Proč dochází ke ztrátě energie u odstředivých čerpadel

Oct 17, 2024

Odstředivá čerpadla, jako široce používaná zařízení pro dopravu tekutin v průmyslové oblasti, mají díky své provozní účinnosti přímý vliv na spotřebu energie a náklady celého výrobního systému. Během provozu odstředivých čerpadel je ztráta výkonu problémem, který nelze ignorovat.
Tento článek podrobně prozkoumá typy a příčiny ztrát výkonu u odstředivých čerpadel a také jejich dopad na výkon čerpadla a navrhne odpovídající optimalizační opatření.
Ztráta výkonu u odstředivých čerpadel se dělí hlavně do tří typů: ztráta objemu, ztráta hydraulického výkonu a ztráta mechanická.
1. Ztráta objemu
Objemová ztráta je způsobena především mezerou mezi oběžným kolem a tělesem odstředivého čerpadla a také netěsností na hřídelové ucpávce. Když se oběžné kolo otáčí, část kapaliny proudí zpět z mezery mezi oběžným kolem a tělesem čerpadla do vstupu oběžného kola nebo uniká z hřídelové ucpávky a tyto kapaliny, které nejsou účinně transportovány, jsou známé jako ztráta objemu. .
U vícestupňových čerpadel může dojít k podobnému úniku také z vyvažovací desky. Objemová ztráta nejen snižuje výstupní průtok čerpadla, ale také zvyšuje spotřebu energie čerpadla.
2. Hydraulické ztráty
Hydraulická ztráta je ztráta energie způsobená třením, kolizí, vírem a dalšími jevy při proudění tekutiny v tělese čerpadla. Když tekutina protéká průtokovým kanálem tělesa čerpadla, pokud je povrch průtokového kanálu drsný nebo konstrukce je nepřiměřená, způsobí to zvýšení odporu tekutiny, což má za následek hydraulické ztráty.
Kromě toho, když kapalina vstupuje do oběžného kola a otáčí se s ním, vznikají kolize a víry v důsledku změn směru a velikosti rychlosti, což dále zhoršuje hydraulické ztráty. Hydraulické ztráty přímo ovlivňují dopravní výšku a účinnost čerpadla.
3. Mechanické ztráty
Mechanické ztráty jsou způsobeny především třením a neúplnou přeměnou energie mezi různými součástmi uvnitř čerpadla.
Například během rotace dochází ke tření mezi hřídelí a součástmi, jako jsou ložiska a těsnění, což spotřebovává určitou energii; Tření mezi přední a zadní krycí deskou oběžného kola a kapalinou může také způsobit ztráty energie. Kromě toho, když se oběžné kolo otáčí vysokou rychlostí uvnitř čerpadla, v důsledku neúplné přeměny kinetické energie kapaliny se část energie také ztrácí do okolí ve formě tepelné energie. Přestože jsou mechanické ztráty relativně malé, nelze je ignorovat.