Какво представляват хидравличните загуби, обемните загуби и механичните загуби на центробежна помпа?

В процеса на преобразуване на енергията на aцентробежна помпа, не цялата входна мощност може да бъде ефективно преобразувана в енергията на налягането и кинетичната енергия на течността. При реална работа винаги съществува неизбежна загуба на енергия. Според физическия механизъм на загуба на енергия загубата на центробежна помпа обикновено се разделя на три категории: хидравлични загуби, обемни загуби и механични загуби. Тези три вида загуби заедно определят общата ефективност на помпата.

I. Хидравлични загуби

Определение: Хидравличната загуба, известна също като загуба на поток, се отнася до загубата на енергия, генерирана, когато течността протича през компонентите на потока вътре в помпата. По отношение на резултатите, това се проявява като разлика между теоретичния напор и действителния напор на помпата. Това е основният фактор, който влияе върху ефективността на помпата.

Причини: Хидравличните загуби се състоят главно от следните три аспекта:

1. Загуба от удар: Когато течността навлезе или изтече от работното колело, ако посоката на потока му не е в съответствие с проектираната посока на лопатките или каналите на потока, ще възникне удар и внезапна промяна на посоката, което ще доведе до загуба на удар. Тази ситуация е особено забележима, когато помпата работи далеч от своята точка на най-добра ефективност (BEP).
2. Загуба от триене: Самата течност има вискозитет. Когато тече през грапавите вътрешни стени на смукателната камера, каналите за потока на работното колело, спиралата и други компоненти, ще се генерира съпротивление на триене и тази част от енергията ще се преобразува в топлинна енергия и ще се загуби. Колкото по-дълъг и груб е каналът на потока, толкова по-големи са загубите от триене.
3. Вихрови загуби: Поради ограничения брой лопатки на работното колело е невъзможно цялата течност да се направлява перфектно. Част от течността ще генерира циркулиращ поток (относителен вихър) вътре в работното колело, което води до консумация на енергия. В същото време промяната на формата на канала на потока също ще причини локални вихри и ще доведе до загуби.

Големината на хидравличната загуба пряко влияе върху напора на помпата и можем да измерим степента на нейното влияние чрез хидравлична ефективност (ηh).

II. Обемна загуба

Определение: Обемна загуба, известна още като загуба от изтичане, е загубата на енергия, причинена от изтичане на поток. По-конкретно, част от течността под високо налягане под налягане от работното колело не се доставя ефективно до изхода на помпата, а изтича обратно към зоната с ниско налягане (като входа на работното колело) през различни хлабини вътре в помпата.

Причини:

1. Изтичане на хлабина на уплътнителния пръстен: Това е основната част от обемната загуба. За да се предотврати триенето между високоскоростното въртящо се работно колело и неподвижния корпус на помпата, между тях трябва да се остави хлабина (т.е. хлабината на износващия се пръстен). Течността под високо налягане на изхода на помпата ще изтече обратно към входа през тази хлабина.
2. Изтичане на балансиращо устройство: В многостепенни помпи или някои едностъпални помпи, проектирани да балансират аксиалната сила, структури като отвори за балансиране, балансиращи дискове или балансиращи тръби също ще доведат до обратен поток на част от течността под високо налягане, което води до загуби.
3. Изтичане на уплътнението на вала: Малко количество течност може също да изтече от уплътнението на вала, което, въпреки че представлява малка част, също е включено в обемната загуба.

Обемната загуба води до това, че действителният дебит на помпата е по-малък от нейния теоретичен дебит. Големината му се измерва чрез обемна ефективност (ηv). С износването на помпата хлабината на уплътнителния пръстен постепенно ще се увеличи и обемната загуба също ще се увеличи съответно.

III. Механична загуба

Определение: Механичните загуби се отнасят до енергията, консумирана от вала на помпата за преодоляване на различни механични триене по време на въртене. Тази част от енергията накрая се разсейва под формата на топлинна енергия.

Причини:

1. Загуба от триене на диска: Възниква силно триене между външните покриващи плочи (предни и задни покриващи плочи) на високоскоростното въртящо се работно колело и течността в кухината на помпата, което е основната част от механичните загуби.
2. Загуба от триене на лагера: Търкалящите лагери или плъзгащите лагери, използвани за поддържане на вала на помпата, ще генерират сила на триене по време на работа.
3. Загуба на триене на уплътнението на вала: Независимо дали е уплътнение на уплътнението или механично уплътнение, уплътняващото устройство ще се трие в вала на помпата или втулката на вала, консумирайки част от мощността.

Механична загуба означава, че част от мощността на вала, предавана от двигателя, се изразходва, преди да достигне работното колело, за да извърши работа върху течността. Големината му се измерва чрез механична ефективност (ηm).

Заключение

Разбирането на хидравличните загуби, обемните загуби и механичните загуби на центробежните помпи е не само основата за професионално обучение на флуидни машини, но и важно техническо средство за постигане на целите на „двоен въглерод“ и насърчаване на енергоспестяването и намаляването на потреблението в индустриалната област. Чрез научен дизайн, усъвършенствана работа и поддръжка и интелигентен контрол, ние сме напълно способни да минимизираме тези „невидими загуби“ и да освободим максималния потенциал на помпената система. в бъдеще,Тефикоще продължи да задълбочава своите изследвания във високоефективни флуидни решения, да помага за зеленото надграждане на индустрията и да използва всяка течаща енергия заедно с вас.