Centrifugalne pumpe, kao široko korištena oprema za transport fluida u industrijskom području, imaju izravan utjecaj na potrošnju energije i troškove cijelog proizvodnog sustava zbog svoje radne učinkovitosti. Tijekom rada centrifugalnih pumpi gubitak snage je problem koji se ne može zanemariti.
Ovaj će članak detaljno istražiti vrste i uzroke gubitka snage u centrifugalnim crpkama, kao i njihov utjecaj na rad crpke, te predložiti odgovarajuće mjere optimizacije.
Gubitak snage u centrifugalnim crpkama uglavnom se dijeli na tri tipa: gubitak volumena, hidraulički gubitak i mehanički gubitak.
1. Gubitak volumena
Gubitak volumena uglavnom je uzrokovan razmakom između rotora i tijela pumpe centrifugalne pumpe, kao i curenjem na brtvi osovine. Kada se rotor okreće, dio tekućine teče natrag iz razmaka između rotora i tijela pumpe do ulaza rotora ili istječe iz brtve vratila, a te tekućine koje se ne transportiraju učinkovito poznate su kao gubitak volumena .
Za višestupanjske crpke, slično curenje može se pojaviti i iz balansne ploče. Gubitak volumena ne samo da smanjuje izlazni protok crpke, već također povećava potrošnju energije crpke.
2. Hidraulički gubici
Hidraulički gubitak je gubitak energije uzrokovan trenjem, sudarom, vrtlogom i drugim pojavama tijekom strujanja fluida u tijelu pumpe. Kada tekućina teče kroz kanal protoka tijela crpke, ako je površina kanala protoka hrapava ili je konstrukcija nerazumna, to će uzrokovati povećanje otpora tekućine, što će rezultirati hidrauličkim gubitkom.
Osim toga, kada tekućina uđe u impeler i rotira s njim, generiraju se sudari i vrtlozi zbog promjena u smjeru i veličini brzine, što dodatno pogoršava hidrauličke gubitke. Hidraulički gubici izravno utječu na visinu i učinkovitost crpke.
3. Mehanički gubici
Mehanički gubici uglavnom su uzrokovani trenjem i nepotpunom pretvorbom energije između različitih komponenti unutar pumpe.
Na primjer, dolazi do trenja između osovine i komponenti kao što su ležajevi i pakiranje tijekom rotacije, što troši nešto energije; Trenje između prednje i stražnje pokrovne ploče rotora i tekućine također može uzrokovati gubitak energije. Osim toga, kada se impeler vrti velikom brzinom unutar pumpe, zbog nepotpune pretvorbe kinetičke energije tekućine, dio energije se također gubi u okolinu u obliku toplinske energije. Iako su mehanički gubici relativno mali, ne mogu se zanemariti.