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離心泵常用調(diào)節(jié)方式
時(shí)間：2010/12/15 來(lái)源：浙江揚(yáng)子江泵業(yè)有限公司
離心泵在水利、化工等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛，對(duì)其工況點(diǎn)的選擇和能耗的分析也日益受到重視。所謂工況點(diǎn)，是指水泵裝置在某瞬時(shí)的實(shí)際出水量、揚(yáng)程、軸功率、效率以及吸上真空高度等，它表示了水泵的工作能力。通常，離心泵的流量、壓頭可能會(huì)與管路系統(tǒng)不一致，或由于生產(chǎn)任務(wù)、工藝要求發(fā)生變化，需要對(duì)泵的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，其實(shí)質(zhì)是改變離心泵的工況點(diǎn)。除了工程設(shè)計(jì)階段離心泵選型的正確與否以外，離心泵實(shí)際使用中工況點(diǎn)的選擇也將直接影響到用戶(hù)的能耗和成本費(fèi)用。因此，如何合理地改變離心泵的工況點(diǎn)就顯得尤為重要。油桶泵
離心泵的工作原理是把電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為被提升液體的動(dòng)能和勢(shì)能，是一個(gè)能量傳遞和轉(zhuǎn)化的過(guò)程。根據(jù)這一特點(diǎn)可知，離心泵的工況點(diǎn)是建立在水泵和管道系統(tǒng)能量供求關(guān)系的平衡上的，只要兩者之一的情況發(fā)生變化，其工況點(diǎn)就會(huì)轉(zhuǎn)移。工況點(diǎn)的改變由兩方面引起：一.管道系統(tǒng)特性曲線改變，如閥門(mén)節(jié)流；二.水泵本身的特性曲線改變，如變頻調(diào)速、切削葉輪、水泵串聯(lián)或并聯(lián)。
下面就這幾種方式進(jìn)行分析和比較：
一、閥門(mén)節(jié)流
改變離心泵流量簡(jiǎn)單的方法就是調(diào)節(jié)泵出口閥門(mén)的開(kāi)度，而水泵轉(zhuǎn)速保持不變(一般為額定轉(zhuǎn)速)，其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線的位置來(lái)改變泵的工況點(diǎn)。如圖1所示，水泵特性曲線Q-H與管路特性曲線Q-∑h的交點(diǎn)A為閥門(mén)全開(kāi)時(shí)水泵的極限工況點(diǎn)。關(guān)小閥門(mén)時(shí)，管道局部阻力增加，水泵工況點(diǎn)向左移至B點(diǎn)，相應(yīng)流量減少。閥門(mén)全關(guān)時(shí)，相當(dāng)于阻力無(wú)限大，流量為零，此時(shí)管路特性曲線與縱坐標(biāo)重合。從圖1可看出，以關(guān)小閥門(mén)來(lái)控制流量時(shí)，水泵本身的供水能力不變，揚(yáng)程特性不變，管阻特性將隨閥門(mén)開(kāi)度的改變而改變。這種方法操作簡(jiǎn)便、流量連續(xù)，可以在某一大流量與零之間隨意調(diào)節(jié)，且無(wú)需額外投資，適用場(chǎng)合很廣。但節(jié)流調(diào)節(jié)是以消耗離心泵的多余能量(圖中陰影部分)來(lái)維持一定的供給量，離心泵的效率也將隨之下降，經(jīng)濟(jì)上不太合理。
二、變頻調(diào)速
工況點(diǎn)偏離高效區(qū)是水泵需要調(diào)速的基本條件。當(dāng)水泵的轉(zhuǎn)速改變時(shí)，閥門(mén)開(kāi)度保持不變(通常為大開(kāi)度)，管路系統(tǒng)特性不變，而供水能力和揚(yáng)程特性隨之改變。如圖2所示，A為水泵平衡工況點(diǎn)(也稱(chēng)工作點(diǎn))，對(duì)應(yīng)效率ηa。欲減小流量，可將轉(zhuǎn)速降低，此時(shí)工況點(diǎn)為B，對(duì)應(yīng)效率ηb，水泵仍處于高效區(qū)內(nèi)。如果采用閥門(mén)節(jié)流的方法來(lái)調(diào)節(jié)，則工況點(diǎn)為C，對(duì)應(yīng)效率為ηc，泵的效率下降。由此可見(jiàn)，在所需流量小于額定流量的情況下，變頻調(diào)速時(shí)的揚(yáng)程比閥門(mén)節(jié)流小，所以變頻調(diào)速所需的供水功率也比閥門(mén)節(jié)流小，圖2中的陰影部分表示的就是變頻調(diào)速所節(jié)約的供水功率。很顯然，與閥門(mén)節(jié)流相比，變頻調(diào)速的節(jié)能效果很突出，離心泵的工作效率更高。另外，采用變頻調(diào)速后，不僅有利于降低離心泵發(fā)生汽蝕的可能性，而且還可以通過(guò)對(duì)升速/降速時(shí)間的預(yù)置來(lái)延長(zhǎng)開(kāi)機(jī)/停機(jī)過(guò)程，使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩大為減小，從而在很大程度上消除了極具破壞性的水錘效應(yīng)，大大延長(zhǎng)了水泵和管道系統(tǒng)的壽命
