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影響離心泵效率高低的因素和調節措施

人氣:702 評論:0 日期:2017/8/12 11:17:24 標簽:全部

 對影響離心泵組效率的因素進(jìn)行分析,并提出改進(jìn)措施,以提高離心泵運行效率,降低設備能耗。

泵能量損失主要包括以下三方面:


1、機械損失

  主要是液體和葉輪前后蓋板外表面及泵腔的摩擦損失(也叫圓盤(pán)損失)。

  圓盤(pán)損失所占比例較大,甚至達到占有效功率的30%。試驗表明圓盤(pán)損失和轉速的三次方成正比,和葉輪外徑的五次方成正比。因此,葉輪外徑越大,圓盤(pán)損失也越大。雖然圓盤(pán)損失和轉速的三次方成正比,但在給定的揚程下,隨之轉速的提高,葉輪外徑相應地減少(可以認為泵轉速的提高一倍,葉輪外徑減少一半),圓盤(pán)損失成五次方比例下降,所以,隨著(zhù)轉速的提高,圓盤(pán)損失并不增加,反而下降,這是發(fā)展高速泵的原因之一。


2、容積損失

  葉輪的一部分液體經(jīng)葉輪密封環(huán)間隙泄露回到葉輪進(jìn)口而得不到有效利用,形成損失。因此,密封環(huán)的間隙應是越小越好,但由于加工和裝配等原因,過(guò)小的間隙可能形成偏磨或卡死,國家標準對各種類(lèi)型的泵的間隙做了專(zhuān)門(mén)的規定。http://www.jinggangpump.com


3、水力損失

  泵過(guò)流部分(從進(jìn)口到出口)液體的流體必然有速度大小和方向改變引起的損失,這兩部分就是水力損失。要減少這部分損失,除了提高過(guò)流部件的光潔度外,盡量選用優(yōu)秀的水力模型。



 


影響離心泵組效率的幾個(gè)因素:


  1.泵本身效率是最根本的影響。同樣工作條件下的泵,效率可能相差15%以上。


  2.離心泵的運行工況低于泵的額定工況,泵效低,耗能高。


  3.電機效率在運用中基本保持不變。因此選擇一臺高效率電機致關(guān)重要。


  4.機械效率的影響主要與設計及制造質(zhì)量有關(guān)。泵選定后,后期管理影響較小。


  5.水力損失包括水力摩擦和局部阻力損失。泵運行一定時(shí)間后,不可避免地造成葉輪及導葉等部件表面磨損,水力損失增大,水力效率降低。


6.泵的容積損失又稱(chēng)泄漏損失,包括葉輪密封環(huán)、級間、軸向力平衡機構三種泄漏損失。容積效率的高低不僅與設計制造有關(guān),更與后期管理有關(guān)。泵連續運行一定時(shí)間后,由于各部件之間摩擦,間隙增大,容積效率降低。


  7.由于過(guò)濾缸堵塞、管線(xiàn)進(jìn)氣等原因造成離心泵抽空及空轉。


  8.泵啟動(dòng)前,員工不注重離心泵啟動(dòng)前的準備工作,暖泵、盤(pán)泵、灌注泵等基本操作規程執行不徹底,尤其是臥式多級離心泵、立式多級離心泵,管道離心泵等,經(jīng)常造成泵的氣蝕現象,引起泵噪聲大、振動(dòng)大、泵效低。



降低能耗,提高泵組效率應采取的措施


(1) 提高泵本身的效率


1、葉片向吸入口延伸并減薄,使液體提早受到葉片作用,可減小葉輪外徑,也可以增加葉道內流線(xiàn)的長(cháng)度,減少相對擴散;但延伸要適當,過(guò)于前伸會(huì )使入Et面積過(guò)小,使葉片入口與葉片蓋板相交的壁角變小,反而加大水力摩擦損失,擠縮進(jìn)口流道,對汽蝕和效率均不利。


2、使相鄰葉片間流道出口和進(jìn)口面積之比控制在1.0~1.3范圍內,以減小擴散損失。若該比值大于l.3,流道擴散嚴重,效率下降。


3、流道的水力半徑越大越好,盡可能使葉片進(jìn)口截面接近正方形,以減少摩擦損失,由水力學(xué)知道,過(guò)水斷面面積和濕周的比值叫做水力半徑,即水力半徑一過(guò)水斷面面積/濕周。濕周大,實(shí)際上就是液體與壁面的接觸面積大,當把流道截面從近似正方形變?yōu)楠M長(cháng)矩形時(shí),實(shí)質(zhì)上就是讓液體在狹長(cháng)截面的間隙內流過(guò),所以阻力必然大。


