Οι φυγόκεντρες αντλίες, ως ευρέως χρησιμοποιούμενος εξοπλισμός μεταφοράς υγρών στον βιομηχανικό τομέα, έχουν άμεσο αντίκτυπο στην κατανάλωση ενέργειας και στο κόστος ολόκληρου του συστήματος παραγωγής λόγω της λειτουργικής τους απόδοσης. Κατά τη λειτουργία των φυγοκεντρικών αντλιών, η απώλεια ισχύος είναι ένα ζήτημα που δεν μπορεί να αγνοηθεί.
Αυτό το άρθρο θα διερευνήσει λεπτομερώς τους τύπους και τις αιτίες της απώλειας ισχύος στις φυγόκεντρες αντλίες, καθώς και τον αντίκτυπό τους στην απόδοση της αντλίας και θα προτείνει αντίστοιχα μέτρα βελτιστοποίησης.
Η απώλεια ισχύος στις φυγοκεντρικές αντλίες χωρίζεται κυρίως σε τρεις τύπους: απώλεια όγκου, υδραυλική απώλεια και μηχανική απώλεια.
1. Απώλεια όγκου
Η απώλεια όγκου προκαλείται κυρίως από το διάκενο μεταξύ της πτερωτής και του σώματος της αντλίας της φυγοκεντρικής αντλίας, καθώς και από διαρροή στο στεγανοποιητικό άξονα. Όταν η πτερωτή περιστρέφεται, ένα μέρος του ρευστού ρέει πίσω από το διάκενο μεταξύ της πτερωτής και του σώματος της αντλίας στην είσοδο της πτερωτής ή διαρρέει από το στεγανοποιητικό άξονα και αυτά τα υγρά που δεν μεταφέρονται αποτελεσματικά είναι γνωστά ως απώλεια όγκου .
Για αντλίες πολλαπλών σταδίων, παρόμοια διαρροή μπορεί να συμβεί και από την πλάκα ισορροπίας. Η απώλεια όγκου όχι μόνο μειώνει τον ρυθμό ροής εξόδου της αντλίας, αλλά αυξάνει επίσης την κατανάλωση ενέργειας της αντλίας.
2. Υδραυλικές απώλειες
Η υδραυλική απώλεια είναι η απώλεια ενέργειας που προκαλείται από τριβή, σύγκρουση, δίνη και άλλα φαινόμενα κατά τη ροή του ρευστού στο σώμα της αντλίας. Όταν το ρευστό ρέει μέσω του καναλιού ροής του σώματος της αντλίας, εάν η επιφάνεια του καναλιού ροής είναι τραχιά ή ο σχεδιασμός είναι παράλογος, θα προκαλέσει αύξηση της αντίστασης του υγρού, με αποτέλεσμα την υδραυλική απώλεια.
Επιπλέον, όταν το ρευστό εισέρχεται στην πτερωτή και περιστρέφεται μαζί της, δημιουργούνται συγκρούσεις και δίνες λόγω αλλαγών στην κατεύθυνση και το μέγεθος της ταχύτητας, επιδεινώνοντας περαιτέρω τις υδραυλικές απώλειες. Οι υδραυλικές απώλειες επηρεάζουν άμεσα την κεφαλή και την απόδοση της αντλίας.
3. Μηχανικές απώλειες
Οι μηχανικές απώλειες προκαλούνται κυρίως από την τριβή και την ατελή μετατροπή ενέργειας μεταξύ διαφόρων εξαρτημάτων μέσα στην αντλία.
Για παράδειγμα, εμφανίζεται τριβή μεταξύ του άξονα και των εξαρτημάτων όπως τα ρουλεμάν και το παρέμβυσμα κατά την περιστροφή, η οποία καταναλώνει κάποια ισχύ. Η τριβή μεταξύ της μπροστινής και της πίσω πλάκας καλύμματος της πτερωτής και του υγρού μπορεί επίσης να προκαλέσει απώλεια ενέργειας. Επιπλέον, όταν η πτερωτή περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα μέσα στην αντλία, λόγω ατελούς μετατροπής της κινητικής ενέργειας του ρευστού, ένα μέρος της ενέργειας χάνεται επίσης στο περιβάλλον με τη μορφή θερμικής ενέργειας. Αν και οι μηχανικές απώλειες είναι σχετικά μικρές, δεν μπορούν να αγνοηθούν.
