上海意嘉泵業(yè)制造有限公司是一家專業(yè)設計、開發(fā)、制造和銷售通用流體設備的股份制企業(yè),公司堅持“平等互利、共同發(fā)展”的經營方針,秉承“以質量求生存、以誠信占市場、以科技求效益、以品牌促發(fā)展”的經營理念來勉勵自己。產品嚴格按照ISO9001標準進行生產,廣泛用應于環(huán)保、給排水、建筑、石油、化工、醫(yī)藥、電力等領域,深得用戶的好評。
產品涵蓋管道泵、計量泵、排污泵、潛水泵、螺桿泵、自吸泵、多級泵、磁力泵、離心泵、隔膜泵、化工泵、齒輪油泵、衛(wèi)生泵、真空泵、消防泵、深井泵等系列。上海意嘉泵業(yè)產品素以工藝精湛、性能穩(wěn)定可靠、質量優(yōu)良享譽國內外市場,在石油、化工、電力、市政、水利、建筑、環(huán)保、冶金、食品、醫(yī)藥等行業(yè)樹立了良好的口碑和品牌知名度。
1.泵效率圖解
2.泵內能量損失的三大方面
3.泵效率公式解析
4.提高泵效率的一般方法
5.其他影響泵效率的因素及解決措施
6.一款泵的效率達到93.3%,如何做到的
一、泵效率圖解
二、泵內能量損失的三大方面
泵是一種能量轉換的機器,能量的轉換過程必然伴隨能量的損失,而效率就是這種轉換的量度,怎樣提高泵的效率,減少能量的損失呢?就必須弄清楚泵內能量的損失。泵內的能量損失主要包括以下三方面:
1、機械損失
主要是液體和葉輪前后蓋板外表面及泵腔的摩擦損失(也叫圓盤損失)。
圓盤損失所占比例較大,甚至達到占有效功率的30%。試驗表明圓盤損失和轉速的三次方成正比,和葉輪外徑的五次方成正比。因此,葉輪外徑越大,圓盤損失也越大。雖然圓盤損失和轉速的三次方成正比,但在給定的揚程下,隨之轉速的提高,葉輪外徑相應地減少(可以認為泵轉速的提高一倍,葉輪外徑減少一半),圓盤損失成五次方比例下降,所以,隨著轉速的提高,圓盤損失并不增加,反而下降,這是發(fā)展高速泵的原因之一。
2、容積損失
葉輪的一部分液體經葉輪密封環(huán)間隙泄露回到葉輪進口而得不到有效利用,形成損失。因此,密封環(huán)的間隙應是越小越好,但由于加工和裝配等原因,過小的間隙可能形成偏磨或卡死,國家標準對各種類型的泵的間隙做了專門的規(guī)定。
3、水力損失
泵過流部分(從進口到出口)液體的流體必然有速度大小和方向改變引起的損失,這兩部分就是水力損失。要減少這部分損失,除了提高過流部件的光潔度外,盡量選用優(yōu)秀的水力模型。
三、泵效率公式解析
什么叫泵的效率?公式如何?
