第二节泵与风机的损失与效率 泵与风机在运行中的损失,按产生的原因,可分为三种: 机械损失,容积损失和水力损失。由于流体在泵与风机内的流 动情况十分复杂,现在还不能用数学方法进行准确的计算。但 是从理论上分析这些损失,指出它产生的原因及影响因素,可 以找出减少损失的途径。 机械损失和机械效率 机械损失包括轴与轴承和轴封之间的摩擦损失及叶轮转动 时其表面与机壳内流体之间发生的圆盘摩擦损失。机械损失 中圆盘损失占主要部分。 圆盘损失与叶轮外径、转速及圆盘外侧与机壳内侧的粗糙 度等因素有关。叶轮外径愈大,转速愈大,圆盘损失也愈大
第二节 泵与风机的损失与效率 泵与风机在运行中的损失，按产生的原因，可分为三种： 机械损失，容积损失和水力损失。由于流体在泵与风机内的流 动情况十分复杂，现在还不能用数学方法进行准确的计算。但 是从理论上分析这些损失，指出它产生的原因及影响因素，可 以找出减少损失的途径。 一、机械损失和机械效率 机械损失包括轴与轴承和轴封之间的摩擦损失及叶轮转动 时其表面与机壳内流体之间发生的圆盘摩擦损失。机械损失 中圆盘损失占主要部分。 圆盘损失与叶轮外径、转速及圆盘外侧与机壳内侧的粗糙 度等因素有关。叶轮外径愈大，转速愈大，圆盘损失也愈大
第二节泵与风机的损失与效率 机械损失功率的大小,可用机械效率来衡量,机械效率ηm 用下式表示 N-△NN THrO N N N (12-3) 式中∠Nm-机械损失功率,包括轴承轴封摩擦损失功率ANm1 和圆盘摩擦损失功率ANm2,即 ∠Nm=∠Nm1+∠Nn2 其中∠Nm=(0.01~0.03)N m2 knd 容积损失和容积效率 在泵与风机中,由于转动部件与静止部件之间存在间隙, 当叶轮转动时,间隙两侧产生压力差,从而使流体从高压侧通
第二节 泵与风机的损失与效率 机械损失功率的大小，可用机械效率来衡量，机械效率m 用下式表示 (12-3) 式中⊿Nm－机械损失功率，包括轴承轴封摩擦损失功率⊿Nm1 和圆盘摩擦损失功率⊿Nm2，即 ⊿Nm =⊿Nm1+⊿Nm2 其中 ⊿Nm1=(0.01～0.03)N ⊿Nm2=kn3D2 5 二、容积损失和容积效率 在泵与风机中，由于转动部件与静止部件之间存在间隙， 当叶轮转动时，间隙两侧产生压力差，从而使流体从高压侧通 N H Q N N N N Nm T T T m
第二节泵与风机的损失与效率 过间隙向低压侧泄漏,这种损失称为容积损失或泄漏损失。流 体泄漏主要发生在以下地方:叶轮进口 处与机壳之间的间隙;轴与机壳之间即 轴封处的间隙;以及水泵为平衡轴向推 力而设置的平衡孔等。如图12-3 为减少进口泄漏损失,一般在叶轮 进口装有密封环。密封环的定环与动环 分别装在机壳与叶轮上,定环与动环之 间间隙较小,并可做成锯齿式、迷宫式,图12-3泵泄漏损失 以加大间隙长度,减少泄漏,见图12-4。 及有关构造 1-密封环;2-轴封;3-平衡孔;4-低压区;5-高压区
第二节 泵与风机的损失与效率 过间隙向低压侧泄漏，这种损失称为容积损失或泄漏损失。流 体泄漏主要发生在以下地方：叶轮进口 处与机壳之间的间隙；轴与机壳之间即 轴封处的间隙；以及水泵为平衡轴向推 力而设置的平衡孔等。如图12-3。 为减少进口泄漏损失，一般在叶轮 进口装有密封环。密封环的定环与动环 分别装在机壳与叶轮上，定环与动环之 间间隙较小，并可做成锯齿式、迷宫式， 图12-3 泵泄漏损失 以加大间隙长度，减少泄漏，见图12-4。 及有关构造 1-密封环;2-轴封;3-平衡孔;4-低压区;5-高压区
第二节泵与风机的损失与效率 3 Ca (b) 图12-4密封环装置 (a)圆柱式;(b)锯齿式;(c)迷宫式 1-机壳;2-定环;3-动环;4-叶轮 密封环磨损后可以更换 泵轴与泵体之间的轴封,也是为了防止泵内高压液体流向 泵外,同时保持轴转动灵活,减少机械摩擦损失。常用的轴封 有填料轴封、骨架橡胶轴封、机械轴封等
第二节 泵与风机的损失与效率 图12-4 密封环装置 (a)圆柱式；(b)锯齿式；(c)迷宫式 1-机壳；2-定环；3-动环；4-叶轮 密封环磨损后可以更换。 泵轴与泵体之间的轴封，也是为了防止泵内高压液体流向 泵外，同时保持轴转动灵活，减少机械摩擦损失。常用的轴封 有填料轴封、骨架橡胶轴封、机械轴封等
第二节泵与风机的损失与效率 由于泵的叶轮两侧液体压强不平衡,引起叶轮受轴向推力 作用,致使泵轴及叶轮运转时发生窜动。通常在叶轮后盘上开 设平衡孔,高压液体通过平衡孔向进口侧泄漏,从而使轴向力 平衡。为了减少这项泄漏损失,可采用其它消除轴向力措施。 如在叶轮后盘外侧适当位置设置密封环,液体通过密封环,压 强有所降低,从而与进口侧的低压相平衡 通常用容积效率n来表示容积损失的大小。如以q表示泄 漏的回流量,则 Q 2r 2r (124)
第二节 泵与风机的损失与效率 由于泵的叶轮两侧液体压强不平衡，引起叶轮受轴向推力 作用，致使泵轴及叶轮运转时发生窜动。通常在叶轮后盘上开 设平衡孔，高压液体通过平衡孔向进口侧泄漏，从而使轴向力 平衡。为了减少这项泄漏损失，可采用其它消除轴向力措施。 如在叶轮后盘外侧适当位置设置密封环，液体通过密封环，压 强有所降低，从而与进口侧的低压相平衡。 通常用容积效率v来表示容积损失的大小。如以q表示泄 漏的回流量，则 (12-4) T T T Q Q Q Q q v