เอธีน่า เอ็นจิเนียริ่ง เอส.อาร์.แอล.
เอธีน่า เอ็นจิเนียริ่ง เอส.อาร์.แอล.
ข่าว

การสูญเสียทางไฮดรอลิก การสูญเสียปริมาตร และการสูญเสียทางกลของปั๊มแรงเหวี่ยงคืออะไร

ในกระบวนการแปลงพลังงานของกปั๊มแรงเหวี่ยงไม่ใช่ว่ากำลังไฟฟ้าเข้าทั้งหมดจะสามารถแปลงเป็นพลังงานความดันและพลังงานจลน์ของของเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในการทำงานจริง การสูญเสียพลังงานอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้มักเกิดขึ้นเสมอ ตามกลไกทางกายภาพของการสูญเสียพลังงาน การสูญเสียของปั๊มแรงเหวี่ยงมักจะแบ่งออกเป็นสามประเภท: การสูญเสียทางไฮดรอลิก การสูญเสียปริมาตร และการสูญเสียทางกล การสูญเสียทั้งสามประเภทนี้ร่วมกันกำหนดประสิทธิภาพโดยรวมของปั๊ม

centrifugal pump losses overview

I. การสูญเสียทางไฮดรอลิก

คำจำกัดความ: การสูญเสียทางไฮดรอลิกหรือที่เรียกว่าการสูญเสียการไหล หมายถึงการสูญเสียพลังงานที่เกิดขึ้นเมื่อของเหลวไหลผ่านส่วนประกอบการไหลภายในปั๊ม ในแง่ของผลลัพธ์ จะเห็นได้ว่าเป็นความแตกต่างระหว่างหัวตามทฤษฎีและหัวจริงของปั๊ม นี่เป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของปั๊ม

สาเหตุ: การสูญเสียทางไฮดรอลิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามลักษณะดังต่อไปนี้:


  1. Shock Loss: เมื่อของเหลวเข้าหรือไหลออกจากใบพัด หากทิศทางการไหลของของเหลวไม่สอดคล้องกับทิศทางที่ออกแบบไว้ของใบพัดหรือทางไหล จะเกิดการกระแทกและเปลี่ยนทิศทางกะทันหัน ส่งผลให้สูญเสียแรงกระแทก สถานการณ์นี้จะเด่นชัดเป็นพิเศษเมื่อปั๊มทำงานห่างจากจุดประสิทธิภาพที่ดีที่สุด (BEP)
  2. การสูญเสียแรงเสียดทาน: ของเหลวนั้นมีความหนืด เมื่อมันไหลผ่านผนังด้านในที่ขรุขระของห้องดูด ทางเดินของใบพัด รูปทรงก้นหอย และส่วนประกอบอื่นๆ จะเกิดความต้านทานแรงเสียดทาน และพลังงานส่วนนี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนและสูญเสียไป ยิ่งเส้นทางการไหลยาวและหยาบมากขึ้นเท่าใด การสูญเสียแรงเสียดทานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
  3. การสูญเสียน้ำวน: เนื่องจากใบพัดมีจำนวนจำกัด จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะบังคับของเหลวทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์แบบ ของเหลวส่วนหนึ่งจะสร้างกระแสหมุนเวียน (กระแสหมุนสัมพัทธ์) ภายในใบพัด ส่งผลให้มีการใช้พลังงาน ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของช่องทางไหลจะทำให้เกิดกระแสน้ำวนในท้องถิ่นและนำไปสู่การสูญเสีย


ขนาดของการสูญเสียทางไฮดรอลิกส่งผลโดยตรงต่อหัวปั๊ม และเราสามารถวัดระดับอิทธิพลของมันได้จากประสิทธิภาพทางไฮดรอลิก (ηh)

hydraulic loss details

ครั้งที่สอง การสูญเสียเชิงปริมาตร

คำจำกัดความ: การสูญเสียตามปริมาตรหรือที่เรียกว่าการสูญเสียการรั่วไหล คือการสูญเสียพลังงานที่เกิดจากการรั่วไหลของการไหล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ส่วนหนึ่งของของเหลวแรงดันสูงที่ได้รับแรงดันจากใบพัดจะไม่ถูกส่งไปยังทางออกของปั๊มอย่างมีประสิทธิภาพ แต่จะรั่วไหลกลับไปยังบริเวณแรงดันต่ำ (เช่น ทางเข้าของใบพัด) ผ่านช่องว่างต่างๆ ภายในปั๊ม

สาเหตุ:


