펌프 및 펌프 효율의 다양한 손실
기계 에너지를 액체 에너지로 변환하는 과정에서 펌프에는 다양한 손실이 수반되며 이러한 손실은 해당 효율로 나타납니다.
다음은 펌프의 에너지 전달 프로세스에 따른 펌프의 에너지 입력 및 출력에 대해 설명합니다.
1. 기계적 손실 및 기계적 효율
베어링과 씰의 마찰 손실을 극복하기 위해 원동기에서 펌프 샤프트로 전달되는 효율 (샤프트 동력)을 먼저 사용해야합니다. 나머지 샤프트 동력은 임펠러가 회전하도록 구동하는 데 사용됩니다. 그러나, 임펠러의 모든 기계적 에너지가 임펠러를 통과하는 액체로 전달되는 것은 아니다. 그것의 일부는 임펠러의 전면 및 후면 커버 표면의 표면과 케이싱 (펌프 캐비티) 사이의 마찰을 극복하기 위해 소비됩니다.
전술 한 베어링 손실 전력 (Pm1), 밀봉 손실 전력 (Pm2) 및 디스크 마찰 손실 전력 (Pm3)의 합을 기계적 손실 pm이라하고, 그 크기는 기계적 효율 ηm으로 표현된다. 샤프트 전력의 잔여 전력에서 기계적 손실 전력을 뺀 값은 임펠러를 통과하는 액체에 대한 작업을 수행하는 데 사용됩니다. 기계적 효율은 입력 유압 동력의 샤프트 동력 비율, 즉
ηm = P '/ P
2. 볼륨 손실 및 볼륨 효율성
입력 유압 동력은 임펠러를 통과하는 액체에 대한 작업을 수행하는 데 사용되므로 임펠러 수 출구의 액체 압력이 입구 압력보다 높습니다. 출구와 입구 사이의 압력 차는 임펠러 씰 링 (오리피스 링)의 갭을 통해 펌프 캐비티에서 임펠러를 통과하는 액체의 일부를 임펠러 입구로 만듭니다. 이러한 방식으로, 임펠러를 통한 유량 Qt (펌프의 이론적 유량이라고도 함)는 펌프 배출구로 완전히 전달되지 않습니다. 액체의 누설량 q는 누설 흐름 공정에서, 즉 고압 (출구 압력) 액체가 저압 (입구 압력) 액체가되어 임펠러로부터 얻은 에너지를 소비한다. 따라서, 부피 손실의 본질은 또한 에너지 손실이고, 부피 손실의 크기는 부피 효율 ηv에 의해 계산된다. 체적 효율은 임펠러를 통한 누출을 제거한 후 액체의 동력 (실제 유량 Q)과 임펠러를 통한 액체의 동력 (입력 유 압력)에 대한 비율 (이론적 유량 Q)입니다.
단일 스테이지 펌프의 누출은 주로 씰 링에서 발생합니다. 다단계 펌프 외에도 단계 간 누출이 있습니다. 또한 펌프 밸런스 축 방향 힘 장치, 밀봉 장치 등의 누출도 펌프의 부피 손실에 포함되어야합니다.
3. 유압 손실 및 유압 효율
임펠러를 통한 유효 액체 (누수 제거)에 의해 임펠러로부터 수신 된 에너지 (Ht)는 또한 액체가 펌프의 오버 플로우 부분 ( 충격, 디 플로우, 속도 방향 및 크기 변화 등으로 인한 펌프 배출구의 배출 경로) (경로 저항) 및 유압 손실 (로컬 저항)은 에너지의 일부를 소비합니다. 펌프 흐름에서 액체의 단위 중량 당 손실 된 에너지를 펌프의 유압 손실이라고하며 이는 h로 표시됩니다. 유압 손실로 인해, 펌프를 통해 액체의 단위 중량에 의해 추가 된 에너지 (H)는 임펠러에 의해 액체의 단위 중량으로 전달되는 에너지 (Ht)보다 적습니다. 즉, H = Ht-h. 펌프의 유압 손실 크기는 펌프의 유압 효율 ηh에 의해 측정됩니다. 수력 효율은 유압식으로 손실 된 액체의 힘 대 비 유압 액체의 힘의 비율입니다.
펌프의 다양한 손실의 합계는 총 효율 (펌프 효율이라고 함)로 표시됩니다. 총 효율은 유효 출력 전력 PUt 대 입력 전력 (샤프트 전력) Pa의 비이다.
펌프의 총 효율은 기계적 효율, 체적 효율 및 유압 효율의 곱과 같습니다.