Hvad er hydraulisk tab, volumetrisk tab og mekanisk tab af en centrifugalpumpe?

I energiomdannelsesprocessen af ​​encentrifugalpumpe, kan ikke al inputeffekt effektivt omdannes til væskens trykenergi og kinetiske energi. I den faktiske drift eksisterer der altid et uundgåeligt energitab. Ifølge den fysiske mekanisme for energitab er tabet af en centrifugalpumpe normalt opdelt i tre kategorier: Hydraulisk tab, volumetrisk tab og mekanisk tab. Disse tre typer tab bestemmer tilsammen pumpens samlede effektivitet.

I. Hydraulisk tab

Definition: Hydraulisk tab, også kendt som flowtab, refererer til det energitab, der genereres, når væsken strømmer gennem flowkomponenterne inde i pumpen. Med hensyn til resultater manifesteres det som forskellen mellem det teoretiske løftehøjde og pumpens faktiske løftehøjde. Dette er den vigtigste faktor, der påvirker pumpens effektivitet.

Årsager: Hydraulisk tab er hovedsageligt sammensat af følgende tre aspekter:

1. Stødtab: Når væsken kommer ind i eller strømmer ud af pumpehjulet, hvis dens strømningsretning ikke er i overensstemmelse med den konstruerede retning af bladene eller strømningspassagerne, vil der forekomme stød og pludselig retningsændring, hvilket resulterer i stødtab. Denne situation er især fremtrædende, når pumpen arbejder væk fra dets bedste effektivitetspunkt (BEP).
2. Friktionstab: Selve væsken har viskositet. Når det strømmer gennem de ru indvendige vægge af sugekammeret, pumpehjulets flowpassager, volut og andre komponenter, vil der blive genereret friktionsmodstand, og denne del af energien vil blive omdannet til varmeenergi og gå tabt. Jo længere og grovere strømningspassagen er, jo større friktionstab.
3. Hvirveltab: På grund af det begrænsede antal skovlhjulsblade er det umuligt at styre al væsken perfekt. En del af væsken vil generere en cirkulerende strøm (relativ hvirvelstrøm) inde i pumpehjulet, hvilket resulterer i energiforbrug. Samtidig vil ændringen af ​​strømningspassagens form også forårsage lokale hvirvler og føre til tab.

Størrelsen af ​​det hydrauliske tab påvirker pumpehovedet direkte, og vi kan måle dets indflydelsesgrad ved hydraulisk effektivitet (ηh).

II. Volumetrisk tab

Definition: Volumetrisk tab, også kendt som lækagetab, er energitabet forårsaget af flowlækage. Specifikt leveres en del af højtryksvæsken, der er sat under tryk af pumpehjulet, ikke effektivt til pumpens udløb, men lækker tilbage til lavtryksområdet (såsom pumpehjulets indløb) gennem forskellige mellemrum inde i pumpen.

Årsager:

1. Tætningsring Clearance Lækage: Dette er hoveddelen af ​​volumetrisk tab. For at forhindre friktion mellem det højhastighedsroterende pumpehjul og det stationære pumpehus skal der efterlades et mellemrum (dvs. slidringens spillerum) mellem dem. Højtryksvæsken ved pumpens udløb vil lække tilbage til indløbet gennem denne frigang.
2. Lækage af balanceanordning: I flertrinspumper eller nogle enkelttrinspumper designet til at afbalancere aksial kraft, vil strukturer som balancehuller, balanceskiver eller balancerør også få en del af højtryksvæsken til at strømme tilbage, hvilket resulterer i tab.
3. Akseltætningslækage: En lille mængde væske kan også lække fra akseltætningen, som, selv om den udgør en lille andel, også er inkluderet i det volumetriske tab.

Volumetrisk tab fører til, at pumpens faktiske udgangsflow er mindre end dens teoretiske flow. Dens størrelse måles ved volumetrisk effektivitet (ηv). Efterhånden som pumpen slides, øges tætningsringens frigang gradvist, og det volumetriske tab vil også stige tilsvarende.

III. Mekanisk tab

Definition: Mekanisk tab refererer til den energi, der forbruges af pumpeakslen for at overvinde forskellige mekaniske friktioner under rotation. Denne del af energien spredes til sidst i form af varmeenergi.

Årsager:

1. Diskfriktionstab: Alvorlig friktion opstår mellem de ydre dækplader (forreste og bagerste dækplader) på det højhastighedsroterende pumpehjul og væsken i pumpehulrummet, som er hoveddelen af ​​mekanisk tab.
2. Lejefriktionstab: Rulningslejer eller glidelejer, der bruges til at understøtte pumpeakslen, vil generere friktionskraft under drift.
3. Akseltætningsfriktionstab: Uanset om det er pakningstætning eller mekanisk tætning, vil tætningsanordningen gnide mod pumpeakslen eller akselbøsningen og forbruge en del af strømmen.

Mekanisk tab betyder, at en del af akseleffekten, der overføres fra motoren, forbruges, før den når pumpehjulet for at udføre arbejde på væsken. Dens størrelse måles ved Mechanical Efficiency (ηm).

Konklusion

Forståelse af hydrauliske tab, volumetriske tab og mekaniske tab af centrifugalpumper er ikke kun grundlaget for professionel læring af væskemaskiner, men også et vigtigt teknisk middel til at nå "dual carbon"-målene og fremme energibesparelse og forbrugsreduktion på det industrielle område. Gennem videnskabeligt design, raffineret drift og vedligeholdelse og intelligent styring er vi fuldt ud i stand til at minimere disse "usynlige tab" og frigøre pumpesystemets maksimale potentiale. I fremtiden,Teffikovil fortsætte med at uddybe sin forskning i højeffektive væskeløsninger, hjælpe med den grønne opgradering af industrien og udnytte enhver strømmende energi sammen med dig.