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管道泵的容積損失
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一,、密封環(huán)漏泄損失:在葉輪入口處,設(shè)有密封環(huán),,在管道泵工作時,,由于密封環(huán)兩側(cè)存在著壓力差,一側(cè)近似為葉輪出口壓力,,一側(cè)為葉輪入口壓力,,所以始終會有一部分液體從葉輪出口向葉輪入口漏泄,。這部分液體在葉輪里獲得了能量,但液體并未送出,,這樣就減少了管道泵的供水量,。漏泄液體的能量全部用到克服密封環(huán)阻力上了。 顯然,,密封環(huán)直徑Dw愈大,,其兩側(cè)壓力相差愈懸殊,則泄漏量就愈大,。對于定型的管道泵,,為了減少漏泄量提高管道泵的效率,應(yīng)在許可的情況下把密封環(huán)間隙縮小,。
一般總間隙近似取密封環(huán)直徑的0.002,,如Dw=200毫米,則總間隙為0.40毫米,。裝配時,,密封環(huán)不可偏心太大,否則,,漏泄量也會增加,。另外,可用增加密封環(huán)阻力的方法減少漏泄量,,增加阻力的主要措施是將密封環(huán)制成迷宮,、鋸齒形等,這同時也增加了密封環(huán)的密封長度,,增大了沿程阻力,。 密封環(huán)的漏泄,在某些情況下會引起葉輪入口的擾動,,因此就要合理地設(shè)計(jì)密封環(huán)形式,。
二、平衡機(jī)構(gòu)漏泄損失:在不少的管道泵中,,都設(shè)有平衡軸向推力的機(jī)構(gòu):如平衡孔,、平衡管、平衡盤等,。由于在平衡機(jī)構(gòu)兩側(cè)存在著壓力差,,因而也有一部分液體從高壓區(qū)域向低壓區(qū)域漏泄。平衡孔的漏泄會使管道泵的效率降低5%左右,。在平衡盤機(jī)構(gòu)中,,漏泄量占工作流量的3%,但高壓泵有些比此值大,;為了減少漏泄損失,,可在不影響平衡力的情況下減小平衡盤的直徑D,。
三、級間漏泄損失:在渦殼式多級管道泵中,,級間隔板兩側(cè)壓力不等,,因而也存在漏泄損失,根據(jù)機(jī)構(gòu)布置情況的不同,,級間隔板兩側(cè)的壓差可能為一級,、二級或三級,級數(shù)相差愈多,,則隔板級間漏泄就愈嚴(yán)重,,因此此處廣泛采用臺階式級間密封。 此外,,在分段式多級管道泵中,,也存在著級間漏泄。
不過這與前面所說的級間漏泄不同,,因這部分漏泄液體不經(jīng)過葉輪,,故不屬于容積損失。在這里,,級間隔板前后的壓差,,是由導(dǎo)葉擴(kuò)散部分的增壓作用和葉輪側(cè)隙的抽吸作用(相當(dāng)于離心葉輪)而引起的。在壓差的作用下,,漏泄液體沿著級間隔板縫隙進(jìn)入前級葉輪側(cè)隙,,并經(jīng)導(dǎo)葉,反導(dǎo)葉(吸入導(dǎo)葉)又流回級間縫隙,,重復(fù)上述過程,。雖然分段式多級管道泵的級間漏泄不屬于容積損失,但它如此往返流動,,是要消耗管道泵的功率的,。
另外,該部分液體通過導(dǎo)葉時,,會引起導(dǎo)葉喉部有效截面減?。绰┬挂后w占去了一部分截面),所以會使此處的流速增加,,引起額外的水力損失。據(jù)《管道泵設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》一書介紹:某臺多級管道泵,,在流量為20升/秒時,,級間間隙自0.75毫米減少到0.25毫米,級間漏泄量q減少了0.7升/秒,,由于q的減少,,使通過導(dǎo)葉的流量減少了,,降低了導(dǎo)葉喉部的流速,減少了導(dǎo)葉中的水力損失,,同時由于q減少,,使葉輪與導(dǎo)葉側(cè)隙中的液體相對速度減小了,從而也減少了葉輪圓盤摩擦損失,,所以泵的效率提高了5%左右,。
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