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离心泵的容积损失以及防止损失的方案

编辑:安徽淮辛离心泵有限公司   时间:2014/05/29   字号:
摘要:离心泵的容积损失以及防止损失的方案
     离心泵的容积损失有密封环漏泄损失、平衡机构漏泄损失和级间漏泄损失。
一、密封环漏泄损失 在叶轮入口处,设有密封环,在水泵工作时,由于密封环两侧存在着压力差,一侧近似为叶轮出口压力,一侧为叶轮入口压力,所以始终会有一部分液体从叶轮出口向叶轮入口漏泄。这部分液体在叶轮里获得了能量,但液体并未送出,这样就减少了水泵的供水量。漏泄液体的能量全部用到克服密封环阻力上了。 显然,密封环直径Dw愈大,其两侧压力相差愈悬殊,则泄漏量就愈大。对于定型的水泵,为了减少漏泄量提高水泵的效率,应在许可的情况下把密封环间隙缩小。
      一般总间隙近似取密封环直径的0.002,如Dw=200毫米,则总间隙为0.40毫米。装配时,密封环不可偏心太大,否则,漏泄量也会增加。另外,可用增加密封环阻力的方法减少漏泄量,增加阻力的主要措施是将密封环制成迷宫、锯齿形等,这同时也增加了密封环的密封长度,增大了沿程阻力。 密封环的漏泄,在某些情况下会引起叶轮入口的扰动,因此就要合理地设计密封环形式。
二、平衡机构漏泄损失 在不少的离心泵中,都设有平衡轴向推力的机构:如平衡孔、平衡管、平衡盘等。由于在平衡机构两侧存在着压力差,因而也有一部分液体从高压区域向低压区域漏泄。平衡孔的漏泄会使水泵的效率降低5%左右。在平衡盘机构中,漏泄量占工作流量的3%,但高压泵有些比此值大;为了减少漏泄损失,可在不影响平衡力的情况下减小平衡盘的直径D’。
三、级间漏泄损失 在涡壳式多级泵中,级间隔板两侧压力不等,因而也存在漏泄损失,根据机构布置情况的不同,级间隔板两侧的压差可能为一级、二级或三级,级数相差愈多,则隔板级间漏泄就愈严重,因此此处广泛采用台阶式级间密封。 此外,在分段式多级泵中,也存在着级间漏泄。
      不过这与前面所说的级间漏泄不同,因这部分漏泄液体不经过叶轮,故不属于容积损失。在这里,级间隔板前后的压差,是由导叶扩散部分的增压作用和叶轮侧隙的抽吸作用(相当于离心叶轮)而引起的。在压差的作用下,漏泄液体沿着级间隔板缝隙进入前级叶轮侧隙,并经导叶,反导叶(吸入导叶)又流回级间缝隙,重复上述过程。虽然分段式多级泵的级间漏泄不属于容积损失,但它如此往返流动,是要消耗水泵的功率的。
      另外,该部分液体通过导叶时,会引起导叶喉部有效截面减小(即漏泄液体占去了一部分截面),所以会使此处的流速增加,引起额外的水力损失。据《离心泵设计基础》一书介绍:某台多级泵,在流量为20升/秒时,级间间隙自0.75毫米减少到0.25毫米,级间漏泄量q减少了0.7升/秒,由于q的减少,使通过导叶的流量减少了,降低了导叶喉部的流速,减少了导叶中的水力损失,同时由于q减少,使叶轮与导叶侧隙中的液体相对速度减小了,从而也减少了叶轮圆盘摩擦损失,所以泵的效率提高了5%左右。

 

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