1、 水泵的效率

泵是一種能量轉(zhuǎn)換機(jī)械，即通過(guò)動(dòng)力設(shè)備將電能等能量型式轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再將它施之于液體，使液體能量增加，從而達(dá)到提升或壓送液體目的的一種能量轉(zhuǎn)換機(jī)械。

泵的運(yùn)轉(zhuǎn)需要有動(dòng)力。一般情況下，泵的軸和帶動(dòng)泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)直接相連，可將動(dòng)力機(jī)的輸出功視為泵的輸入功率，稱為泵軸功率。泵在提升或壓送液體過(guò)程中有能量損失，泵軸功率扣除能量損失，就是泵的葉輪傳遞給液體的功率，稱為水功率。因此水泵的有效功率總是小于泵軸功率。泵的有效功率與泵軸功率之比稱為水泵的效率，它標(biāo)志著水泵對(duì)能量的有效利用程度，是水泵質(zhì)量的重要考核指標(biāo)。水泵效率是衡量水泵工作效能高低的一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

泵軸功率不可能全部傳遞給被輸出的液體，其中必有一部分能量損失。水流流經(jīng)水泵的吸入室、葉輪、壓出室時(shí)產(chǎn)生各種水力損失，主要包括:水力損失、容積損失和機(jī)械損失。

1.1、水力損失和水力效率

從水泵入口至出口過(guò)流部分的沿程水力損失，是水流與過(guò)流部件邊壁間的摩擦阻力引起的損失。水力損失的大小決定于過(guò)流部件的形狀尺寸、壁面光潔度和泵的工作情況，水力損失越大，泵揚(yáng)程越小。設(shè)未考慮泵內(nèi)損失時(shí)的揚(yáng)程為理論揚(yáng)程，則泵揚(yáng)程與理論揚(yáng)程之比，稱為水力效率。

1.2、容積損失和容積效率

由流道斷面和方向變化而產(chǎn)生局部水力阻力造成的損失，是水流流經(jīng)葉輪之后，有一小部分高壓水經(jīng)過(guò)泵體內(nèi)間隙(如密封環(huán))和軸向力平衡裝置(如平衡孔、平衡盤)泄漏到葉輪的進(jìn)口，以及從軸封處泄漏到泵外，因而消耗的一部分能量。漏損流量的大小與泵的結(jié)構(gòu)形式、比轉(zhuǎn)速及泵的流量大小有關(guān)。在吸入口徑相同的情況下，比轉(zhuǎn)速大的泵漏損流量小。對(duì)給定的泵，要降低漏損量，關(guān)鍵在于控制密封環(huán)與葉輪間的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙量。漏損量越大，泵的出水量越小。泵出口實(shí)際流出的流量和泵進(jìn)口的流量之比稱為容積效率。

1.3、機(jī)械損失和機(jī)械效率

水流在葉輪入口及出口處的撞擊渦流損失，是葉輪在泵體內(nèi)的液流中旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪蓋板外側(cè)與液體產(chǎn)生摩擦，泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸和軸封、軸承產(chǎn)生摩擦，因而消耗的一部分能量。葉輪蓋板摩擦損失與葉輪內(nèi)的水力損失就其本質(zhì)來(lái)說(shuō)沒有什么不同，但它發(fā)生在葉輪外部，歸屬機(jī)械損失。在機(jī)械損失中，葉輪蓋板的損失所占比例較大，尤其是低比轉(zhuǎn)速的離心泵，蓋板損失約占軸功率的10%以上。泵軸功率和機(jī)械損失與軸功率之比稱為機(jī)械效率。

1.4、水泵的總效率

水泵效率等于水泵的機(jī)械效率、容積效率和水力效率的乘積，也等于水泵的有效功率(即水泵輸出功率)和水泵軸功率(即水泵輸人功率)之比。

2、 提高水泵效率的主要措施

水泵效率一般在65 % -90，大型泵可達(dá)90%以上。要提高水泵的效率，就要減少泵內(nèi)的損失，即減少水力損失、容積損失和機(jī)械損失。

2.1減少水力損失

在提高水泵的效率中，其中以水力損失最為關(guān)鍵。水力損失的大小決定于過(guò)流部件的形狀尺寸、壁面光潔度和泵的工作情況。水力模型決定了過(guò)流部件的形狀尺寸，因此，水泵模型的選擇是決定水力損失大小的最重要的因素;在模型選擇上，務(wù)求所選水泵的額定流量、揚(yáng)程與裝置實(shí)際需要的流量、揚(yáng)程相近，以減少揚(yáng)程的浪費(fèi)，并可提高水泵的運(yùn)行效率。提高水泵壁面光潔度需要在水泵選用的材質(zhì)、加工工藝、基礎(chǔ)部件(軸封件和密封件)等方面加以改善和提高。要注意合理調(diào)節(jié)工況和加強(qiáng)維護(hù)管理，使水泵經(jīng)常在高效率狀態(tài)下工作，還應(yīng)充分考慮到泵聯(lián)合工作時(shí)的情形，盡量使水泵在聯(lián)合工作時(shí)各種情形都保持高效，達(dá)到保證輸水、灌溉、節(jié)約能源，降低成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。水泵效率的高低，在很大程度上和水泵的使用情況密切相關(guān)，如果維修和使用不當(dāng)，即使制造出高效率的水泵，也達(dá)不到高效低耗經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

2.2減少容積損失

容積損失是指水在流經(jīng)水泵后所漏損的流量，包括從口環(huán)間隙，水泵填料密封和葉輪平衡孔等處所流失的水量。對(duì)給定的泵，要降低漏損量，關(guān)鍵在于控制密封環(huán)與葉輪間的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙量，確保水泵的密封可靠。要減少容積損失，除了保證安裝質(zhì)量外，水泵在密封方面的設(shè)計(jì)也很重要。

2.3、減少機(jī)械損失

機(jī)械損失是水流在葉輪人口及出口處的撞擊渦流損失，是葉輪在泵體內(nèi)的液流中旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉輪蓋板外側(cè)與液體產(chǎn)生摩擦，泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸和軸封、軸承產(chǎn)生摩擦，因而消耗的一部分能量。因此，在水泵實(shí)際運(yùn)行中應(yīng)盡力提高水泵效率。盡量減少在水泵把能量傳給水的過(guò)程中存在著的各項(xiàng)能量損失，即從設(shè)計(jì)上就要十分重視葉輪入口和出口的設(shè)計(jì)，并需要通過(guò)模型試驗(yàn)進(jìn)行復(fù)核和優(yōu)化，減少水流在葉輪人口和出口處的撞擊渦流損失，并盡可能地減少由于泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦損失。