Máy bơm ly tâm, là thiết bị vận chuyển chất lỏng được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp, có tác động trực tiếp đến mức tiêu thụ năng lượng và chi phí của toàn bộ hệ thống sản xuất do hiệu quả hoạt động của chúng. Trong quá trình vận hành máy bơm ly tâm, mất điện là vấn đề không thể bỏ qua.
Bài viết này sẽ tìm hiểu chi tiết các loại và nguyên nhân gây tổn thất điện năng ở máy bơm ly tâm cũng như ảnh hưởng của chúng đến hiệu suất của máy bơm và đề xuất các biện pháp tối ưu hóa tương ứng.
Tổn thất điện năng trong máy bơm ly tâm chủ yếu được chia thành ba loại: tổn thất thể tích, tổn thất thủy lực và tổn thất cơ học.
1. Giảm âm lượng
Sự mất thể tích chủ yếu là do khe hở giữa bánh công tác và thân bơm của bơm ly tâm, cũng như rò rỉ ở phốt trục. Khi bánh công tác quay, một phần chất lỏng chảy ngược từ khe hở giữa bánh công tác và thân bơm đến đầu vào của bánh công tác hoặc rò rỉ ra khỏi phốt trục và những chất lỏng này không được vận chuyển hiệu quả được gọi là tổn thất thể tích. .
Đối với máy bơm nhiều tầng, hiện tượng rò rỉ tương tự cũng có thể xảy ra từ tấm cân bằng. Giảm thể tích không chỉ làm giảm tốc độ dòng chảy đầu ra của máy bơm mà còn làm tăng mức tiêu thụ năng lượng của máy bơm.
2. Tổn thất thủy lực
Tổn thất thủy lực là tổn thất năng lượng do ma sát, va chạm, xoáy và các hiện tượng khác trong quá trình chất lỏng chảy trong thân bơm. Khi chất lỏng chảy qua kênh dòng chảy của thân bơm, nếu bề mặt kênh dòng chảy gồ ghề hoặc thiết kế không hợp lý sẽ làm tăng sức cản của chất lỏng, dẫn đến tổn thất thủy lực.
Ngoài ra, khi chất lỏng đi vào bánh công tác và quay cùng với nó, các va chạm và dòng xoáy được tạo ra do sự thay đổi hướng và độ lớn của vận tốc, làm trầm trọng thêm tổn thất thủy lực. Tổn thất thủy lực ảnh hưởng trực tiếp đến cột áp và hiệu suất của máy bơm.
3. Tổn hao cơ học
Tổn thất cơ học chủ yếu do ma sát và chuyển đổi năng lượng không hoàn toàn giữa các bộ phận khác nhau bên trong máy bơm.
Ví dụ, ma sát xảy ra giữa trục và các bộ phận như ổ trục và vòng đệm trong quá trình quay, điều này tiêu tốn một phần năng lượng; Ma sát giữa tấm che phía trước và phía sau của bánh công tác và chất lỏng cũng có thể gây tổn thất năng lượng. Ngoài ra, khi cánh quạt quay với tốc độ cao bên trong máy bơm, do động năng của chất lỏng chuyển hóa không hoàn toàn nên một phần năng lượng cũng bị thất thoát ra môi trường dưới dạng nhiệt năng. Mặc dù tổn thất cơ học tương đối nhỏ nhưng không thể bỏ qua.