答:指泵的有效功率和軸功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指輸入功率,即原動機傳到泵軸上的功率,故又稱軸功率,用P表示。
有效功率即:泵的揚程和質量流量及重力加速度的乘積。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 (KW)
ρ:泵輸送液體的密度(kg/m3)
γ:泵輸送液體的重度 γ=ρg (N/ m3)
g:重力加速度(m/s)
質量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)
四、提高泵效率的一般方法
改進管路系統(tǒng),減少阻力。管線長度應盡可能縮短和保持直線,降低流速以減少沿程水頭損失;減少閘閥、底閥、彎頭、孔板等部件的數(shù)量,以減少局部水頭損失。降低水泵出水壓力的富裕量,恰如其分地滿足管路系統(tǒng)對出水壓力的要求。
泵是應用最廣的通用機械,又是耗電耗能大戶,因而提高泵本身的效率和泵的使用效率對節(jié)約能源舉足輕重。
提高泵本身的效率
1、葉片向吸入口延伸并減薄,使液體提早受到葉片作用,可減小葉輪外徑,也可以增加葉道內流線的長度,減少相對擴散;但延伸要適當,過于前伸會使入Et面積過小,使葉片入口與葉片蓋板相交的壁角變小,反而加大水力摩擦損失,擠縮進口流道,對汽蝕和效率均不利。
2、使相鄰葉片間流道出口和進口面積之比控制在1.0~1.3范圍內,以減小擴散損失。若該比值大于l.3,流道擴散嚴重,效率下降。
3、流道的水力半徑越大越好,盡可能使葉片進口截面接近正方形,以減少摩擦損失,由水力學知道,過水斷面面積和濕周的比值叫做水力半徑,即水力半徑一過水斷面面積/濕周。濕周大,實際上就是液體與壁面的接觸面積大,當把流道截面從近似正方形變?yōu)楠M長矩形時,實質上就是讓液體在狹長截面的間隙內流過,所以阻力必然大。
4、由于彎曲擴散管水力損失較大,現(xiàn)在多數(shù)采用略帶彎曲接近直線的擴散段。對反導葉來說,它的進口角和在圓周方向的位置,應結合液流在擴散段流出的情況而定,原則是形成連續(xù)的流道,避免反導葉流道入口截面過窄,否則在反導葉進口處會引起渦流和撞擊損失。
5、對多級泵,葉輪進口加預旋(反導葉出口角小于90。),減小葉輪進口相對速度,同時減小相對速度擴散,當反導葉出口角選擇小于90。時,水流進入葉輪之前就產生了預旋,即可。1≠0。
6、由于反導葉出口角所造成的預旋對下一級葉輪的特性有較大影響,在設計時為了使理論揚程公式Ht—U2Vu2一“lVul中的“1Vul項為零,反導葉的出口角似應選定90。,這對于末級導葉來說可消除旋轉分量。但實驗證明,這對效率和獲得穩(wěn)定的性能曲線都不利,尤其對于一些低比轉速泵,為了獲得下降的特性曲線,反導葉的出口角應選取小于90。,通常在60?!?0。。葉片的兩端要薄一些,以免產生撞擊和渦流損失。
葉片流道的截面
7、增加葉輪出口寬度,減小葉輪出口絕對速度,從而減小壓水室中的水力損失。
8、斜切葉輪出口、減小前后流線的長度差或不同流線選取不同的葉片出口角,以便減小前后蓋板流線壓力差,從而減小出口的二次回流。
9、增加壓水室喉部面積,當原設計面積小時,可使流動不受阻塞。
(2)減少機械和摩擦損失
①軸承、填料引起的機械摩擦損失一般很小,對效率影響不大。填料密封的機械摩擦損失比機械密封大,若能采用機械密封貝4更好。
②提高葉輪、導葉流道表面的光潔度。若可能,最好用手持砂輪等工具對流道表面進行打磨,這樣,水力摩擦損失會明顯減少。
③葉輪的前后蓋板表面與液體產生的圓盤摩擦損失,與葉輪外徑的5次方成正比。選取較大的葉片出口角可減小葉輪外徑,從而減小圓盤摩擦損失。圓盤摩擦損失與表面粗糙度大有關系,葉輪蓋板外壁應盡量光滑。適當減小葉輪蓋板與導葉之間的問隙也可以降低圓盤摩擦損失。
(3)減少泄漏
