离心泵效率的问题和提升的方法


字数:1508字 来源:上海离心泵厂 作者:离心泵效率提升助手 发布时间:2019-08-27 16:49:35 阅读次数:
导读:一、 离心泵效率现状 离心泵中多数型号的效率一般在70-80%左右,极少数大流量型号的效率在90%左右。 离心泵在运行中有几个重要的损失原因: 1、机械损失:机械损失主要是叶轮盖板...

  一、 离心泵效率现状

  离心泵中多数型号的效率一般在70-80%左右,极少数大流量型号的效率在90%左右。

  离心泵在运行中有几个重要的损失原因:

  1、机械损失:机械损失主要是叶轮盖板与水的磨擦损失以及离心泵轴承、轴封上的摩擦损失。

  2、水力损失:主要是水在泵内运动速度和方向的变化引起的冲击或旋涡等损失,水与泵内各流道的磨擦损失以及流体的内磨擦损失.

  3、容积损失:容积损失主要是泵内高压水向低压区泄露回流造成的损失。

  以上的损失相加的总损失所占比重随离心泵比转速不同而有所不同,正是这些损失降低了离心泵的效率。

  目前市场上为了提高离心泵效率的经常的方法有以下几种:

  1. 通过提高模具的精度使铸件铸造精度变高,提高叶轮盖板、泵壳内壁等的流道表面光洁度,减少流体磨擦损失。

  2. 更新设备以提高加工精度,减小封闭间隙或将密封环加工成迷宫型形,减少泵内的容积损失。

  3. 合理设计叶轮盖板与泵体内侧间隙,减小圆盘磨擦损失。

  4. 合理确定过流部件进出口角,避免流道内出现死区、尖角、突变等,减少泵内的水力损失。

  5. 改进采用机械密封结构,减少轴封磨擦损失。

  以上五种方法对提高离心泵效率都是有用处的,但不是其中任何一种方法都对所有的离心泵型号都能起到效果,还是要根据具体问题具体分析。

  二、 如何提升离心泵效率

  1、改进叶轮结构和形状,降低泵内能量损失,同时减小叶轮盖板有,使传统封闭叶轮成为不完全封闭叶轮,由于适当减小了叶轮盖板外径,水泵工作时叶轮盖板与水的磨擦损失(既圆盘损失)减小,在该损失减小的同时,叶轮中的少量流体从未封闭处的叶片侧端流出,由于流速略有降低,使叶轮出口流体与泵壳内流体之间的流速梯度减小,并使叶片侧端与流体的相对流速小于原来该位置的盖板与流体的相对流速,这也有利于降低泵内的能量损失。

  但是如果盖板太小就会产生不利情况,这时叶轮内的流体沿叶片侧端泄露较多,并且半径越小处的叶片侧端,其泄露的流体能量越低,流量越小,而此处叶轮内的流体依然随叶轮高速旋转,这样就会在叶物理学内外流体之间、叶片侧端与流体之间以及侧端流体内部造成很大的流速梯度,从而造成很大的流体种击和旋涡回流损失,所以叶轮盖板只能适当减小。由

  2、适当延长轮叶片,叶片进口延长至叶轮进口附近,并将叶片的轴向部分和轴向与径向之间的过渡部分制成双曲混流叶片。离心泵工作时,流体轴向进入,先经混流叶片初步加速增压,再经后弯径流叶片继续加速增压。使现有离心泵叶轮内未充分利用的轴向与径向之间的空间得到有效利用,在基本不增大叶轮的情况下,增加了流量和扬程。

  由于充分利用了叶轮内部空间,可以在基本不增大叶轮的情况下实现,双曲混流叶片,可以为流体提供能量,增加流量和扬程。这意味着离心泵只要达到相应的流量和扬程,就可以减小叶轮直径或降低叶轮转速,而改变叶轮直径或转速正是提高水泵效率的关键。

  3、 叶轮直径对效率提升的影响

  我们从离心泵的基本方程和性能原理中得知,当流量、转速和进出水角不变时,叶轮直径越大(相应的比转速越小),其扬程越高,圆盘损失与容积损失也越大;而叶轮直径越小(相应的比转速越大)时则相反,并且无论叶轮直径偏大或偏小,在一般范围内对效率产生不利影响。其中叶轮直径偏大时主要是因为圆盘与容积损失,而叶轮直径偏小时,虽然圆盘与窖损失较小,但直径偏小导致叶片较短,叶片较短又使效率降低(祥见前面提到的《叶片泵计算与结构》)。

  经过以上介绍,可以看出离心泵通过采用独特的叶轮结构和形状,明显降低了泵内能量损失,可能存在的一些问题也是影响很小的(或是可以解决的),因此通过以上的提升方法实现的可行性是可以解决离心泵效率低的现状。

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