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立式離心泵流量調(diào)節(jié)方式
更新時(shí)間:2014-10-21   點(diǎn)擊次數(shù):1888次

一、立式離心泵流量調(diào)節(jié)方式
    1.改變管路特性曲線
   改變離心泵流量zui簡(jiǎn)單的方法就是利用泵出口閥門的開度來控制,其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線的位置來改變泵的工作點(diǎn)。

   2.改變離心泵特性曲線
    根據(jù)比例定律和切割定律,改變水泵的轉(zhuǎn)速、改變水泵結(jié)構(gòu)(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(dá)到調(diào)節(jié)流量(同時(shí)改變壓頭)的目的。但是對(duì)于已經(jīng)工作的水泵,改變水泵結(jié)構(gòu)的方法不太方便,并且由于改變了水泵的結(jié)構(gòu),降低了水泵的通用性,盡管它在某些時(shí)候調(diào)節(jié)流量經(jīng)濟(jì)方便[1],在生產(chǎn)中也很少采用。這里僅分析改變離心泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量的方法。從圖1中分析,當(dāng)改變水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量從Q1下降到Q2時(shí),水泵的轉(zhuǎn)速(或電機(jī)轉(zhuǎn)速)從n1下降到n2,轉(zhuǎn)速為n2下泵的特性曲線Q-H與管路特性曲線He=H0+G1Qe2(管路特曲線不變化)交于點(diǎn)A3Q2,H3,點(diǎn)A3為通過調(diào)速調(diào)節(jié)流量后新的工作點(diǎn)。此調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)效果明顯、快捷、安全可靠,可以延長水泵使用壽命,節(jié)約電能,另外降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行還能有效的降低離心泵的汽蝕余量NPSHr,使泵遠(yuǎn)離汽蝕區(qū),減小離心泵發(fā)生汽蝕的可能性[2]。缺點(diǎn)是改變泵的轉(zhuǎn)速需要有通過變頻技術(shù)來改變?cè)瓌?dòng)機(jī)(通常是電動(dòng)機(jī))的轉(zhuǎn)速,原理復(fù)雜,投資較大,且流量調(diào)節(jié)范圍小。 
    3.泵的串、并連調(diào)節(jié)方式
    當(dāng)單臺(tái)離心泵不能滿足輸送任務(wù)時(shí),可以采用離心泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。用兩臺(tái)相同型號(hào)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(tái)泵的效率相同;離心泵串聯(lián)時(shí)總的壓頭增大,流量變化不大,串聯(lián)泵的總效率與單臺(tái)泵效率相同。
  

二、不同調(diào)節(jié)方式下泵的能耗分析
    在對(duì)不同調(diào)節(jié)方式下的能耗分析時(shí),文章僅針對(duì)目前廣泛采用的閥門調(diào)節(jié)和泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)兩種調(diào)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(lǐng)域運(yùn)用不多,其能耗可以結(jié)合圖2進(jìn)行分析,方法基本相同。
   1.閥門調(diào)節(jié)流量時(shí)的功耗
    離心泵運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)輸入泵軸的功率N為:
    N=vQH/η
    式中N——軸功率,w;
    Q——水泵的有效壓頭,m;
    H——水泵的實(shí)際流量,m3/s;
    v——水泵流體比重,N/m3;
    η——水泵的效率。
    當(dāng)用閥門調(diào)節(jié)流量從Q1到Q2,在工作點(diǎn)A2消耗的軸功率為:
    NA2=vQ2H2/η
    vQ2H3——實(shí)際有用功率,W;
    vQ2H2-H3——閥門上損耗得功率,W;
    vQ2H21/η-1——離心泵損失的功率,W。
  2.變速調(diào)節(jié)流量時(shí)的功耗
    在進(jìn)行變速分析時(shí)因要用到離心泵的比例定律,根據(jù)其應(yīng)用條件,以下分析均指離心泵的變速范圍在±20%內(nèi),且離心泵本身效率的變化不大[3]。用電動(dòng)機(jī)變速調(diào)節(jié)流量到流量Q2時(shí),在工作點(diǎn)A3泵消耗的軸功率為:
    NA3=vQ2H3/η
    同樣經(jīng)變換可得:
    NA3=vQ2H3+vQ2H31/η-1(2)
    式中vQ2H3——實(shí)際有用功率,W;
    vQ2H31/η-1——離心泵損失的功率,W。

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