Centrifugalne črpalke, kot pogosto uporabljena oprema za transport tekočin na industrijskem področju, zaradi svoje učinkovitosti delovanja neposredno vplivajo na porabo energije in stroške celotnega proizvodnega sistema. Med delovanjem centrifugalnih črpalk je izguba moči problem, ki ga ne smemo prezreti.
Ta članek bo podrobno raziskal vrste in vzroke izgube moči v centrifugalnih črpalkah ter njihov vpliv na delovanje črpalke in predlagal ustrezne ukrepe za optimizacijo.
Izguba moči v centrifugalnih črpalkah je v glavnem razdeljena na tri vrste: izguba prostornine, hidravlična izguba in mehanska izguba.
1. Izguba volumna
Izgubo volumna povzroča predvsem reža med rotorjem in ohišjem črpalke centrifugalne črpalke ter puščanje na tesnilu osi. Ko se rotor vrti, del tekočine teče nazaj iz reže med rotorjem in ohišjem črpalke do vhoda rotorja ali izteka iz tesnila gredi, te tekočine, ki se ne prenašajo učinkovito, pa imenujemo izguba prostornine. .
Pri večstopenjskih črpalkah lahko do podobnega puščanja pride tudi iz ravnotežne plošče. Izguba volumna ne zmanjša le izhodnega pretoka črpalke, ampak tudi poveča porabo energije črpalke.
2. Hidravlične izgube
Hidravlična izguba je izguba energije zaradi trenja, trka, vrtinčenja in drugih pojavov med pretokom tekočine v telesu črpalke. Ko tekočina teče skozi pretočni kanal telesa črpalke, če je površina pretočnega kanala hrapava ali je zasnova nerazumna, bo to povzročilo povečanje upora tekočine, kar bo povzročilo hidravlično izgubo.
Poleg tega, ko tekočina vstopi v propeler in se vrti z njim, nastanejo trki in vrtinci zaradi sprememb v smeri in velikosti hitrosti, kar še poveča hidravlične izgube. Hidravlične izgube neposredno vplivajo na višino in učinkovitost črpalke.
3. Mehanske izgube
Mehanske izgube so v glavnem posledica trenja in nepopolne pretvorbe energije med različnimi komponentami znotraj črpalke.
Na primer, med vrtenjem se pojavi trenje med gredjo in komponentami, kot so ležaji in tesnila, kar porabi nekaj energije; Trenje med sprednjo in zadnjo pokrovno ploščo rotorja ter tekočino lahko povzroči tudi izgubo energije. Poleg tega, ko se tekač vrti z veliko hitrostjo znotraj črpalke, se zaradi nepopolne pretvorbe kinetične energije tekočine del energije izgubi tudi v okolju v obliki toplotne energije. Čeprav so mehanske izgube razmeroma majhne, jih ni mogoče prezreti.