Centrifugalne pumpe, kao široko rasprostranjena oprema za transport fluida u industrijskom polju, imaju direktan uticaj na potrošnju energije i troškove celokupnog proizvodnog sistema zbog svoje operativne efikasnosti. Tokom rada centrifugalnih pumpi, gubitak snage je problem koji se ne može zanemariti.
Ovaj članak će detaljno istražiti vrste i uzroke gubitka snage u centrifugalnim pumpama, kao i njihov utjecaj na performanse pumpe, te predložiti odgovarajuće mjere optimizacije.
Gubitak snage u centrifugalnim pumpama uglavnom je podijeljen u tri tipa: gubitak volumena, hidraulički gubitak i mehanički gubitak.
1. Gubitak volumena
Gubitak volumena je uglavnom uzrokovan razmakom između radnog kola i tijela pumpe centrifugalne pumpe, kao i curenjem na zaptivci vratila. Kada se impeler rotira, dio tekućine teče natrag iz otvora između radnog kola i tijela pumpe do ulaza u impeler, ili curi iz zaptivke vratila, a ovi fluidi koji se ne transportuju efikasno su poznati kao gubitak zapremine .
Za višestepene pumpe, slično curenje može doći i iz balansne ploče. Gubitak zapremine ne samo da smanjuje izlazni protok pumpe, već i povećava potrošnju energije pumpe.
2. Hidraulički gubici
Hidraulički gubitak je gubitak energije uzrokovan trenjem, sudarom, vrtlogom i drugim pojavama tokom strujanja tekućine u tijelu pumpe. Kada tekućina teče kroz protočni kanal tijela pumpe, ako je površina kanala za protok hrapava ili je dizajn nerazuman, to će uzrokovati povećanje otpora fluida, što će rezultirati hidrauličkim gubitkom.
Osim toga, kada tekućina uđe u impeler i rotira se s njim, nastaju sudari i vrtlozi zbog promjena smjera i veličine brzine, što dodatno pogoršava hidraulične gubitke. Hidraulički gubici direktno utiču na visinu i efikasnost pumpe.
3. Mehanički gubici
Mehanički gubici su uglavnom uzrokovani trenjem i nepotpunom konverzijom energije između različitih komponenti unutar pumpe.
Na primjer, dolazi do trenja između osovine i komponenti kao što su ležajevi i brtve tokom rotacije, što troši određenu snagu; Trenje između prednje i stražnje pokrovne ploče radnog kola i tekućine također može uzrokovati gubitak energije. Osim toga, kada se impeler rotira velikom brzinom unutar pumpe, zbog nepotpune konverzije kinetičke energije fluida, dio energije se također gubi u okolinu u obliku toplinske energije. Iako su mehanički gubici relativno mali, ne mogu se zanemariti.