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離心泵運轉(zhuǎn)中能量損失計算
點擊次數(shù)：1006 發(fā)布時間：2012-5-21
在很多行業(yè)，離心泵都被廣泛的使用，但我們發(fā)現(xiàn)離心泵的使用實際情況與我們的離心泵的參數(shù)相比較是有差別的。那么這是什么原因?qū)е碌哪兀侩x心泵的整個運轉(zhuǎn)過程中哪些環(huán)節(jié)導(dǎo)致的實際使用能量與設(shè)計能量不相符的？
離心泵在把機械能轉(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，即機械損失、容積損失和水力損失，與之相對應(yīng)泵的效率也分機械效率、容積效率和水力效率。
原動機傳到泵軸上的功率P（軸功率），首先要消耗一部分去克服軸承和密封裝置的摩擦損失，剩下來的軸功率用來帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。但是葉輪旋轉(zhuǎn)的機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）液體的摩擦，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械損失，用P。來表示。軸功率去掉機械損失功率的剩余功率用來對通過葉輪的液體做功，稱為輸入水力功率，用P。來表示。機械效率為輸入水力功率和軸功率之比。
輸入水力功率用來對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。這樣，通過葉輪的流量Q,（也稱泵的理論流量）并沒有*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過程中，即從高壓（出口壓力）液體變?yōu)榈蛪海ㄟM(jìn)口壓力）液體。所以容積損失的實質(zhì)也是能量損失，容積損
失的大小用容積效率vv來計算。容積效率為通過葉輪除掉泄漏之后的液體（實際的流量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、泵的級數(shù)、機械密封的級數(shù)等。單級泵的泄漏量主要發(fā)生在密封環(huán)處，多級泵除此之外，還有級間泄漏。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。
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*輸送出去，因為液體在泵過流部分（從泵進(jìn)口到出口的流道）的流動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)。
對于離心泵在運用中的能量損失的問題，我們在上面從三個方面進(jìn)行了詳細(xì)的說明和闡述，并對流量損失的問題進(jìn)行總結(jié)計算。所以，這些問題就要求我們在實際的水泵使用問題中進(jìn)行注意，要選擇高于使用需求的泵。
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