3泵与风机的性能解析.ppt

第二章泵与风机的性能第一节功率、损失与效率第二节泵与风机的性能曲线第三节性能曲线的测试方法1第一节功率与效率一、Pm机械损失功率PV容积损失功率Ph流动损失功率PhqVTHTPqVHTPeqVHP由于结构、工艺及流体粘性的影响,流体流经泵与风机时不可避免地要产生各种能量损失。哪些损失?在哪些部位?与那些因素有关?措施。3容积损失:由于泵的泄漏、液体的倒流等所造成,使得部分获得能量的高压液体返回去被重新作功而使排出量减少浪费的能量。容积损失用容积效率ηv表示。机械损失:由于泵轴与轴承间、泵轴与填料间、叶轮表面与液体间的摩擦等机械原因引起的能量损失。机械损失用机械效率ηm表示。流动损失:由于液体具有粘性,在泵壳内流动时与叶轮、泵壳产生碰撞、导致旋涡等引起的摩擦阻力、局部阻力和冲击能量损失。水力损失用水力效率ηh表示。损失与效率Pm机械损失功率PV容积损失功率Ph流动损失功率PhqVTHTPqVHTPeqVHP泵或风机内部的能量平衡图4(一)机械损失和机械效率圆盘摩擦损失是因为叶轮在壳体内的流体中旋转,叶轮两侧的流体,由于受离心力的作用,形成回流运动,此时流体和旋转的叶轮机械损失主要包括轴端密封与轴承的摩擦损失及圆盘摩擦损失两部分。轴端密封与轴承的摩擦损失与轴承、轴封的结构形式、填料种类、轴颈的加工工艺以及流体的密度有关,约占轴功率P的1%~3%,大中型泵多采用机械密封、浮动密封等结构,轴端密封的摩擦损失就更小。发生摩擦而产生能量损失,约占轴功率的2%~10%,是机械损失的主要部分。5(1)合理地压紧填料压盖,对于泵采用机械密封。减小机械损失的一些措施(2)对给定的扬程,增加转速,相应减小叶轮直径。(4)适当选取叶轮和壳体的间隙,可以降低圆盘摩擦损失,一般取B/D2=2%~5%。(3)试验表明,将铸铁壳腔内表面涂漆后,效率可以提高2%~3%,叶轮盖板和壳腔粗糙面用砂轮磨光后,效率可提高2%~4%。一般来说,风机的盖板和壳腔较泵光滑,风机的效率要比水泵高。6(二)容积损失和容积效率泵与风机由于转动部件与静止部件之间存在间隙,当叶轮转动时,在间隙两侧产生压力差,因而使部分由叶轮获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧泄漏,称为容积损失或泄漏损失。容积损失主要发生在:叶轮入口与外壳密封环之间的间隙;平衡轴向力装置与外壳间的间隙和轴封处的间隙;多级泵的级间间隙处;7减小泵容积损失的措施为了减小叶轮入口处的容积损失q1,一般在入口处都装有密封环(承磨环或口环),如图下所示。检修中应将密封间隙严格控制在规定的范围内,密封间隙过大→q1↑;密封间隙过小→Pm1↑;平面式密封环中间带一小室的密封环曲径式密封环直角式密封环曲径式密封环锐角式密封环曲径式密封环8通风机的容积损失发生在以下部位:气体通过通风机的轴或轴套与机壳之间的间隙Δ向外泄漏。由于轴或轴套的直径较小,由此产生的外泄漏可忽略不计。气体通过叶轮进口与进气口之间的间隙δ流回到叶轮进口的低压区。和泵的情况类似,容积损失q的大小和间隙形式有关。通风机容积损失示意图(二)通风机的容积损失9(三)流动损失和流动效率流道断面变化、转弯等会使产生涡流而引起涡流(扩散)损失;流体和各部分流道壁面摩擦会产生摩擦损失;由于工况改变,偏离设计流量时,入口流动角与叶片安装角不一致,会引起冲击损失。流动损失发生在吸入室、叶轮流道、导叶和壳体中。,可定性地用下式表示:10