通過離(lí)心泵與(yǔ)管路系(xì)統的特(te)性曲線(xian)圖分析(xi)了離心(xin)泵流量(liàng)調節的(de)幾種主(zhu)要方式(shi):出口閥(fá)門調節(jiē)、泵變速(sù)調節👉和(he)泵的串(chuàn)、并聯調(diào)節。用特(te)性曲線(xiàn)圖分析(xī)了出口(kǒu)閥門調(diào)節和泵(beng)⛱️變速調(diao)節兩種(zhong)✨方式的(de)能耗損(sun)失,并進(jìn)行了對(duì)比,指出(chu)離心泵(bèng)用變速(su)調節流(liú)量比用(yòng)出口閥(fá)門調節(jie)流量🙇♀️可(kě)以更好(hao)的節約(yue)能耗,且(qie)🚶♀️節能效(xiào)率與流(liu)🐇量變化(huà)大小有(you)關。在實(shí)際應用(yòng)📱時應㊙️該(gai)注意變(bian)速調節(jiē)🔞的範圍(wei),才能更(gèng)好的應(ying)用離心(xīn)泵變速(su)調節。
離(li)心泵是(shi)廣泛應(ying)用于化(hua)工工業(yè)系統的(de)一種通(tong)用流體(tǐ)機械。它(ta)♌具有性(xing)能适應(yīng)範圍廣(guǎng)(包括流(liú)量、壓頭(tou)及對輸(shu)送♈介質(zhì)性質👨❤️👨的(de)适應性(xing))、體積小(xiǎo)、結構簡(jian)單、操作(zuo)容易、操(cāo)作費用(yong)低等諸(zhū)多優點(diǎn)。通常,所(suǒ)選離心(xīn)泵的流(liu)量、壓頭(tou)可能會(hui)和管路(lù)中要求(qiú)的不一(yi)緻,或由(you)于生産(chǎn)任務🤩、工(gōng)藝要求(qiu)發生變(biàn)化,此時(shí)🏒都要求(qiu)對泵進(jìn)行流量(liang)調節,實(shí)質是改(gǎi)變離心(xin)泵的工(gong)作點。離(li)心泵的(de)工作點(dian)是由泵(beng)的特性(xing)曲線和(hé)管路系(xì)統特性(xing)♻️曲線共(gong)同決定(dìng)的,因此(ci),改變任(ren)何一個(ge)🈲的特性(xing)曲線都(dou)可以達(da)📧到流量(liang)調節的(de)目的。目(mu)前,離心(xin)泵的流(liu)量🧑🏾🤝🧑🏼調節(jie)方式主(zhǔ)要有調(diào)節閥控(kong)制、變速(su)控制以(yǐ)及泵的(de)♻️并、串聯(lian)調節等(děng)。由于各(gè)種調節(jie)方式的(de)原理不(bu)同,除有(you)自👌己的(de)優缺點(diǎn)外,造成(cheng)的能量(liang)損耗也(ye)不一樣(yang),為了尋(xún)求*、能耗(hao)最小、最(zuì)節能的(de)流量調(diao)節方式(shì),必須全(quán)面地了(le)解離心(xīn)泵的流(liú)量調節(jie)方式與(yu)能耗之(zhi)間的🔱關(guan)系。
1、泵流(liu)量調節(jiē)的主要(yao)方式
1.1 改(gǎi)變管路(lu)特性曲(qǔ)線
改變(bian)離心泵(beng)流量最(zui)簡單的(de)方法就(jiu)是利用(yòng)泵出口(kǒu)閥💔門♊的(de)㊙️開度來(lai)控制,其(qi)實質是(shì)改變管(guǎn)路特性(xing)曲線💞的(de)位置來(lai)🌈改變泵(beng)的工作(zuò)點。
1.2 改變(biàn)離心泵(bèng)特性曲(qu)線
