管道離心泵流量調(diào)節(jié)的幾種主要方式:出口閥門調(diào)節(jié)、泵變速調(diào)節(jié)和泵的串、并聯(lián)調(diào)節(jié)。我們通過(guò)分析對(duì)比,發(fā)現(xiàn)管道離心泵用變速調(diào)節(jié)流量比用出口閥門調(diào)節(jié)流量可以更好的節(jié)約能耗,且節(jié)能效率與流量變化大小有關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該注意變速調(diào)節(jié)的范圍,才能更好的應(yīng)用離心泵變速調(diào)節(jié)。
管道離心泵的工作點(diǎn)是由泵的特性曲線和管路系統(tǒng)特性曲線共同決定的,因此,改變?nèi)魏我粋€(gè)的特性曲線都可以達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。由于各種調(diào)節(jié)方式的原理不同,除有自己的優(yōu)缺點(diǎn)外,造成的能量損耗也不一樣,為了尋求最佳、能耗最小、最節(jié)能的流量調(diào)節(jié)方式,必須全面地了解管道離心泵的流量調(diào)節(jié)方式與能耗之間的關(guān)系。
1、管道離心泵流量調(diào)節(jié)的主要方式
1.1 改變管路特性曲線
改變管道離心泵流量最簡(jiǎn)單的方法就是利用泵出口閥門的開(kāi)度來(lái)控制,其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線的位置來(lái)改變泵的工作點(diǎn)。
1.2 改變管道離心泵特性曲線
根據(jù)比例定律和切割定律,改變管道離心泵的轉(zhuǎn)速、改變泵結(jié)構(gòu)(如切削葉輪外徑法等)兩種方法都能改變管道離心泵的特性曲線,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)工作的管道離心泵,改變泵結(jié)構(gòu)的方法不太方便,并且由于改變了管道離心泵的結(jié)構(gòu),降低了泵的通用性,盡管它在某些時(shí)候調(diào)節(jié)流量經(jīng)濟(jì)方便,在生產(chǎn)中也很少采用。
1.3 管道離心泵的串、并連調(diào)節(jié)方式
當(dāng)單臺(tái)管道離心泵不能滿足輸送任務(wù)時(shí),可以采用管道離心泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。用兩臺(tái)相同型號(hào)的管道離心泵并聯(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;管道離心泵串聯(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。
2、不同調(diào)節(jié)方式下管道離心泵的能耗分析
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。由于管道離心泵的并、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,方法基本相同。
2.1 閥門調(diào)節(jié)流量時(shí)的功耗
管道離心泵運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)輸入泵軸的功率N為:
N=vQH/η
N——軸功率,w;
Q——泵的有效壓頭,m;
H——泵的實(shí)際流量,m3/s;
v——流體比重,N/m3;
η——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;
vQ2(H2-H3)——閥門上損耗得功率,W;
vQ2H2(1/η-1)——離心泵損失的功率,W。
2.2 變速調(diào)節(jié)流量時(shí)的功耗
在進(jìn)行變速分析時(shí)因要用到管道離心泵的比例定律,根據(jù)其應(yīng)用條件,以下分析均指管道離心泵的變速范圍在±20%內(nèi),且管道離心泵本身效率的變化不大。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+vQ2H3(1/η-1) (2)
式中 vQ2H3——實(shí)際有用功率,W;
vQ2H3(1/η-1)——離心泵損失的功率,W。
3、結(jié)論
對(duì)于目前管道離心泵通用的出口閥門調(diào)節(jié)和泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)兩種主要流量調(diào)節(jié)方式,泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)節(jié)約的能耗比出口閥門調(diào)節(jié)大得多,這點(diǎn)可以從兩者的功耗分析和功耗對(duì)比分析看出。通過(guò)泵變速調(diào)節(jié)來(lái)減小流量還有利于降低管道離心泵發(fā)生汽蝕的可能性。
當(dāng)流量減小越大時(shí),變速調(diào)節(jié)的節(jié)能效率也越大,即閥門調(diào)節(jié)損耗功率越大,但是,泵變速過(guò)大時(shí)又會(huì)造成泵效率降低,超出泵比例定律范圍,因此,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該從多方面考慮,在二者之間綜合出最佳的流量調(diào)節(jié)方法。
本文關(guān)于淺談管道離心泵流量的調(diào)節(jié)方式與能耗分析等內(nèi)容均由長(zhǎng)沙水泵生產(chǎn)廠家:瀟湘制泵整理發(fā)布。