離心泵調節(jié)方式

1.改變管路特性曲線

離心泵在機械制造時, 按充分滿足額定性能進行設計，使用者在選用時考慮管路阻力、流量變化都留有余地, 結果采用了大容量設備, 運行中用關小調節(jié)閥來調節(jié)流量。

使用最簡單的方法就是利用泵出口閥門的開度來控制, 其實質是改變管路特性曲線的位置來改變泵的工作點。如圖1所示, 設離心泵的實際壓頭為ha, 管路損失為h1, 離心泵在泵特性曲線h和管路特性曲線r的交點(qn, ha)處運轉。現(xiàn)在, 為把流量調節(jié)q1, 關小出口閥，閥門損失為hv, 則管路曲線變陡, 變成r′, 工作點變?yōu)閎(q1,hb)�？梢姴捎瞄y門調節(jié)流量方法簡單, 流量可以連續(xù)變化, 但能量損失較大。

 

2.改變離心泵特性曲線

根據(jù)比例定律和切割定律，改變泵的轉速、改變泵結構(如切削葉輪外徑法等)兩種方法都能改變離心泵的特性曲線，從而達到調節(jié)流量(同時改變壓頭)的目的。但是對于已經(jīng)工作的泵，改變泵結構的方法不太方便，并且由于改變了泵的結構，降低了泵的通用性，盡管它在某些時候調節(jié)流量經(jīng)濟方便，在生產(chǎn)中也很少采用。這里僅分析改變離心泵的轉速調節(jié)流量的方法。此調節(jié)方法調節(jié)效果明顯、快捷、安全可靠，可以延長泵使用壽命，節(jié)約電能，另外降低轉速運行還能有效的降低離心泵的汽蝕余量npshr，使泵遠離汽蝕區(qū)，減小離心泵發(fā)生汽蝕的可能性。

 

3.離心泵的串、并連調節(jié)方式

當單臺離心泵不能滿足輸送任務時，可以采用離心泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。用兩臺相同型號的離心泵并聯(lián)，雖然壓頭變化不大，但加大了總的輸送流量，并聯(lián)泵的總效率與單臺泵的效率相同;離心泵串聯(lián)時總的壓頭增大，流量變化不大，串聯(lián)泵的總效率與單臺泵效率相同。

 

不同調節(jié)方式下泵的能耗分析

在對不同調節(jié)方式下的能耗分析時, 僅針對目前廣泛采用的閥門調節(jié)和泵變轉速調節(jié)兩種調節(jié)方式加以分析。由于離心泵的并、串聯(lián)操作目的在于提高壓頭或流量, 在化工領域運用不多, 其能耗可以結合圖2進行分析, 方法基本相同。

1.閥門調節(jié)流量時的功耗

離心泵運行時，電動機輸入泵軸的功率n為:

n＝vqh／η

式中: n—軸功率，w;

h—泵的有效壓頭，m;

q—泵的實際流量，m3/s;

v—流體比重，kg/m3;

η—泵的效率。

當用閥門調節(jié)流量從qn到q1，在工作點b消耗的軸功率為:

nb＝vq1h1／η

式中: vqnhv—實際有用功率，w;

vq1(h1-hv)—閥門上損耗得功率，w;

vq1h1(1/η-1)—離心泵損失的功率，w。

 

2.變速調節(jié)流量時的功耗

在進行變速分析時因要用到離心泵的比例定律, 根據(jù)其應用條件, 以下分析均指離心泵的變速范圍在±20%內, 且離心泵本身效率的變化不大[3]。用電動機變速調節(jié)流量到流量q1時, 在工作點c泵消耗的軸功率為:

nc＝vq1hc／η

同樣經(jīng)變換可得:

nc＝vq1hc＋vq1hc(1/η-1) 

式中: vq1hc—實際有用功率，w;

vq1hc(1/η-1)—離心泵損失的功率，w。

用變頻調速法同出口閥調節(jié)法比較，可節(jié)省功率為: