Konstrukčně vývojovým cílem nové typové řady bylo zejména zvýšení účinnosti, zvýšení provozní spolehlivosti, minimalizování provozních omezení (tzv. studené starty čerpadel) a unifikace dílů spolu s možností variantních provedení ucpávkových prostorů, vyrovnávacího zařízení a mazání ložisek.
Při zpracování jednotlivých velikostí čerpadel se vycházelo z typizovaných parametrů energobloků. Do roku 1997 byly zpracovány čtyři hydraulické velikosti čerpadel CND (pro průtoky 44 - 90 l.s-1 a dopravní výšku do 1600 m, respektive 2200 m) - z vysokootáčkových to byly řady CNE 2 (průtok 130 l.s-1, dopravní výška 2900 m) a KNE 4.1 (průtok 200 l.s-1, dopravní výška 2700 m).
U konstrukčně zpracovaných velikostí čerpadel typu CND bylo dosaženo zvýšení účinnosti na úkor vyšších ns, což se projevilo použitím vyššího počtu stupňů pro krytí výkonových parametrů a tím i vyššími výrobními náklady. Tato skutečnost a rozbor evidovaných poptávek přinutily výrobce k novému vytýčení pracovních oblastí napájecích čerpadel. Podle nové typizace se v označení rozlišuje konstrukční velikost (první číslice za písemným označením typu) a hydraulická velikost (následující dvojčíslí). Do každé konstrukční velikosti je tedy možné namontovat variantní hydraulické díly (oběžná kola, rozvaděče a tělesa článků) tak, aby mohl zákazník provozovat čerpadlo pro dané parametry s co nejlepší účinností.
Dalšího zvýšení účinnosti bylo dosaženo v oblasti hydraulického vývoje, a to novým tvarovým řešením hydraulických profilů oběžných kol a převaděčů, zmenšením spáry mezi výstupním průměrem oběžného kola a vstupním průměrem do rozvaděče, zvýšením rozměrové přesnosti odlitků oběžných kol a rozvaděčů a snížením drsnosti odlitků oběžných kol a rozvaděčů otryskáváním jemnou skelnou drtí (balotinou).
V rámci technické přípravy u všech nově navrhovaných velikostí napájecích čerpadel jsou provedeny pevnostní kontrolní výpočty s cílem dokladování kvality výrobků nejen čerpadel určených pro jadernou energetiku, ale i čerpadel pro klasickou energetiku. Kontrolní pevnostní výpočet zahrnuje výpočet teplotních polí, výpočet deformací a napětí při ustáleném provozním stavu, při studeném startu a při tlakové zkoušce. Je proveden výpočet na únavu a jsou posouzeny mezní stavy. Výsledky těchto výpočtů a jejich detailní rozbor ukazují pevnostní rezervy dané konstrukce čerpadla, popřípadě nedostatky z hlediska pevnosti a tuhosti, které je možno ještě před uvedením do výroby včas odstranit. Mimo jiné dává konstruktérovi možnost volby různého materiálového provedení čerpadla pro konkrétní obchodní případy v závislosti na počtu pracovních stupňů a provozní teplotě čerpané kapaliny. Dále se výpočet zabývá dynamickou analýzou rotoru i statoru čerpadla.
Prokazování provozní spolehlivosti čerpadel nových řad je záležitostí dlouhodobou, kterou do značné míry ovlivňuje i provozovatel. Výroba čerpadel nových typových řad byla zahájena v roce 1993 a od počátku výroby nedošlo ani v jednom případě k havárii napájecího čerpadla zapříčiněné vlastním čerpadlem.
Běžné opravy spočívají zejména ve výměně ucpávkových šňůr provazcových ucpávek. Napájecí čerpadla jsou přednostně nabízena v provedení s mechanickými ucpávkami a přechod z provazcových ucpávek na ucpávky mechanické je závislý na přístupu provozovatelů. Čerpadla větších konstrukčních velikostí a vysokootáčková čerpadla jsou pouze v provedení s mechanickou ucpávkou. Doba provozu do generální opravy původních napájecích čerpadel typu CHP, CHM a KHN byla cca 25 000 provozních hodin. V projektu nových typových řad CND, CNE a KNE byla původně stanovena doba do generální opravy 40 000 provozních hodin. Při revizích bylo zjištěno, že stav kontrolovaných dílců je natolik dobrý, že umožňuje zvýšit dobu do generální opravy minimálně na 60 000 provozních hodin.
O úspěšnosti nové řady čerpadel svědčí uvedení 80 ks napájecích čerpadel CND a KNE do provozu a zájem japonské společnosti o čerpadla CND jako doplnění nabídky svého sortimentu po detailním a rozsáhlém testování tohoto čerpadla v mateřském závodě.
Ing. Rudolf Hansgut