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技術(shù)文章

離心泵能量損失


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離心泵是從原動(dòng)機(jī)那里取得的軸功率,其中較大部分是轉(zhuǎn)變成的流量和揚(yáng)程,磁力泵做了有用功,也就是所說的有效功率;而另一部分則被泵的本身所消耗掉轉(zhuǎn)換為熱量。比如,一臺(tái)離心泵的工作效率為75%,也就是說泵本身消耗掉了軸功率的25%。因此,很有必要了解不銹鋼磁力泵的能量損失、認(rèn)識(shí)能量損失,以便采取措施減少損失,提高離心泵的效率。

泵的結(jié)構(gòu)不-同,泵內(nèi)損失大小也不一樣,離心泵的能量損失分為容積損失、水力損失、機(jī)械損失三大類。

    1.容積損失

    離心泵在工作時(shí),離心泵液體由于流經(jīng)路徑不一樣,造成泵內(nèi)各處液體壓力不相同:由于結(jié)構(gòu)上的需要,泵體和轉(zhuǎn)子之間必然存在一定的問隙。當(dāng)間隙兩側(cè)壓力不同對(duì),勢(shì)必產(chǎn)生液體從高壓側(cè)向低壓側(cè)流動(dòng),液體從葉輪所獲得的能量就消耗在克服間隙的阻力上。這種能量損失稱為容積損失。

    離心泵的容積損失包括:

    (1)密封環(huán)漏失損失;

    (2)級(jí)問漏失損失;

    (3)平衡機(jī)構(gòu)漏失損失。

    其中,單級(jí)泵密封環(huán)漏失損失*大,多級(jí)泵平衡機(jī)構(gòu)漏失損失*大。

    2.水力損失

    由液體力學(xué)的邊界層理論可知,液體流動(dòng)前后是相互影響的,即前面的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)后面零件內(nèi)液體的流動(dòng)有很大影響。因此,離心泵內(nèi)由于液體沖擊、旋渦和沿程摩擦造成的能量損失稱為水力損失。

    水力損失包括:

    (1)沖擊損失;

    (2)旋渦損失;

    (3)沿程摩擦損失。

    其中,以沿程摩擦損失*大。

    3.機(jī)械損失

    由于機(jī)械摩擦產(chǎn)生的能量損失稱為機(jī)械損失。

    機(jī)械損失包括:

    (1)盤根、軸承摩擦損失,一般比較小,只占軸功率的0.1%~0.8%;

    (2)泵內(nèi)密封環(huán)、襯磨套、平衡機(jī)構(gòu)摩擦損失;

    (3)圓盤摩擦損失,主要是指葉輪在泵內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪與液體的摩擦。

    其中,以葉輪圓盤摩擦損失*大,在高壓離心泵中約占軸功率的l0%-l2%。

    4.減少能量損失的措施

    (1)在檢修裝配時(shí),特別注意各種配合間隙,過大會(huì)造成漏失,過小產(chǎn)生摩擦。因此,裝配各部件時(shí)要嚴(yán)格按工藝技術(shù)要求,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn);

    (2)提高葉輪兩側(cè)蓋板、泵體、葉輪流道、導(dǎo)翼流道的表面粗糙度,也就是讓過流面平整光滑一些。

    (3)適當(dāng)控制泵腔兩邊的寬度及控制葉輪出口側(cè)與泵腔到壓出室之間的寬度,給

  流動(dòng)的液體一個(gè)暢通的通道,減少水力損失。

    (4)提高泵的轉(zhuǎn)速,縮小葉輪直徑。因?yàn)槿~輪的直徑越大,圓盤摩擦損失越大。試

  驗(yàn)證明:圓盤摩擦損失與轉(zhuǎn)速的三次方成正比,與葉輪外徑的五次方成正比。因此,在揚(yáng)程不變的前提下,提高泵的轉(zhuǎn)速,葉輪的直徑可以相應(yīng)地縮小,而圓盤摩擦損失可成:五次方下降。

    (5)改變密封環(huán)形狀:把密封環(huán)制成迷宮式的、鋸齒形的,以減少漏失、減少容積損夫。對(duì)密封環(huán)的制造有較高的技術(shù)要求:形式要先進(jìn),材質(zhì)要好、要耐磨等。

(6)軸封(盤根)采用機(jī)械密封。

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