单级离心泵内的能量损失主要有哪些原因？

　　单级离心泵的原理其实就是能量转换，能量转换的过程中不可避免的存在能量损失，我们要提高离心泵能量转换的效率，减少能量的损失，那么我们就要搞清楚单级离心泵能量损失在哪些地方?
 

　　单级离心泵内的能量损失主要包括以下三个方面：
 

　　1、机械损失
 

　　机械损失也叫作圆盘损失，主要是液体和叶轮前后盖板外表面及泵腔的摩擦损失。离心泵机械损失可以达到占有效功率的30%。我们都知道机械损失和转速的三次方成正比，和叶轮外径的五次方成正比。虽然机械损失和转速的三次方成正比，但在特定的扬程下，离心泵转速每提高一倍，叶轮外径减少一半，机械损失成五次方比例下降，所以，随着转速的提高，机械损失不但不会增加，反而在下降，这是发展高速泵的原因之一。因此，关键还是在于叶轮外径，叶轮外径越大，机械损失也就越大。
 

　　2、水力损失
 

　　离心泵过流部分(从进口到出口)液体的流体必然有速度大小和方向改变引起的损失，这两部分就是水力损失。要减少这部分损失，有两个方面可以进行改善：提高过流部件的光洁度;选用优秀的水力模型。
 

　　3、容积损失
 

　　离心泵的容积损失包括密封环泄漏损失、平衡机构泄漏损失和级间泄漏损失。
 

　　(1)密封环泄漏损失
 

　　在离心泵作业时，叶轮进口处的密封环两侧存在着压力差，一侧为叶轮出口压力，一侧为叶轮进口压力，所以始终会有一些液体从叶轮出口处向叶轮进口处泄漏。这些液体从叶轮处获得能量，而这些泄漏液体的能量全部用到克服密封环阻力上了。
 

　　很明显，密封环直径Dw越大，两边的压力相差就会越悬殊，泄漏量也就越大。如果离心泵已经定型的前提下，要提高离心泵的效率，减少泄漏量，我们应该尽可能的把密封环的间隙缩小。
 

　　通常总间隙近似取密封环直径的0.002，如Dw=200mm，则总间隙为0.40mm。在装配的时候，密封环不能偏心太大，不然，泄漏量也会增加。另外，也可以用增加密封环阻力的方法来减少泄漏量，比如将密封环制成迷宫、锯齿形等，这同时也增加了密封环的密封长度，增大了沿程阻力。
 

　　密封环的泄漏，在某些情况下会引起叶轮入口的扰动，因此要合理地设计密封环形式。
 

　　(2)平衡机构泄漏损失
 

　　在不少的离心泵中，都设有平衡轴向推力的机构如：平衡孔、平衡管、平衡盘等。由于在平衡机构两侧存在着压力差，因而也有一部分液体从高压区域向低压区域泄漏。平衡孔的泄漏会使离心泵的效率降低5%左右。在平衡盘机构中，泄漏量占工作流量的3%，但有些高压泵比此值大;为了减少泄漏损失，可在不影响平衡力的情况下减小平衡盘的直径 D’。
 

　　(3)级间泄漏损失
 

　　在涡壳式多级泵中，级间隔板两侧压力不等，也会存在泄漏损失，根据机构布置情况的不同，级间隔板两侧的压差可能为一级、二级或三级，级数相差越多，隔板级间泄漏也就越严重，所以我们通常广泛采用台阶式级间密封。
 

　　另外，在分段式多级泵中，也存在着级间泄漏。不过这里的级间泄漏与前面所说的不同，因为这部分泄漏液体不经过叶轮，所以不属于容积损失。级间隔板前后的压差，是由导叶扩散部分的增压作用和叶轮侧隙的抽吸作用(相当于离心叶轮)而引起的。在压差的作用下，泄漏液体沿着级间隔板缝隙进入前级叶轮侧隙，并经导叶，反导叶(吸入导叶)又流回级间缝隙，重复上述过程。
 

　　虽然这不属于容积损失，但它如此往返流动，是要消耗离心泵的功率的。另外，该部分液体通过导叶时，会引起导叶喉部有效截面减小(即泄漏液体占去了一部分截面)，所以会使此处的流速增加，引起额外的水力损失。