多級離心泵的容積損失有密封環(huán)漏泄損失、平衡機構(gòu)漏泄損失和級間漏泄損失。級間漏泄損失已經(jīng)在前面的進行詳細介紹過,本文由長沙多級泵廠家就只對密封環(huán)漏泄損失和平衡機構(gòu)漏泄損失進行介紹,并設(shè)計出防止損失的方案。
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)計密封環(huán)形式。
二、平衡機構(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構(gòu):如平衡孔、平衡管、平衡盤等。由于在平衡機構(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。
葉輪是多級泵的重要配件,在使用中多多少少會有一些損壞,所以要定期檢查維護,如果磨損嚴(yán)重要注意更換。多級泵葉輪會受到泥沙的沖擊磨損,時間久了就會出現(xiàn)溝槽或是條痕,有時候會出現(xiàn)腐蝕、出現(xiàn)裂紋,使葉輪變薄,影響其使用。
當(dāng)多級泵葉輪的處有較大的偏磨時,應(yīng)該先替換新的葉輪。若對多級泵的功用和葉輪自身的強度影響不太大時,應(yīng)用焊補的辦法進行修補。在焊補后要在用砂輪將其打平,并做衡的實驗。在替換
葉輪的軸流泵葉片時,將一同替換掉,在替換多級泵葉輪前應(yīng)對每個葉片進行稱重,注意葉片的裝置的共同點,避免軸流泵運轉(zhuǎn)時的振蕩。
葉輪的使用要注意這些磨損或腐蝕,定期修復(fù)或者更換,以免影響葉輪的使用,從而導(dǎo)致多級泵的性能下降。有些磨損沖擊是不可避免的,但是只要注意細節(jié)、維護好,就能有效延長使用壽命。
機械加工精度不夠,原因有很多,有的是機械密封本身的加工精度不夠,這方面的原因容易引起人們的注意,也容易找到。
但有時是多級泵其它部件的加工精度不夠,這方面的原因,不容易引起人們的注意。例如:泵軸、軸套、泵體、密封腔體的加大精度不夠等原因。這些原因的存在對機械密封的密封效果是非常不利的。
合理地設(shè)計軸向力平衡機構(gòu),使之能夠真正充分地平衡掉軸向力,給機械密封創(chuàng)造一個良好的條件。對于一些電廠、石油、化工等領(lǐng)域應(yīng)用的重要產(chǎn)品,在產(chǎn)品出廠之前,必須做到臺臺試驗檢測和發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。有些重要的多級泵可以在轉(zhuǎn)子上設(shè)計一個軸向測力環(huán),對軸向力的大小進行隨時監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
這種現(xiàn)象大多存在多級泵中,在設(shè)計時采取以下措施:
(1)減少兩端軸承之間的距離。泵葉輪的級數(shù)不要太多,在多級泵總揚程要求較高的情況下,盡量提高每級葉輪的揚程,減少級數(shù)。
(2)增加泵軸的直徑。在設(shè)計泵軸直徑的時候,不要簡單地僅考慮傳遞功率的大小,而要考慮機械密封、軸撓度、起動方法和有關(guān)慣性負荷、徑向力等因素。很多設(shè)計員沒有充分認(rèn)識到這一點。
(3)提高泵軸材料的等級。
(4)泵軸設(shè)計完成后,對泵軸的撓度要進行校核檢驗計算