根據(jù)比例定(dìng)律和切(qiē)割定律(lǜ),改變泵(beng)的轉速(sù)、改變泵(bèng)結構(如(ru)💔切削💞葉(ye)輪外徑(jìng)法等)兩(liang)種方法(fǎ)都能改(gai)變離心(xīn)泵的特(te)🔞性曲線(xiàn),從而達(dá)👌到調節(jie)流量(同(tong)時改變(biàn)壓頭)的(de)目的。但(dàn)是對于(yu)已經工(gōng)作的泵(beng),改變泵(beng)結構的(de)方法不(bú)太😄方便(biàn),并且🤩由(you)于改變(bian)了泵的(de)結構,降(jiàng)低了泵(beng)的通用(yong)性,盡管(guan)它在某(mǒu)些時候(hou)調節流(liú)量經濟(jì)方便[1],在(zai)生産中(zhōng)也很少(shao)采用。這(zhe)裡僅分(fèn)析改變(biàn)離心泵(beng)的轉速(su)調節流(liu)量的方(fāng)法。從圖(tú)1中分析(xi),當改變(bian)泵轉速(sù)調節流(liú)量從Q1下(xia)降到Q2時(shi),泵的轉(zhuǎn)速(或電(dian)機轉速(sù))從n1下降(jiàng)到n2,轉速(sù)為n2下泵(bèng)的特性(xìng)曲線Q-H與(yu)管路特(tè)性曲線(xiàn)He=H0+G1Qe2(管路特(tè)曲線不(bú)變化)交(jiao)于❓點A3(Q2,H3),點(dian)A3為通過(guò)調🈲速調(diao)節流量(liang)後新的(de)工🌈作點(diǎn)。此調節(jie)方🆚法調(diào)節效果(guǒ)明顯、快(kuài)捷🌐、安全(quan)可靠,可(ke)以延長(zhǎng)泵使用(yòng)壽命,節(jie)約電能(néng),另外降(jiang)低轉速(sù)運⚽行還(hái)能有效(xiao)的降低(di)離心泵(bèng)的🚶♀️汽蝕(shí)餘量NPSHr,使(shi)泵遠離(li)汽蝕區(qū),減🏃♂️小離(li)心泵發(fā)生汽蝕(shí)的可能(neng)性[2]。缺點(diǎn)是改變(biàn)泵的轉(zhuǎn)速需要(yao)有❗通過(guò)變頻技(jì)術來改(gǎi)⛷️變原動(dong)機(通常(chang)是電動(dòng)機🌂)的轉(zhuan)速,原理(lǐ)複雜,投(tou)資較大(da),且流量(liàng)調節範(fàn)圍小。
1.3 泵(beng)的串、并(bing)連調節(jie)方式
當(dāng)單台離(li)心泵不(bu)能滿足(zu)輸送任(rèn)務時,可(ke)以采用(yong)離☎️心泵(bèng)的㊙️并💜聯(lián)或串聯(lian)操作。用(yong)兩台相(xiàng)同型号(hao)的離心(xīn)✨泵并聯(lián),雖然壓(yā)頭變化(hua)不🐆大,但(dàn)加大了(le)總的輸(shū)送流量(liàng),并聯泵(beng)的總效(xiào)率與單(dan)台泵的(de)效率♻️相(xiang)同;離心(xīn)泵串聯(lian)時總的(de)壓頭增(zēng)大,流量(liang)變化不(bu)大,串聯(lián)泵的總(zǒng)效率與(yǔ)單台泵(beng)效率相(xiàng)同。
2、不同(tóng)調節方(fang)式下泵(beng)的能耗(hào)分析
在(zài)對不同(tong)調節方(fang)式下的(de)能耗分(fèn)析時,文(wén)章僅針(zhen)對目前(qian)廣🥵泛采(cai)💛用的閥(fa)門調節(jiē)和泵變(biàn)轉速調(diao)節兩種(zhong)調節方(fang)式加以(yǐ)分析♍。由(you)于離心(xin)泵的并(bing)、串聯操(cāo)作目🏃🏻♂️的(de)在于提(ti)高壓頭(tou)或流量(liàng),在化工(gong)領域運(yùn)用不多(duo),其能耗(hào)可以結(jié)合圖2進(jin)行分析(xī),方法基(jī)本相同(tóng)。