4、由于彎曲擴散管水力損失較大,現在多數采用略帶彎曲接近直線(xiàn)的擴散段。對反導葉來(lái)說(shuō),它的進(jìn)口角和在圓周方向的位置,應結合液流在擴散段流出的情況而定,原則是形成連續的流道,避免反導葉流道入口截面過(guò)窄,否則在反導葉進(jìn)口處會(huì )引起渦流和撞擊損失。


5、對多級泵,葉輪進(jìn)口加預旋(反導葉出口角小于90。),減小葉輪進(jìn)口相對速度,同時(shí)減小相對速度擴散,當反導葉出口角選擇小于90。時(shí),水流進(jìn)入葉輪之前就產(chǎn)生了預旋,即可。


6、由于反導葉出口角所造成的預旋對下一級葉輪的特性有較大影響,在設計時(shí)為了使理論揚程公式Ht—U2Vu2一“l(fā)Vul中的“1Vul項為零,反導葉的出口角似應選定90。,這對于末級導葉來(lái)說(shuō)可消除旋轉分量。但實(shí)驗證明,這對效率和獲得穩定的性能曲線(xiàn)都不利,尤其對于一些低比轉速泵,為了獲得下降的特性曲線(xiàn),反導葉的出口角應選取小于90。,通常在60?!?0。。葉片的兩端要薄一些,以免產(chǎn)生撞擊和渦流損失。葉片流道的截面


7、增加葉輪出口寬度,減小葉輪出口絕對速度,從而減小壓水室中的水力損失。


8、斜切葉輪出口、減小前后流線(xiàn)的長(cháng)度差或不同流線(xiàn)選取不同的葉片出口角,以便減小前后蓋板流線(xiàn)壓力差,從而減小出口的二次回流。


9、增加壓水室喉部面積,當原設計面積小時(shí),可使流動(dòng)不受阻塞。


(2)減少機械和摩擦損失


①軸承、填料引起的機械摩擦損失一般很小,對效率影響不大。填料密封的機械摩擦損失比機械密封大,若能采用機械密封更好。


②提高葉輪、導葉流道表面的光潔度。若可能,最好用手持砂輪等工具對流道表面進(jìn)行打磨,這樣,水力摩擦損失會(huì )明顯減少。


③葉輪的前后蓋板表面與液體產(chǎn)生的圓盤(pán)摩擦損失,與葉輪外徑的5次方成正比。選取較大的葉片出口角可減小葉輪外徑從而減小圓盤(pán)摩擦損失。圓盤(pán)摩擦損失與表面粗糙度大有關(guān)系,葉輪蓋板外壁應盡量光滑。適當減小葉輪蓋板與導葉之間的問(wèn)隙也可以降低圓盤(pán)摩擦損失。


(3)減少泄漏


適當縮小各部分間隙或加長(cháng)密封問(wèn)隙以及采用迷宮密封等,增加泄漏阻力,以減少容積損失。

泵內的泄漏部位發(fā)生在葉輪與密封環(huán)處、多級泵級間、軸向力平衡裝置等。

提高泵的使用效率

改進(jìn)管路系統,減少阻力。管線(xiàn)長(cháng)度應盡可能縮短和保持直線(xiàn),降低流速以減少沿程水頭損失;減少閘閥、底閥、彎頭、孔板等部件的數量,以減少局部水頭損失。

降低水泵出水壓力的富裕量,恰如其分地滿(mǎn)足管路系統對出水壓力的要求。如果水泵壓力的富裕量過(guò)大,水泵的出水壓力高于系統需要的壓力,這就勢必要采取關(guān)小閥門(mén)等節流方法來(lái)降壓,造成功率浪費。這時(shí)必須對水泵采取改造措施,可根據系統要求的壓力拆除一、二級葉輪;若過(guò)剩壓力不太大,可采取車(chē)削葉輪方法來(lái)減壓,使系統(管路)裝置中的水泵盡量工作在泵的最佳效率點(diǎn),避免在大流量或小流量下(效率較低點(diǎn))工作。 

徐州飛龍機電制造有限公司  專(zhuān)業(yè)提供:噴泉泵,不銹鋼噴泉泵,噴泉專(zhuān)用泵

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