吉姆Elsey
Jim Elsey将为您带来如何提高泵的效率

在我2020年11月泵和系统专栏BETVICTOR体育官网,我们研究了泵的效率以及为什么泵的效率可能没有我们想要的那么高。BETVICTOR体育官网现在,让我们关注如何使泵更高效。

泵工程师可以做一些设计上的改变来提高泵的效率。效率的提高通常是一种折衷,也可能牺牲可靠性和成本/价格。

为了使泵的效率更高,我们可以:

  1. 使湿润表面更光滑(减少粗糙度)。壳体和叶轮的表面光洁度越光滑,泵的效率就越高,这是投资壳体是一个很好的选择的另一个有效原因,特别是对于小型泵。BETVICTOR体育官网陶瓷材料或涂层(如果应用得当)是另一个可以帮助提高效率的步骤。
  2. 减小间隙。间隙越小,通过开口的泄漏率越低。这意味着更多的液体只通过泵一次,它不是再循环。
  3. 减少或减轻设计泄漏路径。例如叶轮背环对吸力的泄漏和平衡鼓和圆盘的泄漏率(减轻轴向推力的特征)。
  4. 减少液体冲击损失。想象一下,一滴液体在经过泵时经历了什么——它以高速和高变化率转了几个直角。添加诱导剂可以在流体中增加一些预旋“漩涡”,以减轻入口损失。叶轮叶片(叶片)的最佳进口角度是可以改变的,同样重要的是,它可以作为叶片前缘的轮廓形状。
  5. 改变叶轮叶片的曲率和曲率率,使其更加“向后”。
  6. 在某些叶轮设计中增加或删除叶轮叶片和/或减少叶片(叶片)的厚度。
  7. 拆卸扩散器叶片和双蜗壳上所需的额外切断水。
  8. 将壳体中心线与叶轮中心线偏移,使蜗壳的流体流出的横截面积不断增大。
  9. 增加泵的转速和尺寸。泵越快越大,效率越高。叶轮越小,圆盘摩擦效应越负面。这只是一个简单的比例问题。

效率高于可靠性

更好的表面光洁度和用于叶轮和外壳的精铸件将花费更多的钱。由于粘性流体的流动状态趋向于层流,因此当黏度增加时,润湿部件上光滑的表面在降低效率方面就没有那么有效。

双蜗壳,扩散叶片和同心蜗壳都有助于减轻径向推力泵更可靠。这些特点也有助于减少轴和轴承的尺寸。

更薄的叶轮叶片减少了可以施加的扭矩,从而降低了泵的工作负荷能力。对于理想的泵/叶轮效率,叶轮叶片的最佳数量是存在的,但这个数量可能与泵的功能、处理固体和纤维的能力或所需的曲线形状不一致。

更紧密的磨损环间隙需要更多的操作员对预热和冷却循环的控制(想想:温度的变化率)。

封闭间隙还需要更坚固的轴,以防止在非设计操作条件下的偏转和低速时潜在的转子凹陷,特别是在转向齿轮和启动过程中。封闭间隙不能很好地处理悬浮固体,磨损环表面会出现磨损和划痕。

为了保持更近的间隙,需要更频繁的停机维护,可能还需要更昂贵的材料,而且,当供应源为空时,关闭泵也将变得势在必行。

为了提高效率而正确选择的材料可能是处理液体性质的错误材料。诱导器将有助于减少冲击损失,并有助于解决净吸入扬程(NPSH)问题,但它可能会降低泵的扬程能力。具有紧密间隙的泵总体上是一个不太宽容的泵。

提高效率的步骤

  • 设计和操作系统,允许更有效的操作。
  • 为长期发展而设计,而不仅仅是为了本季度的利润水平和股票表现。
  • 监控和管理泵的性能。
  • 调整泵速代替叶轮修整或排放阀节流。
  • 对于设置BETVICTOR体育官网了外部叶轮间隙的泵,请确保将泵叶轮间隙设置为推荐间隙。
  • 对于有BETVICTOR体育官网磨损环的泵,监测泵的水力性能,并在性能下降时更新间隙。
  • 不需要时关闭旁通阀。回顾并重写三通过程控制阀可编程逻辑控制器(PLC)上的程序。
  • 泵的大小和/或速度匹配系统的要求。节流排放阀应该是一个暂时的解决方案,而不是永久的解决方案。
  • 粘度对离心泵的影响是巨大的。在启动泵之前,请确保泵是为应用而设计的,并且液体达到设计温度(它应该降低粘度)。是否应该用容积泵来泵送液体?
  • 可能,最重要的步骤是获得系统曲线,并将其与当前泵曲线进行比较,以确定泵在曲线上的运行位置,然后根据需要进行修改

许多系统设计人员试图用一个泵解决三个或更多的问题,尽管在同一个系统中使用三个不同的泵可能会更好。BETVICTOR体育官网这三个泵的大小和速度BETVICTOR体育官网可能不同。也许它就像串联和/或并联泵或添加一个“小马”泵一样简单BETVICTOR体育官网。我所见过的最大的能源错误之一是,当只需要一个泵时,两个泵却并联运行。BETVICTOR体育官网

做你该做的事

并不是所有的泵都BETVICTOR体育官网设计得很高效。有些泵是为BETVICTOR体育官网特殊用途而设计的。就像足球比赛中的特殊团队一样,他们有非常具体的工作要做,功能和可靠性比效率更重要。例如,泥浆或垃圾处理泵,低流量,高扬程泵和/或漩涡泵或圆盘泵。在选择防止我家地下室水淹的污水泵时,我更关注的是可靠性和功能性,而不是效率。注:我安装了两台泵。BETVICTOR体育官网

总结:我的问题

50年来,我目睹了让水泵更高效的压力越来越大。BETVICTOR体育官网这是大多数用户不想为之支付额外费用的东西,我对此表示赞赏。然而,我目睹了一种趋势,即粗心的泵操作导致整个系统效率低下。有些公司有积极主动的项目,但也有很大比例的公司没有。

提高泵效率的使命必须从上而下(CEO和董事会)——不是BETVICTOR体育官网老生常谈或布告栏上的海报,而是一项任务,一项优先事项和一种积极主动的操作方法。旧的模式必须改变,全体员工必须接受教育。有一些激励计划会为实现这些目标带来红利。在游戏的最后,你真的可以省钱。就像奶奶常说的:“一个高效的水泵在死头运转有什么用?”

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