有效提高离心泵效率的检修方法

GansuNongye甘肃农业2014年第13期(总391期)(下转第80页)一、概述离心泵是一种能量转换设备。大型电力提灌工程依靠电动机消耗电能带动离心泵旋转来完成提水。因此，离心泵的效率是降低泵站能源单耗、提高装置效率的决定因素，研究总结有效提供离心泵效率的方法并用来指导检修工作是降低耗电量，降低运行成本的一个重要途径。二、影响离心泵效率的因素泵的损失按性质可将其为分为三种：机械损失、容积损失和水力损失。㈠机械损失机械损失主要包括轴端密封于轴的摩擦损失和叶轮前后盖板外表面与流体之间的圆盘摩擦损失两部分。轴端密封盒轴承的摩擦损失与轴端密封和轴承的结构型式以及输送液体的密度有关。圆盘摩擦损失是因为叶轮在泵壳内的流体中旋转，叶轮两侧的流体由于受到离心力的作用，形成回流运动，此时流体和旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失，这项损失就是机械损失中的主要部分。㈡容积损失离心泵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，这种损失称为容积损失和泄漏损失。容积损失主要发生在叶轮入口与泵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，其中最主要的是叶轮入口与泵外壳密封之间的容积损失。为了减小发生在叶轮入口和容积损失，一般在进口处装有密封环（承磨环或口环）。在间隙两侧压力差相同的情况下，间隙越小，则密封效果越好，容积损失也越小。在检修过程中用公式q=μA2gH姨(1)式中：q为通过进口间隙的泄流量，μ为流量系数，H为间隙两侧的能头差（米），A为间隙的环形面积（平方米）A=πDd。其中D为密封环直径，d为密封间隙（米），流量系数在经验值中取0.15～0.20。㈢水力损失水力损失发生在吸入室、叶轮流道、导致叶壳体和管道中。水力损失分为两部分，即沿程阻力损失和局部阻力损失。因流体的粘滞性和各部分流道表面摩擦所形成的阻力称为沿程阻力，因克服沿程阻力而损失的能量就是沿程阻力损失。单位重量流体沿程阻力损失可按下式计算：Hi=λDV2d2g(2)式中：λ为沿程阻力系数，D为管道长度，d为管道内径，V22g为速度水头。流道断面变化、转弯等会使流体流经此局部地区时，流速、方向发生变化，并伴随产生大量漩涡及流体指点的激烈碰撞，产生的能量损失称为局部损失单位重量流体局部阻力损失可按下式计算：Hi=ζV22g(3)式中：ζ为局部阻力系数，V22g为速度水头。因此影响水泵效率最主要的因素是水力损失。三、检修中提高水泵提高效率的方法㈠减小机械损失泵作为一种转动机械，转轴与泵壳之间必然留有间隙，为了防止液体流出泵外或空气进入泵内，（当入口为真空时）一般在泵与轴之间设有轴端密封装置（简称轴封）。目前所采用的轴封装置一般有以下几种方式：填料密封、机械密封、迷宫式密封、浮动环密封。各种密封结构原理有效提高离心泵效率的检修方法郝相永（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃景泰730400）摘要：通过对影响离心泵的因素分析，总结出在检修工作中尽量减小各种损失的方法，达到节能降耗的目的。关键词：检修；离心泵；效率中图分类号：TH311文献标识码：A文章编号：1673-9019（2014）13-0078-01作者简介：郝相永（1968-），男，甘肃白银人，工程师，主要从事机电管理工作。水利水电建设78GansuNongye甘肃农业2014年第13期(总391期)(上接第78页)不同，所产生的摩擦功耗也不同。因此选择合理的密封盒正确的安装方法都能减少损耗，提高效率。对于大型电力提灌工程，一般采用软填料密封，软填料密封具有用途广、价格便宜等特点。加盘根的水泵平时如有渗漏一般采用紧盘根压盖的方法。填料密封的效果可用拧紧压盖螺栓进行调整，拧紧程度不仅影响渗漏量，而且直接影响摩擦功耗，拧的越紧机械损失越大。所以压盖调整程度以一秒内有一滴水漏出即可，另外选用润滑性较好的调料对减少机械损失也有着积极的作用。圆盘摩擦损失是机械损失的另一个主要来源，检修中如有结垢等情况，应清理干净，降低叶轮圆盘外侧面及外壳侧面的粗糙度来达到节能降耗。㈡减少容积损失在检修工作中，减少容积损失的有效方法是：在不发生动静摩擦的前提下，尽量减小密封环间隙，对磨损、锈蚀导致口径变大的口环以及叶轮应及时修补或更换。㈢减小水力损失水力损失是水流通过水泵时水力的摩擦损失（沿程损失）和水力冲击、脱流、速度方向及大小变化等引起的损失（局部损失）。水泵的运行工况点发生偏移或者叶轮叶片冲角和安放角不合理，不仅引起水力损失增加，还会诱发汽蚀，加剧叶轮破坏。因此，应从以下几个方面着手，减小水力损失：一是优化叶轮水力设计，通过优化叶轮水力设计和实验验证，找出较为合理的叶轮叶片冲角度和安放角，降低水力损失；二是改进叶轮加工（修复）工艺，提高加工（修复）质量，