離心泵的工作原理是把電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為被提升液體的動(dòng)能和勢(shì)能，是一個(gè)能量傳遞和轉(zhuǎn)化的過(guò)程。根據(jù)這一特點(diǎn)可知，離心泵的工況點(diǎn)是建立在水泵和管道系統(tǒng)能量供求關(guān)系的平衡上的，只要兩者之一的情況發(fā)生變化，其工況點(diǎn)就會(huì)轉(zhuǎn)移。工況點(diǎn)的改變由兩方面引起：一.管道系統(tǒng)特性曲線改變，如閥門(mén)節(jié)流；二.水泵本身的特性曲線改變，如變頻調(diào)速、切削葉輪、水泵串聯(lián)或并聯(lián)。
下面就這幾種方式進(jìn)行分析和比較：
一、閥門(mén)節(jié)流
改變離心泵流量簡(jiǎn)單的方法就是調(diào)節(jié)泵出口閥門(mén)的開(kāi)度，而水泵轉(zhuǎn)速保持不變(一般為額定轉(zhuǎn)速)，其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線的位置來(lái)改變泵的工況點(diǎn)。如圖1所示，水泵特性曲線Q-H與管路特性曲線Q-∑h的交點(diǎn)A為閥門(mén)全開(kāi)時(shí)水泵的極限工況點(diǎn)。關(guān)小閥門(mén)時(shí)，管道局部阻力增加，水泵工況點(diǎn)向左移至B點(diǎn)，相應(yīng)流量減少。閥門(mén)全關(guān)時(shí)，相當(dāng)于阻力無(wú)限大，流量為零，此時(shí)管路特性曲線與縱坐標(biāo)重合。從圖1可看出，以關(guān)小閥門(mén)來(lái)控制流量時(shí)，水泵本身的供水能力不變，揚(yáng)程特性不變，管阻特性將隨閥門(mén)開(kāi)度的改變而改變。這種方法操作簡(jiǎn)便、流量連續(xù)，可以在某一大流量與零之間隨意調(diào)節(jié)，且無(wú)需額外投資，適用場(chǎng)合很廣。但節(jié)流調(diào)節(jié)是以消耗離心泵的多余能量(圖中陰影部分)來(lái)維持一定的供給量，離心泵的效率也將隨之下降，經(jīng)濟(jì)上不太合理。
二、變頻調(diào)速
工況點(diǎn)偏離高效區(qū)是水泵需要調(diào)速的基本條件。當(dāng)水泵的轉(zhuǎn)速改變時(shí)，閥門(mén)開(kāi)度保持不變(通常為大開(kāi)度)，管路系統(tǒng)特性不變，而供水能力和揚(yáng)程特性隨之改變。如圖2所示，A為水泵平衡工況點(diǎn)(也稱(chēng)工作點(diǎn))，對(duì)應(yīng)效率ηa。欲減小流量，可將轉(zhuǎn)速降低，此時(shí)工況點(diǎn)為B，對(duì)應(yīng)效率ηb，水泵仍處于高效區(qū)內(nèi)。如果采用閥門(mén)節(jié)流的方法來(lái)調(diào)節(jié)，則工況點(diǎn)為C，對(duì)應(yīng)效率為ηc，泵的效率下降。由此可見(jiàn)，在所需流量小于額定流量的情況下，變頻調(diào)速時(shí)的揚(yáng)程比閥門(mén)節(jié)流小，所以變頻調(diào)速所需的供水功率也比閥門(mén)節(jié)流小，圖2中的陰影部分表示的就是變頻調(diào)速所節(jié)約的供水功率。很顯然，與閥門(mén)節(jié)流相比，變頻調(diào)速的節(jié)能效果很突出，離心泵的工作效率更高。另外，采用變頻調(diào)速后，不僅有利于降低離心泵發(fā)生汽蝕的可能性，而且還可以通過(guò)對(duì)升速/降速時(shí)間的預(yù)置來(lái)延長(zhǎng)開(kāi)機(jī)/停機(jī)過(guò)程，使動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩大為減小，從而在很大程度上消除了極具破壞性的水錘效應(yīng)，大大延長(zhǎng)了水泵和管道系統(tǒng)的壽命
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