影響離心泵效率的因素和改進(jìn)措施

日期：2020-01-15 15:57:12   信息來源：江蘇冠裕 點(diǎn)擊：0

　　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(yùn)行效率，降低設(shè)備能耗。

　　離心泵的效率是機(jī)械、容積和水力三種效率的乘積。泵組的效率為泵效率和電機(jī)效率的乘積。那么，造成離心泵的效率低的因素主要有哪些?

　　影響離心泵組效率的幾個(gè)因素:

　　1.泵本身效率是zui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(yùn)行工況低于泵的額定工況，泵效低，耗能高。

　　3.電機(jī)效率在運(yùn)用中基本保持不變。因此選擇一臺(tái)率電機(jī)致關(guān)重要。

　　4.機(jī)械效率的影響主要與設(shè)計(jì)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(yùn)行一定時(shí)間后，不可避免地造成葉輪及導(dǎo)葉等部件表面磨損，水力損失增大，水力效率降低。

　　6.泵的容積損失又稱泄漏損失，包括葉輪密封環(huán)、級間、軸向力平衡機(jī)構(gòu)三種泄漏損失。容積效率的高低不僅與設(shè)計(jì)制造有關(guān)，更與后期管理有關(guān)。泵連續(xù)運(yùn)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.由于過濾缸堵塞、管線進(jìn)氣等原因造成離心泵抽空及空轉(zhuǎn)。

　　8.泵啟動(dòng)前，員工不注重離心泵啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作，暖泵、盤泵、灌注泵等基本操作規(guī)程執(zhí)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(xiàn)象，引起泵噪聲大、振動(dòng)大、泵效低。

　　(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(nèi)流線的長度，減少相對擴(kuò)散;但延伸要適當(dāng)，過于前伸會(huì)使入Et面積過小，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(nèi)，以減小擴(kuò)散損失。若該比值大于l.3，流道擴(kuò)散嚴(yán)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，過水?dāng)嗝婷娣e和濕周的比值叫做水力半徑，即水力半徑一過水?dāng)嗝婷娣e/濕周。濕周大，實(shí)際上就是液體與壁面的接觸面積大，當(dāng)把流道截面從近似正方形變?yōu)楠M長矩形時(shí)，實(shí)質(zhì)上就是讓液體在狹長截面的間隙內(nèi)流過，所以阻力必然大。

　　4、由于彎曲擴(kuò)散管水力損失較大，現(xiàn)在多數(shù)采用略帶彎曲接近直線的擴(kuò)散段。對反導(dǎo)葉來說，它的進(jìn)口角和在圓周方向的位置，應(yīng)結(jié)合液流在擴(kuò)散段流出的情況而定，原則是形成連續(xù)的流道，避免反導(dǎo)葉流道入口截面過窄，否則在反導(dǎo)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(yù)旋(反導(dǎo)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(kuò)散，當(dāng)反導(dǎo)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(yù)旋，即可。

　　6、由于反導(dǎo)葉出口角所造成的預(yù)旋對下一級葉輪的特性有較大影響，在設(shè)計(jì)時(shí)為了使理論揚(yáng)程公式Ht—U2Vu2一“lVul中的“1Vul項(xiàng)為零，反導(dǎo)葉的出口角似應(yīng)選定90。，這對于末級導(dǎo)葉來說可消除旋轉(zhuǎn)分量。但實(shí)驗(yàn)證明，這對效率和獲得穩(wěn)定的性能曲線都不利，尤其對于一些低比轉(zhuǎn)速泵，為了獲得下降的特性曲線，反導(dǎo)葉的出口角應(yīng)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、減小前后流線的長度差或不同流線選取不同的葉片出口角，以便減小前后蓋板流線壓力差，從而減小出口的二次回流。

　　9、增加壓水室喉部面積，當(dāng)原設(shè)計(jì)面積小時(shí)，可使流動(dòng)不受阻塞。

　　(2)減少泄漏

　　適當(dāng)縮小各部分間隙或加長密封問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(nèi)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(tǒng)，減少阻力。管線長度應(yīng)盡可能縮短和保持直線，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(shù)量，以減少局部水頭損失。

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

　　(3)減少機(jī)械和摩擦損失

　?、佥S承、填料引起的機(jī)械摩擦損失一般很小，對效率影響不大。填料密封的機(jī)械摩擦損失比機(jī)械密封大，若能采用機(jī)械密封更好。

　?、谔岣呷~輪、導(dǎo)葉流道表面的光潔度。若可能，zui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。

　?、廴~輪的前后蓋板表面與液體產(chǎn)生的圓盤摩擦損失，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(公眾號:泵管家)，從而減小圓盤摩擦損失。圓盤摩擦損失與表面粗糙度大有關(guān)系，葉輪蓋板外壁應(yīng)盡量光滑。適當(dāng)減小葉輪蓋板與導(dǎo)葉之間的問隙也可以降低圓盤摩擦損失。

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