適當縮小各部分間隙或加長密封問隙以及采用迷宮密封等,增加泄漏阻力,以減少容積損失。
泵內的泄漏部位發(fā)生在葉輪與密封環(huán)處、多級泵級間、軸向力平衡裝置等。
提高泵的使用效率
改進管路系統(tǒng),減少阻力。管線長度應盡可能縮短和保持直線,降低流速以減少沿程水頭損失;減少閘閥、底閥、彎頭、孔板等部件的數(shù)量,以減少局部水頭損失。
降低水泵出水壓力的富裕量,恰如其分地滿足管路系統(tǒng)對出水壓力的要求。如果水泵壓力的富裕量過大,水泵的出水壓力高于系統(tǒng)需要的壓力,這就勢必要采取關小閥門等節(jié)流方法來降壓,造成功率浪費。這時必須對水泵采取改造措施,可根據系統(tǒng)要求的壓力拆除一、二級葉輪;若過剩壓力不太大,可采取車削葉輪方法來減壓,使系統(tǒng)(管路)裝置中的水泵盡量工作在泵的最佳效率點,避免在大流量或小流量下(效率較低點)工作。
五、其他影響泵效率的因素及解決措施
其他影響離心泵效率的幾個因素
1、泵本身效率是最根本的影響。同樣工作條件下的泵,效率可能相差15%以上。
2、離心泵的運行工況低于泵的額定工況,泵效低,耗能高。
3、電機效率在運用中基本保持不變。因此選擇一臺高效率電機致關重要。
4、機械效率的影響主要與設計及制造質量有關。泵選定后,后期管理影響較小。
5、水力損失包括水力摩擦和局部阻力損失。泵運行一定時間后,不可避免地造成葉輪及導葉等部件表面磨損,水力損失增大,水力效率降低。
6、泵的容積損失又稱泄漏損失,包括葉輪密封環(huán)、級間、軸向力平衡機構三種泄漏損失。容積效率的高低不僅與設計制造有關,更與后期管理有關。泵連續(xù)運行一定時間后,由于各部件之間摩擦,間隙增大,容積效率降低。
7、由于過濾缸堵塞、管線進氣等原因造成離心泵抽空及空轉。
8、泵啟動前,員工不注重離心泵啟動前的準備工作,暖泵、盤泵、灌注泵等基本操作規(guī)程執(zhí)行不徹底,經常造成泵的氣蝕現(xiàn)象,引起泵噪聲大、振動大、泵效低。
提高離心泵效率應采取的措施
1、更換低效離心泵。更換時,選用與實際運行工況參數(shù)相接近的離心泵,保證了更換后的泵始終在高效狀態(tài)下運行。更換低效、高耗離心泵后,可提高泵效10%左右。
2、變頻節(jié)能技術的應用。對設計參數(shù)大于實際運行工況的離心泵,加裝變頻調速裝置后,始終運行在高效區(qū)。
3、在主要離心泵上推廣應用高效節(jié)能的永磁調速電機及雙功率電機等新型節(jié)能產品。
4、選用新泵時,應選大廠家生產的泵,以保證離心泵高效率。
5、離心泵的維護。
(1)要經常對離心泵軸端密封進行檢查和調整,降低容積損失;
(2)當離心泵累計運行1萬h后,應進行大修,恢復泵效;
(3)在離心泵上推廣應用波紋管密封技術,徹底消除離心泵外漏,提高容積效率。
6、定期清理過濾缸,檢查管線連接,保證離心泵進液管路暢通。
7、嚴格按照離心泵操作規(guī)程,啟泵前一要進行盤泵,打開進口閥門,關閉出口閥門,進行排氣放空,檢查泵的進口壓力是否符合要求。防止供液壓力低和流量不足而引起泵的氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。
8、定期對離心泵進行泵效檢測,對泵效低的泵組,要及時查找原因,采取相應措施加以解決。
六、一款泵的效率達到93.3%,如何做到的
眾所周知,盡管國內泵技術發(fā)展多年,但國內企業(yè)在大泵方面的研發(fā)、設計與制造,和國外相比還是差不少。盡管大家對日本有各種情節(jié),然而在泵方面,我們不得不感嘆人家的技術和產品確實好,比如荏原EBARA、日立HITACHI等,所以小編為大家準備了了日立的技術視頻,盡管有宣傳成分在,不過還是有值得大家學習和思考的地方。
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