình trệ, tạo ra nhiễu loạn nghiêm trọng và tải không đối xứng. Trong những trường hợp cực đoan, khi áp suất phóng điện vượt quá áp suất đầu vào, có thể đảo ngược dòng chảy, quay vòng quay ngược và làm hỏng các con dấu trục, vòng bi hoặc các thành phần động cơ. Để ngăn chặn các hiệu ứng này, các bộ bắt giữ tăng, buồng mở rộng hoặc van kiểm tra chống đảo ngược phải được thiết kế đúng vào hệ thống.
Bơm lưu lượng trục cánh quạt được thiết kế để hoạt động trong các điều kiện dòng chảy cân bằng. Tuy nhiên, khi sự thay đổi nhanh chóng về áp suất hệ thống hoặc tốc độ dòng chảy xảy ra, mô -men xoắn theo yêu cầu của động cơ thay đổi gần như ngay lập tức. Điều này áp đặt tải trọng điện dao động lên động cơ và có thể dẫn đến quá nóng, giảm hệ số công suất và mất ổn định điện nếu không được giảm thiểu đúng cách. Biến đổi tải trọng cơ học cũng biểu hiện như dao động lực đẩy dọc trục trên trục, làm ứng suất vòng bi và con dấu cơ học. Trong các cấu hình thẳng đứng, trong đó trục bơm dài và có thể bao gồm vòng bi đường, dịch chuyển tải trục đột ngột có thể gây ra sự lệch hướng trục hoặc sai lệch.
Để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong quá trình chuyển hệ thống, bơm lưu lượng trục thường được ghép nối với các kiến trúc điều khiển tự động. Chúng bao gồm các ổ tần số thay đổi (VFD) điều chỉnh tốc độ động cơ dựa trên phản hồi hệ thống thời gian thực, do đó cho phép điều chỉnh dần đầu ra dòng chảy để đáp ứng nhu cầu thay đổi. Trong các hệ thống phức tạp hơn, PLC (bộ điều khiển logic có thể lập trình) và hệ thống SCADA tích hợp với các bộ chuyển đổi áp suất, lưu lượng kế và cảm biến nhiệt độ để cung cấp điều khiển vòng kín. Những điều khiển này ngăn chặn quá tải bơm, giảm thiểu sử dụng năng lượng và ổn định các đặc điểm xả. Việc bổ sung các bộ điều khiển PID giúp tăng cường hơn nữa các chuyển đổi trơn tru trong các sự kiện tăng, tắt hoặc chuyển tải tải.