2.1 閥門調(diao)節流量(liang)時的功(gōng)耗
離心(xin)泵運行(hang)時,電動(dong)機輸入(ru)泵軸的(de)功率N為(wéi):
N=vQH/η
式中N——軸(zhóu)功率,w;
Q——泵(beng)的有效(xiào)壓頭,m;
H——泵(beng)的實際(jì)流量,m3/s;
v——流(liu)體比重(zhòng),N/m3;
η——泵的效(xiao)率。
當用(yòng)閥門調(diào)節流量(liang)從Q1到Q2,在(zài)工作點(dian)A2消耗的(de)軸功率(lü)為:
NA2=vQ2H2/η
vQ2H3——實際(jì)有用功(gong)率,W;
vQ2(H2-H3)——閥門(mén)上損耗(hào)得功率(lü),W;
vQ2H2(1/η-1)——離心泵(beng)損失的(de)功率,W。
2.2 變(bian)速調節(jiē)流量時(shí)的功耗(hào)
在進行(háng)變速分(fen)析時因(yin)要用到(dao)離心泵(bèng)的比例(li)定律,根(gēn)據其應(yīng)用條件(jiàn),以下分(fen)析均指(zhǐ)離心泵(beng)的變速(su)範🍉圍在(zai)±20%内,且🧑🏾🤝🧑🏼離(lí)心泵本(ben)身效🔆率(lü)的變化(huà)不大[3]。用(yong)電動機(jī)變速調(diào)節流量(liàng)到流量(liàng)Q2時,在工(gong)作點A3泵(bèng)消耗的(de)軸功率(lǜ)為:
NA3=vQ2H3/η
同樣(yàng)經變換(huàn)可得:
NA3=vQ2H3+vQ2H3(1/η-1) (2)
式(shi)中 vQ2H3——實際(ji)有用功(gōng)率,W;
vQ2H3(1/η-1)——離心(xin)泵損失(shī)的功率(lǜ),W。
2.3 能耗對(duì)比分析(xī)
3、結論
對(duì)于目前(qian)離心泵(bèng)通用的(de)出口閥(fá)門調節(jiē)和泵變(bian)轉速調(diao)🤩節兩種(zhong)主要流(liu)量調節(jie)方式,泵(beng)變轉速(su)調節節(jiē)🔞約的能(neng)耗比出(chu)口閥門(men)調節大(dà)得多,這(zhe)點可以(yi)從兩者(zhě)的功耗(hào)分析和(hé)功耗對(duì)比分析(xi)看出。通(tong)過離心(xin)泵的流(liú)量與揚(yáng)程的關(guān)♌系圖,可(ke)以🤩更為(wei)直觀🍓的(de)反映出(chū)兩種調(diào)節方🏃🏻♂️式(shi)下的能(neng)耗關系(xì)。通過泵(beng)變速調(diào)節來減(jian)小流量(liang)還有利(lì)于降低(dī)離心泵(beng)發生汽(qi)蝕的🐉可(ke)能性。當(dang)流量減(jiǎn)小越大(da)時,變♉速(sù)調節的(de)節能效(xiào)率也越(yue)大,即閥(fá)門調節(jie)損耗功(gong)率越大(dà),但是,泵(bèng)變速過(guo)大時又(you)會造成(cheng)☔泵效率(lü)降低,超(chāo)出泵比(bi)例定律(lǜ)範圍,因(yin)此🔞,在實(shí)際應用(yong)時應該(gai)從多方(fang)面考慮(lü),在二者(zhe)之間綜(zong)合出*的(de)流量調(diào)節方法(fǎ)。














