影响离心泵效率的因素分析及改进措施

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)东北大学 作者:张以忱

一、影响离心泵组效率的几个因素

  离心泵的效率是机械、容积和水力三种效率的乘积。泵组的效率为泵效率和电机效率的乘积。造成离心泵组效率低的因素主要有以下几个。

  1.泵本身效率是最根本的影响。同样工作条件下的泵,效率可能相差15%以上。

  2.离心泵的运行工况低于泵的额定工况,泵效低,耗能高。

  3.电机效率在运用中基本保持不变。因此选择一台高效率电机致关重要。

  4.机械效率的影响主要与设计及制造质量有关。泵选定后,后期管理影响较小。

  5.水力损失包括水力摩擦和局部阻力损失。泵运行一定时间后,不可避免地造成叶轮及导叶等部件表面磨损,水力损失增大,水力效率降低。

  6.泵的容积损失又称泄漏损失,包括叶轮密封环、级间、轴向力平衡机构三种泄漏损失。容积效率的高低不仅与设计制造有关,更与后期管理有关。泵连续运行一定时间后,由于各部件之间摩擦,间隙增大,容积效率降低。

  7.由于过滤缸堵塞、管线进气等原因造成离心泵抽空及空转。

  8.泵启动前,员工不注重离心泵启动前的准备工作,暖泵、盘泵、灌注泵等基本操作规程执行不彻底,经常造成泵的气蚀现象,引起泵噪声大、振动大、泵效低。

二、降低离心泵能耗,提高泵组效率应采取的措施

  1.更换14台低效离心泵。更换时,选用了与实际运行工况参数相接近的离心泵,保证了更换后的泵始终在高效状态下运行。我们做了离心泵更换前后效率对比实验,实验表明,更换低效、高耗离心泵后,可提高泵效10%左右。

  2.变频节能技术的应用。对设计参数大于实际运行工况的离心泵,加装变频调速装置后,始终运行在高效区。

  3.在主要离心泵上推广应用高效节能的永磁调速电机及双功率电机等新型节能产品。

  4.离心泵的选择。选用新泵时,应选大厂家生产的泵,以保证离心泵高效率。

  5.离心泵的维护。(1)要经常对离心泵轴端密封进行检查和调整,降低容积损失;(2)当离心泵累计运行1万h后,应进行大修,恢复泵效;(3)在离心泵上推广应用波纹管密封技术,彻底消除离心泵外漏,提高容积效率。

  6.定期清理过滤缸,检查管线连接,保证离心泵进液管路畅通。

  7.严格按照离心泵操作规程,启泵前一要进行盘泵,打开进口阀,关闭出口阀门,进行排气放空,检查泵的进口压力是否符合要求。防止供液压力低和流量不足而引起泵的气蚀现象发生。

  8.定期对离心泵进行泵效检测,对泵效低的泵组,要及时查找原因,采取相应措施加以解决。

  当离心泵用来泵送液体中含大,中,小尺寸的物料的泥浆流时,将液体沿切向喷入筒形室,从而形成涡流,并且将一部分该液体沿切向从该室排除;将该泥浆轴向喷入该室,该涡流将大尺寸物料与其余该泥浆和液体分离;将该其余泥浆及液体沿轴向从该室排除,并将其喷入离心泵的进口;利用从该离心泵出来的物料作为形成该涡流的喷射液体,从而降低离心泵叶轮的磨损并提高离心泵效率。

  当离心泵用来泵送液体中含大尺寸至小尺寸物料的泥浆流时,降低离心泵叶轮的磨损和提高离心泵效率的方法,其特征是,它包括:a将液体切向喷入涡流室形成涡流,并且从该室沿切向排除一部分该液体;b将该泥浆轴向喷入该室,该涡流将大尺寸的该物料与其余留下来的该泥浆和液体分开;c将该留下来的该泥浆和液体沿轴向从该室排除,并将其喷入一离心泵的进口;d利用从该离心泵出来的物料作为形成该涡流的喷射液体;因此,该大尺寸的物料移向该涡流的外圆而被排出,结果,中、小、尺寸的物料和液体被喷入该离心泵,因此,降低了该叶轮的磨损,并允许该泵高速运转,因而效率提高。

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