離心泵的能耗分析和調(diào)節(jié)方式
離心泵是廣泛應(yīng)用于化工工業(yè)系統(tǒng)的一種通用流體機械。它具有性能適應(yīng)范圍廣、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、操作費用低等諸多優(yōu)點。通常,所選
離心泵的流量、壓頭可能會和管路中要求的不一致,或由于生產(chǎn)任務(wù)、工藝要求發(fā)生變化,此時都要求對泵進行流量調(diào)節(jié),實質(zhì)是改變
離心泵的工作點。
離心泵的工作點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€的特性曲線都可以達到流量調(diào)節(jié)的目的。目前,
離心泵的流量調(diào)節(jié)方式主要有調(diào)節(jié)閥控制、變速控制以及泵的并、串聯(lián)調(diào)節(jié)等。由于各種調(diào)節(jié)方式的原理不同,除有自己的優(yōu)缺點外,造成的能量損耗也不一樣,為了尋求佳、能耗小、節(jié)能的流量調(diào)節(jié)方式,必須全面地了解
離心泵的流量調(diào)節(jié)方式與能耗之間的關(guān)系。
一、泵流量調(diào)節(jié)的主要方式
1、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(zhuǎn)速、改變泵結(jié)構(gòu)兩種方法都能改變
離心泵的特性曲線,從而達到調(diào)節(jié)流量的目的。但是對于已經(jīng)工作的泵,改變泵結(jié)構(gòu)的方法不太方便,并且由于改變了泵的結(jié)構(gòu),降低了泵的通用性,盡管它在某些時候調(diào)節(jié)流量經(jīng)濟方便[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,當改變泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量從Q1下降到Q2時,泵的轉(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A3(Q2,H3),點A3為通過調(diào)速調(diào)節(jié)流量后新的工作點。此調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)效果明顯、快捷、安全可靠,可以延長泵使用壽命,節(jié)約電能,另外降低轉(zhuǎn)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[2]。缺點是改變泵的轉(zhuǎn)速需要有通過變頻技術(shù)來改變原動機的轉(zhuǎn)速,原理復雜,投資較大,且流量調(diào)節(jié)范圍小。
2、泵的串、并連調(diào)節(jié)方式
當單臺
離心泵不能滿足輸送任務(wù)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