Apa itu Rugi Hidraulik, Rugi Volumetrik, dan Rugi Mekanis pada Pompa Sentrifugal?

Dalam proses konversi energi apompa sentrifugal, tidak semua daya masukan dapat diubah secara efektif menjadi energi tekanan dan energi kinetik zat cair. Dalam pengoperasian sebenarnya, kehilangan energi yang tidak dapat dihindari selalu terjadi. Menurut mekanisme fisik kehilangan energi, kehilangan pompa sentrifugal biasanya dibagi menjadi tiga kategori: Rugi Hidraulik, Rugi Volumetrik, dan Rugi Mekanis. Ketiga jenis kerugian ini bersama-sama menentukan efisiensi pompa secara keseluruhan.

I. Kerugian Hidraulik

Definisi: Kehilangan hidrolik, juga dikenal sebagai kehilangan aliran, mengacu pada hilangnya energi yang dihasilkan ketika cairan mengalir melalui komponen aliran di dalam pompa. Dari segi hasil, hal ini diwujudkan sebagai perbedaan antara head teoritis dan head aktual pompa. Ini adalah faktor utama yang mempengaruhi efisiensi pompa.

Penyebab: Kehilangan hidrolik terutama terdiri dari tiga aspek berikut:

1. Kehilangan Kejutan: Ketika cairan masuk atau keluar dari impeler, jika arah alirannya tidak sesuai dengan arah sudu atau saluran aliran yang dirancang, akan terjadi benturan dan perubahan arah secara tiba-tiba, yang mengakibatkan hilangnya kejutan. Situasi ini terutama terlihat ketika pompa beroperasi jauh dari Titik Efisiensi Terbaik (BEP).
2. Kerugian Gesekan: Cairan itu sendiri memiliki viskositas. Ketika mengalir melalui dinding bagian dalam yang kasar dari ruang hisap, saluran aliran impeller, volute dan komponen lainnya, hambatan gesekan akan dihasilkan, dan bagian energi ini akan diubah menjadi energi panas dan hilang. Semakin panjang dan kasar alirannya, semakin besar pula kerugian gesekannya.
3. Eddy Loss: Karena terbatasnya jumlah bilah impeler, tidak mungkin mengarahkan semua cairan dengan sempurna. Sebagian cairan akan menghasilkan aliran sirkulasi (pusaran relatif) di dalam impeler, sehingga mengakibatkan konsumsi energi. Pada saat yang sama, perubahan bentuk saluran aliran juga akan menyebabkan pusaran lokal dan kerugian.

Besarnya kehilangan hidrolik secara langsung mempengaruhi head pompa, dan kita dapat mengukur besarnya pengaruhnya dengan Efisiensi Hidraulik (ηh).

II. Kerugian Volumetrik

Definisi: Kehilangan volumetrik, disebut juga kehilangan kebocoran, adalah kehilangan energi yang disebabkan oleh kebocoran aliran. Secara khusus, bagian dari cairan bertekanan tinggi yang diberi tekanan oleh impeler tidak secara efektif dialirkan ke saluran keluar pompa, tetapi bocor kembali ke area bertekanan rendah (seperti saluran masuk impeler) melalui berbagai celah di dalam pompa.

Penyebab:

1. Kebocoran Izin Cincin Segel: Ini adalah bagian utama dari kehilangan volumetrik. Untuk mencegah gesekan antara impeler yang berputar berkecepatan tinggi dan selubung pompa stasioner, harus ada jarak bebas (yaitu jarak bebas cincin aus) di antara keduanya. Cairan bertekanan tinggi di saluran keluar pompa akan bocor kembali ke saluran masuk melalui celah ini.
2. Kebocoran Perangkat Penyeimbang: Pada pompa multi-tahap atau beberapa pompa satu tahap yang dirancang untuk menyeimbangkan gaya aksial, struktur seperti lubang penyeimbang, cakram penyeimbang, atau pipa penyeimbang juga akan menyebabkan sebagian cairan bertekanan tinggi mengalir kembali, sehingga mengakibatkan kerugian.
3. Kebocoran Segel Poros: Sejumlah kecil cairan juga dapat bocor dari segel poros, yang meskipun hanya sebagian kecil, juga termasuk dalam kerugian volumetrik.

Kehilangan volumetrik menyebabkan aliran keluaran aktual pompa menjadi lebih kecil dari aliran teoritisnya. Besarannya diukur dengan Efisiensi Volumetrik (ηv). Saat pompa aus, jarak bebas cincin segel akan meningkat secara bertahap, dan kehilangan volumetrik juga akan meningkat.

AKU AKU AKU. Kerugian Mekanis

Definisi: Kerugian mekanis mengacu pada energi yang dikonsumsi oleh poros pompa untuk mengatasi berbagai gesekan mekanis selama putaran. Bagian energi ini akhirnya hilang dalam bentuk energi panas.

Penyebab:

1. Kehilangan Gesekan Disk: Gesekan hebat terjadi antara pelat penutup luar (pelat penutup depan dan belakang) dari impeler yang berputar berkecepatan tinggi dan cairan di rongga pompa, yang merupakan bagian utama dari kehilangan mekanis.
2. Kerugian Gesekan Bantalan: Bantalan gelinding atau bantalan geser yang digunakan untuk menopang poros pompa akan menghasilkan gaya gesekan selama pengoperasian.
3. Kehilangan Gesekan Segel Poros: Baik itu segel pengepakan atau segel mekanis, perangkat penyegel akan bergesekan dengan poros pompa atau selongsong poros, sehingga menghabiskan sebagian daya.

Kerugian mekanis berarti sebagian daya poros yang disalurkan dari motor dikonsumsi sebelum mencapai impeller untuk melakukan kerja pada cairan. Besarannya diukur dengan Efisiensi Mekanik (ηm).

Kesimpulan

Memahami kehilangan hidrolik, kehilangan volumetrik, dan kehilangan mekanis pada pompa sentrifugal tidak hanya menjadi dasar pembelajaran profesional mesin fluida, tetapi juga merupakan sarana teknis yang penting untuk mencapai tujuan "karbon ganda" dan mendorong konservasi energi dan pengurangan konsumsi di bidang industri. Melalui desain ilmiah, pengoperasian dan pemeliharaan yang disempurnakan, serta pengendalian cerdas, kami sepenuhnya mampu meminimalkan "kerugian tak terlihat" ini dan mengeluarkan potensi maksimum sistem pompa. Di masa depan,Teffikoakan terus memperdalam penelitiannya dalam solusi cairan berefisiensi tinggi, membantu peningkatan industri yang ramah lingkungan, dan memanfaatkan setiap energi yang mengalir bersama Anda.