  1. การรั่วไหลของการกวาดล้างแหวนซีล: นี่คือส่วนหลักของการสูญเสียเชิงปริมาตร เพื่อป้องกันการเสียดสีระหว่างใบพัดหมุนความเร็วสูงและตัวเรือนปั๊มที่อยู่นิ่ง จะต้องเว้นระยะห่าง (เช่น ระยะห่างของแหวนสึกหรอ) ไว้ระหว่างใบพัดเหล่านั้น ของเหลวแรงดันสูงที่ทางออกของปั๊มจะรั่วไหลกลับไปยังทางเข้าผ่านช่องว่างนี้
  2. การรั่วไหลของอุปกรณ์ปรับสมดุล: ในปั๊มแบบหลายขั้นตอนหรือปั๊มแบบขั้นตอนเดียวบางตัวที่ออกแบบมาเพื่อปรับสมดุลแรงตามแนวแกน โครงสร้าง เช่น บาลานซ์โฮล จานบาลานซ์ หรือท่อบาลานซ์ จะทำให้ส่วนหนึ่งของของเหลวแรงดันสูงไหลย้อนกลับ ส่งผลให้เกิดการสูญเสีย
  3. การรั่วไหลของซีลเพลา: ของเหลวจำนวนเล็กน้อยอาจรั่วไหลจากซีลเพลา ซึ่งแม้จะคิดเป็นสัดส่วนเล็กน้อย แต่ก็รวมอยู่ในการสูญเสียเชิงปริมาตรด้วย


การสูญเสียเชิงปริมาตรส่งผลให้การไหลเอาท์พุตที่แท้จริงของปั๊มน้อยกว่าการไหลตามทฤษฎี ขนาดวัดโดยประสิทธิภาพเชิงปริมาตร (ηv) เมื่อปั๊มสึกหรอ ระยะห่างของแหวนซีลจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และการสูญเสียปริมาตรก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย

ที่สาม การสูญเสียทางกล

คำจำกัดความ: การสูญเสียทางกลหมายถึงพลังงานที่ใช้โดยเพลาปั๊มเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานทางกลต่างๆ ระหว่างการหมุน ในที่สุดพลังงานส่วนนี้ก็สลายไปในรูปของพลังงานความร้อน

สาเหตุ:


  1. การสูญเสียแรงเสียดทานของดิสก์: แรงเสียดทานที่รุนแรงเกิดขึ้นระหว่างแผ่นปิดด้านนอก (แผ่นฝาครอบด้านหน้าและด้านหลัง) ของใบพัดหมุนความเร็วสูงกับของเหลวในช่องปั๊ม ซึ่งเป็นส่วนหลักของการสูญเสียทางกล
  2. การสูญเสียแรงเสียดทานของแบริ่ง: แบริ่งกลิ้งหรือแบริ่งเลื่อนที่ใช้รองรับเพลาปั๊มจะสร้างแรงเสียดทานระหว่างการทำงาน
  3. การสูญเสียแรงเสียดทานของซีลเพลา: ไม่ว่าจะเป็นซีลบรรจุหรือซีลเชิงกล อุปกรณ์ซีลจะเสียดสีกับเพลาปั๊มหรือปลอกเพลา โดยใช้พลังงานส่วนหนึ่ง


การสูญเสียทางกลหมายความว่ากำลังส่วนหนึ่งของเพลาที่ส่งจากมอเตอร์ถูกใช้ไปก่อนที่จะไปถึงใบพัดเพื่อทำงานกับของเหลว ขนาดวัดจากประสิทธิภาพทางกล (ηm)

บทสรุป

การทำความเข้าใจการสูญเสียทางไฮดรอลิก การสูญเสียเชิงปริมาตร และการสูญเสียทางกลของปั๊มแรงเหวี่ยงไม่เพียงแต่เป็นรากฐานสำหรับการเรียนรู้เครื่องจักรของไหลอย่างมืออาชีพ แต่ยังเป็นวิธีทางเทคนิคที่สำคัญในการบรรลุเป้าหมาย "คาร์บอนคู่" และส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภคในสาขาอุตสาหกรรม ด้วยการออกแบบทางวิทยาศาสตร์ การทำงานและการบำรุงรักษาที่ได้รับการปรับปรุง และการควบคุมอัจฉริยะ ทำให้เราสามารถลด "การสูญเสียที่มองไม่เห็น" เหล่านี้ได้อย่างเต็มที่ และปลดปล่อยศักยภาพสูงสุดของระบบปั๊มออกมา ในอนาคต,เทฟฟิโกจะยังคงค้นคว้าวิจัยเชิงลึกเกี่ยวกับโซลูชันของไหลประสิทธิภาพสูงต่อไป ช่วยยกระดับอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และควบคุมทุกพลังงานที่ไหลเวียนไปพร้อมกับคุณ


ข่าวที่เกี่ยวข้อง
ฝากข้อความถึงฉัน
  • BACK TO ATHENA GROUP
  • X
    เราใช้คุกกี้เพื่อมอบประสบการณ์การท่องเว็บที่ดีขึ้น วิเคราะห์การเข้าชมไซต์ และปรับแต่งเนื้อหาในแบบของคุณ การใช้ไซต์นี้แสดงว่าคุณยอมรับการใช้คุกกี้ของเรา นโยบายความเป็นส่วนตัว
    ปฏิเสธ ยอมรับ