多級離心泵的容積損失有密封環(huán)漏泄損失、平衡機(jī)構(gòu)漏泄損失和級間漏泄損失。級間漏泄損失已經(jīng)在前面的進(jìn)行詳細(xì)介紹過,本文由長沙多級泵廠家就只對密封環(huán)漏泄損失和平衡機(jī)構(gòu)漏泄損失進(jìn)行介紹,并設(shè)計(jì)出防止損失的方案。
一、密封環(huán)漏泄損失。在葉輪處,設(shè)有密封環(huán),在水泵工作時,由于密封環(huán)兩側(cè)存在著壓力差,一側(cè)近似為葉輪出口壓力,一側(cè)為葉輪壓力,所以始終會有一部分液體從葉輪出口向葉輪漏泄。這部分液體在葉輪里獲得了能量,但液體并未送出,這樣就減少了水泵的供水量。漏泄液體的能量全部用到克服密封環(huán)阻力上了。顯然,密封環(huán)直徑Dw愈大,其兩側(cè)壓力相差愈懸殊,則泄漏量就愈大。對于定型的多級離心泵,為了減少漏泄量提高水泵的效率,應(yīng)在許可的情況下把密封環(huán)間隙縮小。一般總間隙近似取密封環(huán)直徑的0.002,如Dw=200毫米,則總間隙為0.40毫米。裝配時,密封環(huán)不可偏心太大,否則,漏泄量也會增加。另外,可用增加密封環(huán)阻力的方法減少漏泄量,增加阻力的主要措施是將密封環(huán)制成迷宮、鋸齒形等,這同時也增加了密封環(huán)的密封長度,了沿程阻力。密封環(huán)的漏泄,在某些情況下會引起葉輪的擾動,因此就要合理地設(shè)計(jì)密封環(huán)形式。
二、平衡機(jī)構(gòu)漏泄損失。在不少的多級離心泵中,都設(shè)有平衡軸向推力的機(jī)構(gòu):如平衡孔、平衡管、平衡盤等。由于在平衡機(jī)構(gòu)兩側(cè)存在著壓力差,因而也有一部分液體從高壓區(qū)域向低壓區(qū)域漏泄。平衡孔的漏泄會使多級離心泵的效率降低5%左右。在平衡盤機(jī)構(gòu)中,漏泄量占工作的3%,但
有些比此值大;為了減少漏泄損失,可在不影響平衡力的情況下減小平衡盤的直徑D。
通過對多級泵用機(jī)械密封的實(shí)際應(yīng)用和理論分析,提出了機(jī)械密封的實(shí)際密封效果不僅與機(jī)械密封自身的性能有關(guān),且與其它零部件提供的條件以及密封系統(tǒng)提供的條件有著重要的關(guān)系,因此在設(shè)計(jì)泵機(jī)組產(chǎn)品時,要為機(jī)械密封的使用提供一個良好的外部條件。
目前機(jī)械密封在多級泵類產(chǎn)品中的應(yīng)用非常廣泛,而隨著產(chǎn)品技術(shù)水平的提高和節(jié)約能源的要求,機(jī)械密封的應(yīng)用前景將更加廣泛。機(jī)械密封的密封效果將直接影響整機(jī)的運(yùn)行,尤其是在石油化工領(lǐng)域內(nèi),因存在易燃、易爆、易揮發(fā)、劇毒等介質(zhì),機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏,將嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常進(jìn)行,嚴(yán)重的還將出現(xiàn)重大安全事故。人們在分析質(zhì)量故障原因時,往往習(xí)慣在機(jī)械密封自身方面查找原因,例如:機(jī)械密封的選型是否合適,材料選擇是否正確,密封面的比壓是否正確,摩擦副的選擇是否合理等等。而很少在機(jī)械密封的外部條件方面去查找原因,例如:多級泵給機(jī)械密封創(chuàng)造的條件是否合適,系統(tǒng)的配置是否合適,而這些方面的原因往往是非常重要的
在多級泵中柱塞的往復(fù)運(yùn)動是通過柱塞與隔膜之間的液壓腔液體傳遞給隔膜的.為了維持要隔膜的正常運(yùn)動要求液壓腔封閉空間內(nèi)液體(一般采用液壓油)的體積保持不變。這樣才能保證隔膜運(yùn)動所形成的容積始終等于柱塞的行程容積從而保持泵的的穩(wěn)定;但在泵的實(shí)際運(yùn)行過程中由于柱塞密封處將不可避免產(chǎn)生泄漏,與此同時可能有氣體進(jìn)入液壓腔.此外當(dāng)補(bǔ)油過多或排出管路壓力意外升高時均可能改變液壓腔內(nèi)液體的容積,從而影響了的穩(wěn)定、降低了多級泵的計(jì)量精度.為了解決怎樣穩(wěn)定多級泵的、怎樣穩(wěn)定計(jì)量泵的計(jì)量精度問題,采用了所謂的三閥裝置實(shí)際是指液壓腔配套的包括補(bǔ)償、放氣、安全保護(hù)等三種功能的裝置或裝置的組合體,根據(jù)其作用原理的不同又分為自動補(bǔ)償和強(qiáng)制補(bǔ)償兩種三閥裝置。
級泵的性能是否達(dá)標(biāo),取決于它的技術(shù)
產(chǎn)品質(zhì)量是技術(shù)水平的綜合體現(xiàn),取決于設(shè)計(jì)、工藝、鑄造、機(jī)械加工、組裝、試驗(yàn)水平及配套的軸承、密封、監(jiān)測等方面的水平。我們經(jīng)常說產(chǎn)品的核心技術(shù)是買不來的,但對多級泵來說,我認(rèn)為很難說清楚什么是關(guān)鍵技術(shù),很難說水力模型、材料、設(shè)計(jì)方法或其它什么是多級泵的關(guān)鍵技術(shù)。我認(rèn)為關(guān)鍵技術(shù)貫穿于制造過程的每一個工作細(xì)節(jié)。對多級泵來說關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)在新型材料、新制造工藝、監(jiān)測設(shè)備、新設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用和精細(xì)的做工等方面,從而使多級泵的安全可靠性和運(yùn)行效率得到提高等,而不是多級泵本身有什么了不起的關(guān)鍵技術(shù)。
我國多級泵行業(yè)對*的認(rèn)識方面存在一些誤區(qū),有時盲目崇洋。事實(shí)上,單就設(shè)計(jì)水平方面我們與國外相比并不見得有多大的差距。國外設(shè)計(jì)者也無非是應(yīng)用計(jì)算機(jī)使設(shè)計(jì)速度快了,有些可以借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行一些流場計(jì)算、強(qiáng)度分析或模擬,但在設(shè)計(jì)理論和方法上并無什么突破,可以說都差不多。之所以造成我們的產(chǎn)品質(zhì)量不如進(jìn)口的產(chǎn)品,主要原因是許許多多我們應(yīng)該做好、并且能夠做好的大量細(xì)節(jié)工作沒有做好??梢哉f,我國多級泵產(chǎn)品質(zhì)量的差距是我國機(jī)械制造工業(yè)總體水平與國外水平差距的具體體現(xiàn)。