离心泵的能量损失主要有哪些

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摘要:离心泵在把机械能转化为液体能量过程中,伴有各种损失,这些损失用相应的效率来表示。离心泵内的损失可分三种,即机械损失、容积损失和水力损失,与之相对应泵的效率也分机械效率、容积效率和水力效率。

离心泵在把机械能转化为液体能量过程中,伴有各种损失,这些损失用相应的效率来表示。离心泵内的损失可分三种,即机械损失、容积损失和水力损失,与之相对应泵的效率也分机械效率、容积效率和水力效率。

离心泵的能量损失

1、水力损失和水力效率

通过叶轮的有效液体(除掉泄漏)从叶轮中接收的能量(H。),没有完全输送出去,因为液体在泵过流部分(从泵进口到出口的流道)的流动中伴有水力摩擦损失(沿程阻力)和冲击、脱流、速度方向及大小变化等引起的水力损失(局部阻力),从而要消耗掉一部分能量。单位质量液体在泵过流部分流动中损失的能量称为泵的水力损失,由于存在水力损失,单位质量液体经过泵增加的能量(H),要小于叶轮传给单位质量液体的能量(H。)。泵的水力损失的大小用泵的水力效率m来计量。水力效率为去掉水力损失液体的功率和未经水力损失液体功率之比,即泵内的水力损失,通常只能用经验公式进行估算。

2、机械损失和机械效率

原动机传到泵轴上的功率P(轴功率),首先要消耗一部分去克服轴承和密封装置的摩擦损失,剩下来的轴功率用来带动叶轮旋转。但是叶轮旋转的机械能并没有全部传给通过叶轮的液体,其中一部分消耗于克服叶轮前、后盖板表面与壳俸间(泵腔)液体的摩擦,这部分损失功率称为圆盘摩擦损失。上述轴承损失功率、密封损失功率和圆盘摩擦损失功率之和称为机械损失,用P。来表示。轴功率去掉机械损失功率的剩余功率用来对通过叶轮的液体做功,称为输入水力功率,用P。来表示。机械效率为输入水力功率和轴功率之比,即

3、容积损失和容积效率

输入水力功率用来对通过叶轮的液体做功,因而叶轮出口处液体的压力高于进口压力。出口和进口的压差,使得通过叶轮的一部分液体从泵腔经叶轮密封环间隙向叶轮进口方向流动。这样,通过叶轮的流量Q,(也称泵的理论流量)并没有完全输送到泵的出口,其中泄漏的这部分液体把从叶轮中获得的能量消耗于泄漏的流动过程中,即从高压(出口压力)液体变为低压(进口压力)液体。所以容积损失的实质也是能量损失,容积损失的大小用容积效率vv来计算。容积效率为通过叶轮除掉泄漏之后的液体(实际的流量Q)的功率和通过叶轮的液体(理论流量Q。)的功率(输入水力功率)之比, 容积效率的估算比较复杂,影响因素较多,需要考虑密封环间隙大小、泵的级数、机械密封的级数等。不锈钢离心泵的泄漏量主要发生在密封环处,多级泵除此之外,还有级间泄漏。另外,泵平衡轴向力装置、密封装置等的泄漏量也应算在泵的容积损失之中。

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