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×h水×h容,離心泵輸送液體中的能量傳遞、變化過程:泵在把機械能轉化為液體能量過程中,伴有各種損失,這些損失用相應的效率來表示。下面按能量在泵內的傳遞過程一一介紹泵內能量輸入和輸出情況。
(1)機械損失 電動機傳到泵軸的的效率(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。但是葉輪旋轉的機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口壓力。出口和進口壓差,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,要提高水泵的整體能效,離不開對水泵葉輪及流道的優(yōu)化設計。
“特制高效節(jié)能水泵”通過流體力學軟件對葉輪、流道,吸水室、壓水室內部進行三維流場數(shù)值模擬,優(yōu)化流道內的流態(tài)和能量分布,經(jīng)模擬設計的水泵采用“流體雙渦殼流道設計技術”、“三元流葉輪”、“葉輪納米級精磨”等高新技術,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)方法設計有了大幅度的提升。節(jié)能效果直觀明顯。定制通過以下三步:
1, 利用精密的儀器和先進的檢測技術,檢測系統(tǒng)當前運行的工況參數(shù)和相關的設備參數(shù),按照循環(huán)水泵系統(tǒng)經(jīng)濟運行的原則,建立系統(tǒng)能量平衡測試與計算標準,從循環(huán)水泵組、管網(wǎng)、換熱設備、制冷設備、冷卻塔等方面入手,進行系統(tǒng)能量利用效率分析,評價系統(tǒng)當前能量利用效率指標,找出系統(tǒng)存在高能耗的原因。結合生產(chǎn)工藝要求,準確找到設備與流體輸送相匹配的*工況點,提出系統(tǒng)過程能量優(yōu)化解決方案,達到節(jié)能目的。
2, 采用流體輸送高效節(jié)能技術,對整個水泵系統(tǒng)進行優(yōu)化,消除無效能耗,提高輸送效率;將原有的普通水泵更換為采用三元流技術的高效節(jié)能水泵,提高離心水泵的效率
3, 用量身定做的高效節(jié)能泵替換系統(tǒng)目前運行的水泵,配套高效節(jié)能電機,泵運行方式不作改動,運行時間不變。配套LYBD增壓降阻裝置使用,節(jié)電率20-50%
GDF特制節(jié)能泵是一種單級、單吸、臥式離心泵。產(chǎn)品結構獨特新穎、產(chǎn)品性能先進可靠、產(chǎn)品質量穩(wěn)定耐久,是世界領先的高效節(jié)能產(chǎn)品。特別適合應用于暖通、空調和其他工業(yè)循環(huán)冷卻水等多種場合。
產(chǎn)品特點:
1、 水泵采用國際節(jié)能泵業(yè)協(xié)會世界最新首創(chuàng)的優(yōu)秀水力模型,其具有高效節(jié)能、品質穩(wěn)定、噪音低的特點,水泵性能世界領先。水泵可在全性能范圍內不過載,特別適合于暖通空調系統(tǒng)、工業(yè)冷卻系統(tǒng)以及工況多變的場合。
2、 葉輪使用不銹鋼以上的材質。使用t片的設計方法,特別注重葉輪與泵殼匹配,以產(chǎn)生寬高效區(qū)和低汽蝕區(qū)。且每個葉輪都做動平衡。水泵葉輪的平衡精度應達到平衡精度等級G6.3或以上。
3、 水泵采用進口機械密封(約翰克蘭),確保水泵長期工作無泄漏,從而改善了泵站的工作環(huán)境。
4、 水泵采用采用軸向力、徑向力平衡的特殊結構。葉輪在裝配前進行動平衡試驗和配平,從而使水泵軸受力最小。既確保了水泵運行平穩(wěn)、可靠,又延長了水泵機械密封和電機軸承的壽命。
5、 懸架式泵體采用免維護進口軸承,不需要加潤滑油。
其他特點
●寬廣的工作高效區(qū),使水泵在較大的工作參數(shù)波動范圍內保高效率,降低能耗,節(jié)約客觀運行費用;
●獨特的雙渦殼設計,配置兩個對稱的分水角,保持水泵運行特別安靜平穩(wěn);
●超長使用壽命的專用機械式密封;
●封閉式的高度動平衡不銹鋼(或青銅)葉輪;
●內襯青銅質渦殼耐磨環(huán);
●自潤滑式密封軸承,提供可靠的運行壽命;
● 多支點及短軸設計,提高水泵的工作穩(wěn)定性,減小振動,延長軸承及軸封的使用壽命;
2、較低的初成本
GDF特制節(jié)能泵依據(jù)復雜的水泵參數(shù)要求,優(yōu)化水泵設計選型,保證水泵滿足高效要求,降低水泵的運行功率及配套電機的功率,降低初期投資。
3、降低運行費用
特制泵的工作效率,較其它常品牌進口水泵高出5-8%左右。采用了先進的計算機輔助水力設計及雙渦殼設計,增大水泵工作的高效區(qū)。即使水泵在設計條件外工作,亦能保持高效率,節(jié)省大量的運行費用。
4、高可靠性和少維護
● GDF特制泵的機械設計,減少軸的撓度,水泵葉輪按照ISO1940/I中G6.3級標準經(jīng)動態(tài)水力平衡,減少徑向荷載和振動。
● 獨特的雙渦殼設計,配置兩個呈180o分布的對稱分水角,平衡運行時產(chǎn)生的徑向推力,保持平穩(wěn)性,延長軸承和軸封的使用壽命,長達8年時間以上。
● GDF特制泵采用的易拆卸設計方式,使水泵的維修工作量及時間降至最低,節(jié)約維修成本。
5、運行異常安靜
GDF泵先進的水力和機械設計,在大大提高運行效率及可靠性的同時,降低水泵的運行噪音。優(yōu)秀的低振動和超低噪音特性,來源于:
● 葉輪通道出口的獨特設計,避免流體經(jīng)過出口時的湍動;
● 雙渦殼設計,平衡徑向流體推力;
6、雙渦殼結構設計
GDF泵采用了獨特創(chuàng)新的雙渦殼結構設計,這種水泵的葉輪出口雙渦殼雙流道結構,使水泵葉輪出口雙流道完全成為180度幾何對稱結構,確保了渦殼內兩個流道內流動狀態(tài)成幾何對稱,即渦殼內作用力成幾何對稱分布,故作用于軸和葉輪上的徑向力得到了平衡,同時大大地減少了水泵內紊流、渦流和回流現(xiàn)象的發(fā)生,改善了流動性能。
7、無與倫比的運行效率
特制泵采用了先進的電腦輔助設計優(yōu)化技術,有效地提高了水泵能量利用率,使得該泵成為了空調水泵領域中獨一無二的高效水泵,而且其高效區(qū)范圍寬廣,即使在偏離設計工況時,也會為用戶大大地節(jié)省了運行費用。
8、運行壽命長
由于特制泵采用了獨特的雙渦殼結構設計,使得作用于軸和葉輪上的徑向力在任何180度的幾何對稱方向上均達到了平衡,有效地改善了機械密封和軸承的受力狀況,延長了機械密封和軸承壽命,使得特制泵機械密封和軸承壽命遠遠高于空調水泵領域其他廠商。