• 技术文章ARTICLE

    您当前的位置:首页 > 技术文章 > 浅析单级离心泵的能量损失及效率

    浅析单级离心泵的能量损失及效率

    发布时间: 2022-07-25  点击次数: 1060次
      今天小编给大家讲讲单级离心泵的能量损失及效率:
     
      原动机传给泵轴的功率不能全部转换为有效功率,即不能全部用来增加液体的能量。由于其中一部分能量在泵轴旋转过程中消耗掉了,一部分能量在泵内损失掉了,所以泵的有效功率总是小于轴功率。
     
      按单级离心泵能量损失形式不同,可分为:机械损失、容积损失和水力损失。
     
      1、机械损失及机械效率 机械损失包括两部分:一是泵轴与轴承、轴封装置之间的摩擦损失;二是轮阻损失,又称圆盘摩擦损失,即原来在充满液体的泵壳内旋转时,叶轮外表面与液体之间的摩擦损失。
     
      在机械损失中,轮阻损失占的比例较大,而轴承的轴封装置摩擦损失较小。用机械效率ηm表示机械损失的大小,机械效率就是轴功率Pe经机械损失后的剩余功率与轴功率之比,即:
     
      式中 Pm——由于机械损失而消耗的功率。
     
      理论与实践表明,合理减小叶轮外径,提高叶轮转速,降低轮盖板表面粗糙度,可以提高泵的机械效率。泵轴采用机械密封则轴封摩擦损失较小,若用填料密封应注意填料压盖不要压得过紧。离心泵的机械效率一般为90%~97%。
     
      2、容积损失及容积效率 离心泵在运转时,泵体内各处的液体压力是不同的,有高压区也有低压区。由于机构上的需要在泵体内部有很多间隙,当间隙前后压力不同时,有部分液体就要有高压区流动低压区。这部分液体虽然获得了能量但是没有被有效利用,在泵内循环,而消耗于克服间隙阻力上。还有一部分液体获得能量后从轴封处泄漏掉了,所以泵的实际流量qv比理论流量qvth小。

    单级离心泵

     


     
      用容积效率ηv表示容积损失的大小,它是经容积损失后的功率与未经容积损失的功率之比,即:
     
      离心泵的容积效率ηv一般为90%~95%。
     
      对于给定的离心泵,要提高容积效率ηv,必须降低泄漏量,可采用减少密封间隙的环形面积或增加密封环间隙阻力等措施。运转中的离心泵应定期检查密封环磨损情况,及时更换,否则将使容积效率降低。
     
      3、水力损失及水力效率 液体流经叶轮等过流部件时有摩擦损失,而且在液体流动速度的大小和方向变化时有冲击损失。这些损失都消耗一部分能量,通常把这部分能量损失称为水力损失。
     
      (1)过流部件沿程摩擦损失 液体经过吸液室、叶轮、导轮等过流部件时产生的摩擦阻力损失。由于沿程摩擦损失与流速的平方成正比,而流速又与流量成正比,故沿程摩擦损失与流量平方正比。
     
      (2)冲击损失 液体流动速度的大小和方向变化时会产生阻力损失。在设计工况时,由于液流方向与叶片方向一致,所以冲击损失较小,接近于零。在流量大于或小于设计工况时,由于液流方向的改变便使冲击损失逐渐增大。
     
      离心泵的总水力损失为上述两项之和。
     
      水力效率就是经水力损失后的功率与未经水力损失的功率之比,用符合ηh表示。ηh的大小与离心泵的构造有关,一般为70%~90%。
     
      为提高水力效率,应合理地确定叶轮流道的形状和叶片形式,尽可能使液体流速变化平缓,以防旋涡与死角并减小过流部件的表面粗糙度。
产品中心 Products