Системата за центробежна помпа задно налягане и ефектът му върху производителността на помпата

Centrifugal pumps, as core equipment for industrial fluid transportation, are widely used in the petroleum, chemical, power, and water supply industries. In actual operation, the pump's outlet pressure (back pressure) is a key parameter affecting its performance and lifespan. Excessively high or low back pressure can lead to reduced pump efficiency, increased vibration, and even equipment damage. Следователно, разбирането на концепцията за задното налягане и нейното въздействие върху центробежните помпи е от решаващо значение за оптимизиране на дизайна на системата и подобряване на оперативната надеждност .

• Определение на задното налягане в центробежните помпени системи

Задното налягане се отнася до обратното налягане, генерирано от течността в изхода на помпата или в тръбопровода надолу по веригата поради съпротивление на потока . Нейната същност е реакционната сила на системата върху края на изпускането на помпата . Размерът на налягането на гърба зависи от факторите като устойчивост на потока на системата, нивото на течността, изражението на вала,.

Къде: Псистемата е системното статично налягане (e . g ., налягането в затворен контейнер)

ρgh е статичното налягане, причинено от нивото на течността; ΔPfriction е загубата на триене на тръбопровода

• Ефект на задното налягане върху центробежни помпи

Въздействие върху потока и главата:

1) Increased backpressure: The pump's outlet pressure increases, flow rate decreases, and the pump's operating point shifts leftward along the performance curve. Excessively high backpressure may cause the pump to operate in the low-flow range, even close to dead center (zero flow). This intensifies internal backflow and reduces efficiency.
2) Decreased backpressure: The pump's outlet pressure decreases, flow rate increases, and the operating point shifts rightward. Excessively low backpressure (e.g., insufficient inlet pressure or a fully open outlet valve) may cause the pump to operate beyond its design flow rate, leading to the risk of cavitation.

Въздействие върху мощността и ефективността:
1) Консумация на енергия: При постоянна скорост увеличаването на задното налягане обикновено води до леко увеличаване на мощността на вала (особено при ниски дебити), но ако дебитът намалява значително, мощността може да намалее (в зависимост от характерната крива на помпата) .

2) Efficiency Variation: Centrifugal pumps are most efficient near their rated operating point. Back pressure deviations from the design value (too high or too low) will cause the pump to move away from its best efficiency point (BEP), resulting in increased energy consumption.

Въздействие върху механичната надеждност:
1) Риск от високо налягане на гърба: A . Увеличете товара върху лагерите и механичните уплътнения, съкращавайки експлоатационния им живот; B . може да причини прекомерно напрежение върху корпуса и тръбопроводите на помпата, причинявайки изтичане или структурна повреда .
2) Риск от ниско налягане на гърба: A . Кавитация: Когато налягането на изхода е твърде ниско, локалното налягане в помпата пада под налягането на наситено налягане на парата, мехурчетата се образуват и се срутват, причинявайки ерозия на увреждането на колело и корпуса на помпата; B . Аксиална дисбаланс на силата: аксиалната тяга на някои центробежни помпи (като едноетапни помпи с едно-избори) се увеличава при ниско налягане на гърба, влияейки върху живота на лагера .

• Оптимизация и контрол на задното налягане

За да се осигури ефективна и стабилна работа на центробежни помпи, трябва да се контролира правилно налягането:
1) Регулиране на клапана: Регулирайте отвора на изходния клапан, за да промените устойчивостта на системата, но избягвайте продължителното дроселиране (увеличена консумация на енергия) .
2) Променлива честотна контрола: Използвайте променливо честотно задвижване, за да регулирате скоростта на помпата, за да съответства на обратно налягане с дебит, подобрявайки енергийната ефективност .
3) Байпасен дизайн: Инсталирайте байпас (връщане) в системата с високо налягане, за да предотвратите работата на помпата при ниски дебити .
4) Предотвратяване на кавитация: Осигурете адекватно налягане в входа (E . g ., чрез увеличаване на NPSHA) за предотвратяване на кавитация при условия на ниско налягане .

The backpressure of a centrifugal pump system directly affects its flow rate, head, efficiency, and mechanical reliability. Proper backpressure management can extend pump life and reduce energy consumption. In practical projects, operating parameters should be optimized based on the pump's performance curve and system characteristics to ensure stable operation within the pump's high-efficiency range. For high or low Условията на обратно налягане, трябва да се приложат подходящи мерки (като променлива честота и защита на кавитацията) за подобряване на надеждността на системата .