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不锈钢离心泵运行时的能量损失形式说明
点击次数:1116 发布时间:2021-08-06
   不锈钢离心泵在启动前,泵壳内应先充满液体,启动后叶轮在电动机带动下高速旋转,当叶轮转动时,叶轮入口处水的压强降低,低于大气压,而沿着叶轮半径方向水的压强不断升高,远高于大气压,这样在进水管内形成一定的吸力。在外界的大气压强下,低处的水推开进水阀门,沿进水管进入泵壳,又被叶轮甩进出水管,这样低处的水可被不断地抽往高处。
  不锈钢离心泵运行时的能量损失形式可分为机械损失、容积损失和水力损失:
  1.机械损失
  机械损失包括泵轴与轴承、轴封装置之间的摩擦损失以及轮阻损失,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。用机械效率表示机械损失的大小,机械效率就是轴功率经机械损失后的剩余功率与轴功率之比。
  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。不锈钢离心泵的机械效率一般为90%-97%。
  2.容积损失
  不锈钢离心泵在运转时,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,所以泵的实际流量比理论流量小。
  离心泵的容积效率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,一般为90%-95%。对于给定的离心泵,要提高容积效率,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
  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。
  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,其大小与不锈钢离心泵的构造有关,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。
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