离心泵的损耗主要在哪些方面?
1.机械损耗,泵本身的机械效率不可能是100%,会有一定功率损失在机械摩擦等泵体结构上。
2.叶轮与液体摩擦做功造成的损耗,表现为液体温度升高,将机械能转化为热能。
3.液体在泵内流动的摩擦力造成的损耗。
液压泵的功率损失有容积损失和机械损失两部分。
1、容积损失是指液压泵流量上的损失,液压泵的实际输出流量总是小于其理论流量,压力机其主要原因是由液压泵内部高压腔的泄露、油液的压缩以及在吸油过程中由于吸油阻力太大、油液黏度大以及液压泵转速高等原因而导致油液不能全部充满密封工作腔液压泵的容积损失用容积效率v来表示,它等于液压泵的实际输出流量q与其理论流量qt之比。即
v=q/qt。
因此液压泵的实际输出流量q为
q=qtv=unv
式中,u为液压泵的排量,立方/r;n为液压泵的转速,r/s
2、机械损失机械损失是指液压泵在转矩上的损失。液压泵的市里输入转矩t总是大于理论上所需要的转矩tt,其主要原因是由于液压泵体内相对运动部件之间因机械摩擦而引起的摩擦转矩损失以及由液体的黏性而引起的摩擦损失。
液压泵的机械损失用机械效率m表示,他等于液压泵的理论转矩tt与实际输入转矩t之比
m=tt/t
主要是液体和叶轮前后盖板外表面及泵腔的摩擦损失。
圆盘损失所占比例较大,甚至达到占有效功率的30%。试验表明圆盘损失和转速的三次方成正比,与叶轮外径的五次方成正比。因此,叶轮外径越大,圆盘损失越大。虽然圆盘损失和转速的三次方成正比,但在给定的扬程下,随着转速的提高,叶轮外径相应地减少,圆盘损失成五次方比例下降,所以,随着转速的提高,圆盘损失并不会增加,反而下降,这也是发展高速泵的原因之一。
2、容积损失
一部分液体经叶轮密封环间隙的泄露回到叶轮进口,却得不到有效的利用,形成损失。因此,密封环的间隙是越小越好,但由于加工和装配等原因,其间隙过小可能会形成偏磨或卡死的现象。
3、水力损失
泵过流部分(从进口到出口)液体的流体必然有因速度大小和方向改变而引起的损失,这两部分就是水力损失。可以通过提高过流部件的光洁度以减少这部分损失,尽量选用优秀的水力模型。
1,电机转动部件转动摩擦损失
2,电机绕组电阻损失
3,联轴节传动损失(如果有联轴节)
4,水泵泵轴转动摩擦损失
5,水泵叶轮与壳体间隙,导致高压腔回流至低压腔效率损失
6,水在水泵内部流动摩擦损失
如果前端还配有变频器,那么损失还会有变频器效率和电机效率的损失。
轴端密封和轴承的摩擦损失与轴端密封和轴承的结构形式以及输送流体的密度有关。这项损失的功率 约为轴功率的 1 %―5%,大中型泵多采用机械密封、浮动密封等结构,轴端密封的摩擦损失就更小。
圆盘摩擦损失是因为叶轮在壳体内的流体中旋转, 叶轮两侧的流体, 由于受离心
力的作用, 形成回流运动, 此时流体和旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失。这项损失的功率约为轴功率的2%-10%,是机械损失的主要部分。提高转速,叶轮外径可以相应减小高叶轮机械效率。则圆盘摩擦损失增加较小,甚至不增加。
( 2)容积损失:泵与风机由于转动部件与静止部件之间存在间隙,当叶轮转动时,在间隙两侧产生压力差, 因而时部分由叶轮获得能量的流体从高压侧通过间 隙向低压侧泄露,这种损失称容积损失或泄露损失。 容积损失主要发生在叶轮人口与外壳密封环之间及平衡装置与外壳之间。
如何减小: 为了减少进口的容积损失, 一般在进口都装有密封环 (承磨环或口环 ), 在间隙两侧压差相同的情况下, 如间隙宽度 减小,间隙长度 增加,或弯曲次数较多,则密封效果较好,容积损失也较小。
( 3)流动损失:流动损失发生在吸入室、叶轮流道、导叶与壳体中。流体和各 部分流道壁面摩擦会产生摩擦损失; 流道断面变化、 转弯等会使边界层分离、 产
生二次流而引起扩散损失; 由于工况改变, 流量偏离设计流量时, 入口流动角与
叶片安装角不一致,会引起冲击损失。 如何减小:减小流量可减小摩擦及扩散损失,当流体相对速度沿叶片切线流入, 则没有冲击损失,总之,流动损失最小的点在设计流量的左边。