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中泵周報
節(jié)能方案

高效節(jié)能定制水泵技術(shù)

發(fā)布日期:2020/4/11 13:03:39 瀏覽次數(shù):
導(dǎo)讀:“高效節(jié)能定制水泵”通過流體力學(xué)軟件對葉輪、流道,吸水室、壓水室內(nèi)部進(jìn)行三維流場數(shù)值模擬,優(yōu)化流道內(nèi)的流態(tài)和能量分布,經(jīng)模擬設(shè)計的水泵采用“流體變線蝸殼低磨損技術(shù)”、“三元流葉輪”、“葉輪納米級精磨”等高新技術(shù),提高循環(huán)水泵使用效率,經(jīng)過優(yōu)化后的水泵效率同比傳統(tǒng)方法設(shè)計有了大幅度的提升。節(jié)能效果可達(dá)15%-60%。...

技術(shù)簡介:

 

   “高效節(jié)能定制水泵”通過流體力學(xué)軟件對葉輪、流道,吸水室、壓水室內(nèi)部進(jìn)行三維流場數(shù)值模擬,優(yōu)化流道內(nèi)的流態(tài)和能量分布,經(jīng)模擬設(shè)計的水泵采用“流體變線蝸殼低磨損技術(shù)”、“三元流葉輪”、“葉輪納米級精磨”等高新技術(shù),提高循環(huán)水泵使用效率,經(jīng)過優(yōu)化后的水泵效率同比傳統(tǒng)方法設(shè)計有了大幅度的提升。節(jié)能效果可達(dá)15%-60%。

    高效節(jié)能定制水泵的葉輪采用的三元流葉輪,它是根據(jù)水泵實際運(yùn)行的工況進(jìn)行專門設(shè)計的非標(biāo)設(shè)備。它能保證水泵在高效區(qū)運(yùn)行。而一般水泵葉輪受水泵制造的影響,很難滿足現(xiàn)場需求,也就不能保證在水泵高效區(qū)工作,從而造成能源的浪費(fèi)。

  

高效節(jié)能定制水泵葉輪高效節(jié)能定制水泵性能曲線

    “高效節(jié)能定制水泵”經(jīng)多道工序精磨加工使葉輪表面粗糙度達(dá)Ra0.5左右。水泵出入口及流道也經(jīng)過特殊加工處理,這樣能有效地利用水泵入口的壓力,高效節(jié)能定制水泵與普通水泵相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)、水泵出入口及流道經(jīng)過特殊加工處理后,水流能更順暢進(jìn)入蝸殼,經(jīng)調(diào)整后的水泵具有較高的抗汽蝕性能,水泵的效率更高;

(2)、減小了泵的轉(zhuǎn)子重量,降低了泵組的徑向力,提高了軸承壽命;

(3)、增高了泵組的臨界轉(zhuǎn)速,泵運(yùn)行更平穩(wěn),提高軸的抗疲勞強(qiáng)度;

(4)、降低了轉(zhuǎn)子運(yùn)行撓度值,減少葉輪口環(huán)的磨損及功率損耗;

(5)、減小了密封的磨損,延長了使用壽命;

(6)、采用全三維立體設(shè)計,優(yōu)化水力設(shè)計,提高葉輪效率;

(7)、能加工到的葉輪表面全部采用機(jī)械加工,對葉輪流道采用精密鑄造,全面提高葉輪光潔度,減小水力損失。

(8)、高效節(jié)能定制水泵能有效降低循環(huán)水泵在輸送液體過程中存在的容積損失、 機(jī)械損失、和水力損失。

由于水泵采用“流體變線蝸殼低磨損技術(shù)”、“三元流葉輪”、“葉輪納米級精磨”等高新技術(shù)使轉(zhuǎn)子重量極大的降低,從而減小了相關(guān)零件的磨損,降低了故障率,減少維修,增大了泵組運(yùn)行的平穩(wěn)性、可靠性,提高了使用壽命,經(jīng)過優(yōu)化后的水泵效率同比傳統(tǒng)方法設(shè)計有了大幅度的提升。

“紊流減阻增壓裝置”與“高效節(jié)能定制水泵”匹配運(yùn)行,可以大幅提升循環(huán)水泵整體能效,技改后的水泵節(jié)能率可達(dá)15%-60%。


采用CFD技術(shù)改造前后泵的性能比較

高效節(jié)能定制水泵安裝方式:

高效節(jié)能定制水泵安裝方式


  

離心泵在輸送液體過程中存在能量損失,主要有三種:

  (1) 容積損失

  (2) 機(jī)械損失

  (3) 水力損失

  離心泵的效率反映上述三項能量損失的總和,故又稱為總效率,因此總效率為上述三個效率的乘積,即:h泵=h機(jī)×h水×h容,離心泵輸送液體中的能量傳遞、變化過程:泵在把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能量過程中,伴有各種損失,這些損失用相應(yīng)的效率來表示。下面按能量在泵內(nèi)的傳遞過程一一介紹泵內(nèi)能量輸入和輸出情況。

  (1)機(jī)械損失 電動機(jī)傳到泵軸的的效率(軸功率),首先要消耗一部分去克服軸承和密封裝置的摩擦損失,剩下來的軸功率用來帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。但是葉輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能并沒有全部傳給通過葉輪的液體,其中一部分消耗于克服葉輪前、后蓋板表面與殼體間(泵腔)液體的摩擦,這部分損失功率稱為圓盤摩擦損失。

  (2)容積損失 輸入水力功率用來對通過葉輪的液體做功,因而葉輪出水口處液體的壓力高于進(jìn)口壓力。出口和進(jìn)口壓差,使得通過葉輪的一部分液體從泵腔經(jīng)過葉輪密封環(huán)(口環(huán))間隙向葉輪進(jìn)口逆流。這樣,通過葉輪的流量 Qt(也稱泵的理論流量)并沒有完全輸送到泵的出口,其中泄漏q這部分液體把從葉輪中獲得的能量消耗于泄漏的流動過程中,即從高壓(出口壓力)液體變?yōu)榈蛪?進(jìn)口壓力)液體。

  (3)水力損失 通過葉輪的有效液體(除掉泄漏)從葉輪中接收的能量(Ht),也沒有完全輸送出去,因為液體在泵過流部分(從泵進(jìn)口到出口的通道)的流動中伴有水力摩擦損失(沿程阻力)和沖擊、脫流、速度方向及大小變化等引起的水力損失(局部阻力),從而要消耗掉一部分能量。

綜上所述,水泵的大部分能效損失都與水泵的葉輪和流道有關(guān),要提高水泵的整體能效,離不開對水泵葉輪及流道的優(yōu)化設(shè)計。


上一條:水泵節(jié)能降耗措施的實踐與探討  下一條:CFD“三位一體”水泵流體輸送節(jié)能技術(shù)

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