泵的工作点偏离最佳效率点产生的影响

最佳效率点(BEP)是一个经常用于泵的术语,就像关闭(SO)或跳动(RO)一样,最佳效率点表示沿泵性能曲线的操作区域或工作点。最佳效率点是指给定叶轮直径下的泵以最高或最佳效率运行的流量。当泵以大于或小于BEP指定的流量运行时,我们称之为“泵的工作点偏离最佳效率点”。因此,在流量高于BEP流量的情况下运行时称为“在BEP右侧操作”,相反,在低于BEP流量的情况下运行时称为“在 BEP左边操作。“

在理想情况下,泵的工作点不会在偏离BEP左右10%的情况下运行。尽管我们尽量避免偏离BEP太远,但实际情况中,大多数泵都会在某种程度上远离BEP,这对于短期工作来说是可以接受的。但是,如果泵在其最佳效率点的左侧或右侧长时间操作,则会产生许多问题。

可能产生的影响:

气蚀是由于流体气化产生气泡,由于压力骤增气泡破裂,周围流体以很大的速度冲向气泡中心,对叶轮产生很大的冲击力,从而侵蚀叶轮。当泵的工作点在BEP右侧很远时会发生气蚀。对于大多数离心泵,当流量增加超过BEP时,所需的净正吸入压头(NPSHr)也会增加; 当NPSHr超过可用的净正吸入压头(NPSHa)时,会发生汽蚀现象。补救措施仅限于增加NPSHa,这并非总是可行,可将流量减少以便获得较低的NPSHr值,或者安装可用于低NPSHr条件下的特殊叶轮。

振动可能由许多因素引起,并且可能在轴中产生弯矩,导致泵工作异常或轴失效。当泵在BEP右侧太远工作时,也可会发生诱发剧烈震动。这是由于汽蚀导致叶轮内水力失衡,液体气化形成空穴导致。除此之外,泵附近运行条件变化时使泵承受过大的载荷也会诱发振动。

汽蚀会对叶轮造成破坏,剧烈的振动可能会使转子与外壳碰撞。流体气化产生气泡,进入到叶轮高压区时,周围液体以巨大的力冲击在叶轮金属表面,破坏金属结构,形成侵蚀破坏点。

当流体不能顺利流经泵体时,流体的吸入和排出就会发生故障,这根泵的水力设计有关。这种现象可能导致严重的不稳定并且可以降低流量。由吸入或排出再循环引起的损坏类似于汽蚀,当叶轮入口或出口叶片出现部分失效时,会导致泵的严重故障。

再循环故障和汽蚀现象,会大大缩短轴承和密封件寿命,并增加了维修成本。在偏离BEP的工作点运行时,会降低转子的稳定性,可能导致轴失效破坏,填料磨损,机械密封失效,或高温导致润滑系统故障。

为了追求系统的高效性和稳定性,我们经常会对现有的泵进行改进,以便使泵的工作点和BEP保持一致。如果你不了解泵在特定场合下的最佳效率,可对泵进行测试实验,已获得泵准确的性能数据,最终确定泵的BEP。

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