Varias pérdidas en la bomba y la eficiencia de la bomba.
En el proceso de convertir la energía mecánica en energía líquida, la bomba se acompaña de varias pérdidas, y estas pérdidas están representadas por la eficiencia correspondiente.
A continuación se describe la entrada y salida de energía en la bomba de acuerdo con el proceso de transferencia de energía en la bomba.
1. Pérdida mecánica y eficiencia mecánica.
La eficiencia (potencia del eje) transmitida desde el motor principal al eje de la bomba debe gastarse primero para superar las pérdidas por fricción de los cojinetes y sellos. La potencia restante del eje se utiliza para hacer girar el impulsor. Sin embargo, no toda la energía mecánica del impulsor se transmite al líquido que pasa a través del impulsor. Parte de ella se consume para superar la fricción entre la superficie de las superficies de cubierta delantera y trasera del impulsor y la carcasa (cavidad de la bomba).
La suma de la potencia de pérdida de rodamiento (Pm1) mencionada anteriormente, la potencia de pérdida de sellado (Pm2) y la potencia de pérdida de fricción del disco (Pm3) se denomina pérdida mecánica pm, y su magnitud se expresa por la eficiencia mecánica ηm. La potencia restante de la potencia del eje menos la potencia de pérdida mecánica se utiliza para realizar el trabajo en el líquido que pasa a través del impulsor. La eficiencia mecánica es la relación de la potencia del eje de la potencia hidráulica de entrada, es decir,
ηm = P '/ P
2. Pérdida de volumen y eficiencia de volumen
La potencia hidráulica de entrada se utiliza para realizar el trabajo en el líquido que pasa a través del impulsor, por lo que la presión del líquido en la salida de agua del impulsor es mayor que la presión de entrada. La diferencia de presión entre la salida y la entrada hace que una parte del líquido que pasa a través del impulsor fluya desde la cavidad de la bomba a través del espacio del anillo de sello del impulsor (anillo de orificio) hasta la entrada del impulsor. De esta manera, el caudal Qt (también conocido como caudal teórico de la bomba) a través del impulsor no se entrega completamente a la salida de la bomba. La fuga q parte del líquido consume la energía obtenida del impulsor en el proceso de flujo de fuga, es decir, del líquido de alta presión (presión de salida) se convierte en líquido de baja presión (presión de entrada). Por lo tanto, la esencia de la pérdida de volumen también es la pérdida de energía, y la magnitud de la pérdida de volumen se calcula por la eficiencia de volumen ηv. La eficiencia volumétrica es la relación de la potencia del líquido (caudal real Q) después de eliminar la fuga a través del impulsor a la potencia (potencia hidráulica de entrada) del líquido (caudal teórico Q) a través del impulsor.
La fuga de las bombas de una etapa ocurre principalmente en el anillo de sellado. Además de las bombas de etapas múltiples, también hay fugas entre etapas. Además, la fuga del dispositivo de fuerza axial de equilibrio de la bomba, dispositivo de sellado, etc. también debe incluirse en la pérdida de volumen de la bomba.
3. Pérdida hidráulica y eficiencia hidráulica.
La energía (Ht) recibida del impulsor por el líquido efectivo (eliminando la fuga) a través del impulsor tampoco se transporta completamente porque el líquido se acompaña de pérdidas por fricción hidráulica en el flujo de la parte de sobreflujo de la bomba (el canal desde la entrada de la bomba a la salida) (resistencia a lo largo del camino) y la pérdida hidráulica (resistencia local) causada por el impacto, el flujo, la dirección de la velocidad y el cambio de tamaño, etc., consumiendo así parte de la energía. La energía perdida por unidad de peso de líquido en el flujo de la bomba se denomina pérdida hidráulica de la bomba, que se expresa en h. Debido a la pérdida hidráulica, la energía (H) agregada por el peso unitario del líquido a través de la bomba es menor que la energía (Ht) transmitida por el impulsor al peso unitario del líquido, es decir, H = Ht-h. La magnitud de la pérdida hidráulica de la bomba se mide por la eficiencia hidráulica ηh de la bomba. La eficiencia hidráulica es la relación entre la potencia del líquido perdido hidráulicamente y la potencia del líquido no hidráulico.
La suma de varias pérdidas en la bomba se expresa mediante la eficiencia total (denominada eficiencia de la bomba). La eficiencia total es la relación entre la potencia de salida efectiva PUt y la potencia de entrada (potencia del eje) Pa.
La eficiencia total de la bomba es igual al producto de eficiencia mecánica, eficiencia volumétrica y eficiencia hidráulica.