离心泵高效率运行的方法与措施探讨

引言

随着我国工业化进程的推进, 离心泵作为实现液体输送的重要设备已经广泛应用于工农业生产以及百姓日常生活中, 效果显著。然而, 当前许多离心泵运行效率较低、能耗过大, 影响企业经济效益的提高及生产活动的顺利进行。有鉴于此, 探讨造成离心泵效率运行偏低的原因并就此提出相应解决措施已经成为工农业生产实践中一个重要课题。

一、造成离心泵运行效率偏低的成因分析

1. 离心泵运行参数较大程度偏离设计参数导致运行效率偏低

离心泵工作参数包括扬程、流量、转速以及效率等, 当离心泵扬程发生变化, 离心泵其他工作参数也会随之变化, 而离心泵在设计工况下的运行效率最高。一旦离心泵流量过大或者扬程过高, 超出设计工况范围导致运行工况点偏离设计工况, 最终就会出现离心泵运行效率偏低的情况

2. 离心泵内的损失过大导致运行效率降低

离心泵内, 液体在流经叶轮时会出现一定的损失, 包括泄漏损失、机械损失以及流动损失, 与此相对应的离心泵效率就有容积效率、机械效率以及水力效率, 离心泵内各种损失过大就会导致离心泵运行效率的下降。其中, 泄漏损失又包含离心泵叶轮密封环处的泄漏损失、轴向力平衡机构处的泄漏损失等;机械损失则包括离心泵叶轮轮盖与液体发生摩擦从而消耗的轮阻损失、填料函内的摩擦损失等;流动损失则包括液体流经叶道和转能装置时出现的冲击损失, 这些损失相当部分转化为热量被液体吸收。

3. 管路阻力损失较大导致管路效率过低

当离心泵内液体扬程或者流量出现变化时, 在实践中经常出现的一种处理方式就是对阀门进行调节, 此种处理方式尽管较为便捷, 但是同时具有一定的缺陷, 尤其是会造成离心泵内管路阻力损失较大从而使得管路效率过低, 最终出现离心泵运行效率下降。

4. 离心泵选型不正确出现的自身运行效率偏低

确保离心泵在高效率状态下运行的一个重要前提是根据实际情况选择正确型号离心泵。举例而言, IS型单级单吸离心泵本身的效率偏低, 而分段式多级离心泵的效率与前者相比则较高, 然而因为检修安装质量的不达标造成泄漏损失、机械损失以及流动损失过大, 最终导致高效离心泵不能物尽其用, 反而使其实际运行效率过低。除此之外, 一些设备管理人员在选择离心泵型号时经常在最大负荷的基础上额外考虑过多富余, 最终出现离心泵“大马拉小车”的情况, 使得离心泵运行能耗过大。

二、提高离心泵运行效率的方法与措施探讨

在上文中笔者就造成离心泵运行效率偏低的成因进行了分析, 现就此指出提高离心泵运行效率的方法与措施, 具体阐述如下:

1. 选用合乎实际的离心泵型号, 避免“大泵小用”的情况发生

根据实际情况选用相匹配的离心泵是离心泵高效运行的有效保障。实践中, 由于离心泵选型的不准确导致“大马拉小车”情况层出不穷, 许多离心泵长期处于低效率高能耗的状态。有鉴于此, 在生产生活中, 离心泵选型时针对不变工况的离心泵扬程以及流量不宜考虑过多富余, 应在切合实际生产生活需要的基础上综合考虑。

2. 降低离心泵内水力摩擦损失, 提高离心泵运行效率

由于离心泵内的蜗壳等过流表面多采用铸件, 往往并不需要机械加工, 因此其表面较为粗糙, 离心泵内水力摩擦损失增大。为了降低水力摩擦损失, 可以通过以下方式实现:第一, 对过流元件的表面进行涂漆, 增加过流表面光滑度, 减小水力摩擦;第二, 用砂轮对离心泵泵体粗糙面以及叶轮盖板进行抛光, 同样可以减小离心泵内水力摩擦损失, 提高离心泵运行效率。

3. 减小离心泵内冲击损失, 达到节能降耗的目的

为了促使离心泵运行高效, 有必要积极减小离心泵内的冲击损失。具体而言, 在生产生活中, 离心泵内运行工况点偏离设计工况, 实际流量较大程度偏离设计流量时, 流体在叶片的进口处会产生较大的冲击损失, 为了使其在通过叶道时沿着整个叶片高度无冲击, 可以将离心泵内的叶片制成具有空间曲面形状的扭曲型叶片, 根据流量具体情况调节活动叶片, 从而达到节能降耗、提高离心泵运行效率的目的。

4. 通过切割或者更换叶轮提高离心泵运行效率

叶轮直径过大是导致离心泵效率较低的一个重要原因, 因此切割或者更换叶轮是一种较为便捷经济的提高离心泵运行效率的措施。在叶轮最大切割余量范围内, 对叶轮进行切割, 随着叶轮直径的变小其流量、扬程、功率等变小;而除了对叶轮进行切割外, 同种型号直径较小的叶轮也是一种较为合适的方法。

5. 调节叶轮转速实现离心泵节能

由于离心泵选型时是根据最大负荷选用的, 然而其最大负荷时间一般较短, 因此当离心泵运行工况点与设计工况偏离程度较大时, 可以通过调节叶轮转速的方法达到改变其扬程、流量以及轴功率的目的。叶轮直径不变的情况下, 当叶轮转速改变不多时, 随着叶轮转速的降低, 离心泵扬程、流量以及功率也会相应减小。

结束语

在生产生活实践中, 离心泵实际运行效率并不等同于铭牌效率, 运行工况点也往往会偏离设计工况。为了确保离心泵的高效率低能耗运行, 应该根据实际情况选用相应型号, 降低离心泵内水力摩擦损失, 减小离心泵内冲击损失, 适当调节叶轮转速、切割或者更换叶轮。

摘要：作为实现液体输送的重要设备, 离心泵用途广泛。然而, 当前离心泵运行过程中存在着效率低、能耗大的缺陷, 大大阻碍了企业正常生产生活。在本文中, 笔者对造成离心泵运行效率低下的原因进行分析, 进而提出提高离心泵运行效率的方法与措施, 包括降低水力摩擦损失、降低冲击损失、离心泵调速等, 旨在为离心泵高效率运行提供一定参考。

关键词：离心泵,高效,运行