§ 3.2. КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

Общие соображения о потерях энергии и коэффициент полезного действия центробежных машин были изложены в § 2.7.

Объемные потери в центробежных насосах обусловлены перетеканием жидкости через переднее уплотнение колеса и уплотнение втулки вала между ступенями насоса.

Теоретические соображения в связи с часто встречающимися конструктивными соотношениями приводят к следующему ориентировочному выражению для объёмного коэффициента полезного действия η₀:

Коэффициент а зависит от соотношения между диаметрами входа и выхода и составляет около 0,68.

Формулу (3.1) можно использовать для практических расчетов.

У современных крупных центробежных насосов при тщательном изготовлении рабочих колес η₀= 0,96 ÷ 0,98, а у мелких и средних насосов η₀= 0,85 ÷ 0,95 .

Значение η₀центробежного насоса в значительной мере зависит от состояния его уплотнений. Последние довольно быстро изнашиваются, в особенности, в тех случаях, когда насос работает на агрессивных жидкостях.

Гидравлические потери в центробежных насосах обусловлены гидравлическим трением, ударами и вихреобразованием в проточной части. Плавно очерченные каналы рабочего колеса, отсутствие резких поворотов, расширений и сужений, тщательная обработка внутренних поверхностей проточной части обеспечивают высокий гидравличе­ский КПД насоса.

Для современных крупных насосов при тщательном изготовлении лопастей гидравлический КПД можно определять по формуле

где D^- условный диаметр живого сечения входа в рабочее колесо, называемый приведенным диаметром на входе,

По статистическим данным

Сопоставляя выражения (3.2) и (3.3), можно видеть, что гидравлический КПД зависит от подачи и частоты вращения вала центробежного насоса.

Для современных насосов хорошего изготовления значения η_τлежат в пределах от 0,85 до 0,96. Мелкие насосы с плохой обработкой внутренних поверхностей имеют η_τ= 0,80 ÷ 0,85 .

Механические потери обусловлены трением в уплотнениях и подшипниках, а также гидравлическим трением о поверхности рабочих колес и разгрузочных дисков.

Значения механического КПД у современных крупных центробежных насосов достигают η_iιi = 0,92 ÷ 0,96; общий же КПД центробежных насосов крупных размеров и тща­тельного изготовления равен η _0,75 ÷ 0,90 и иногда 0,92.