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離心泵液體能量損失的原因

離心泵液體能量損失的原因
時(shí)間:2014-08-31
離心泵在把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能量過程中,伴有各種損失,這些損失用相應(yīng)的效率來表示。離心泵內(nèi)的損失可分三種,即機(jī)械損失、容積損失和水力損失,與之相對(duì)應(yīng)泵的效率也分機(jī)械效率、容積效率和水力效率。

  離心泵在把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能量過程中,伴有各種損失,這些損失用相應(yīng)的效率來表示。離心泵內(nèi)的損失可分三種,即機(jī)械損失、容積損失和水力損失,與之相對(duì)應(yīng)泵的效率也分機(jī)械效率、容積效率和水力效率。

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  離心泵的能量損失

  (1)機(jī)械損失和機(jī)械效率

  原動(dòng)機(jī)傳到泵軸上的功率P(軸功率),首先要消耗一部分去克服軸承和密封裝置的摹擦損失,剩下來的軸功率用來帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。但是葉輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能并沒有全部傳給通過葉輪的液體,其中一部分消耗于克服葉輪前、后蓋板表面與殼俸間(泵腔)液體的摩蒜,這部分損失功率稱為圓盤摩擦損失。上述軸承損失功率、密封損失功率和圓盤摩擦損夫功率之和稱為機(jī)械損失,用P。來表示。軸功率去掉機(jī)械損失功率的剩余功率用來對(duì)通過葉輪的液體做功,稱為輸入水力功率,用P。來表示。機(jī)械效率為輸入水力功率和軸功率之比,即離心泵的能量損失

  (2)容積損失和容積效率

  輸入水力功率用來對(duì)通過葉輪的液體做功,因而葉輪出口處液體的壓力高于進(jìn)口壓力。出口和進(jìn)口的壓差,使得通過葉輪的一部分液體從泵腔經(jīng)葉輪密封環(huán)間隙向葉輪進(jìn)口方向流動(dòng)。這樣,通過葉輪的流量Q,(也稱泵的理論流量)并沒有完全輸送到泵的出口,其中泄漏的這部分液體把從葉輪中獲得的能量消耗于泄漏的流動(dòng)過程中,即從高壓出口壓力)液體變?yōu)榈蛪?進(jìn)口壓力)液體。所以容積損失的實(shí)質(zhì)也是能量損失,容積損失的大小用容積效率vv來計(jì)算。容積效率為通過葉輪除掉泄漏之后的液體(實(shí)際的流量Q)的功率和通過葉輪的液體(理論流量Q。)的功率(輸入水力功率)之比,容積效率的估算比較復(fù)雜,影響因素較多,需要考慮密封環(huán)間隙大小、泵的級(jí)數(shù)、機(jī)械密封的級(jí)數(shù)等。單級(jí)泵的泄漏量主要發(fā)生在密封環(huán)處,多級(jí)泵除此之外,還有級(jí)間泄漏。另外,泵平衡軸向力裝置、密封裝置等的泄漏量也應(yīng)算在泵的容積損失之中。離心泵的能量損失

  (3)水力損失和水力效率

  通過葉輪的有效液體(除掉泄漏)從葉輪中接收的能量(H。),沒有完全輸送出去,因?yàn)橐后w在泵過流部分(從泵進(jìn)口到出口的流道)的流動(dòng)中伴有水力摩擦損失(沿程阻力)和沖擊、脫流、速度方向及大小變化等引起的水力損失(局部阻力),從而要消耗掉一部分能量。單位質(zhì)量液體在泵過流部分流動(dòng)中損失的能量稱為泵的水力損失,由于存在水力損失,單位質(zhì)量液體經(jīng)過泵增加的能量(H),要小于葉輪傳給單位質(zhì)量液體的能量(H。)。泵的水力損失的大小用泵的水力效率m來計(jì)量。水力效率為去掉水力損失液體的功率和未經(jīng)水力損失液體功率之比。

 泵內(nèi)的水力損失,通常只能用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算。其值與泵的比轉(zhuǎn)速關(guān)系不大,而與泵的大小有關(guān)。

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