點擊:發(fā)布日期(qi):2022/6/29
通過離(lí)心泵與(yǔ)管路系(xì)統的特(te)性曲線(xiàn)圖分析(xī)了離心(xīn)泵流量(liang)調節的(de)幾種主(zhǔ)要方式(shì):出口閥(fa)門調節(jiē)、泵變速(sù)調節和(hé)泵的串(chuàn)🔴、并聯調(diao)節。用特(tè)性曲線(xian)圖分析(xi)🏃了出口(kou)閥門調(diao)節和泵(beng)變速調(diào)節兩種(zhǒng)方式的(de)能耗損(sǔn)失,并進(jin)行了對(duì)比,指出(chu)離心泵(beng)用變速(su)調節流(liú)量比用(yòng)出口閥(fá)門調節(jiē)流量可(kě)以更好(hǎo)的節約(yue)能耗,且(qie)節能效(xiào)率與流(liu)⛷️量變化(huà)大小有(yǒu)關。在實(shí)際應用(yong)時應該(gai)注意變(bian)速調節(jie)的範圍(wei),才能更(gèng)好的應(ying)用離心(xin)泵變速(su)調節。
離(li)心泵是(shi)廣泛應(ying)用于化(huà)工工業(ye)系統的(de)一種通(tong)用流體(tǐ)機械。它(ta)具有性(xing)能适應(ying)範圍廣(guang)(包括流(liu)量、壓頭(tóu)及對輸(shu)送介質(zhì)性質的(de)适應性(xìng))、體積小(xiao)、結構簡(jiǎn)單、操作(zuò)容易、操(cāo)作費用(yòng)低等諸(zhu)多優點(diǎn)。通常,所(suǒ)選離心(xin)泵✉️的流(liu)量、壓頭(tóu)可能會(hui)和管路(lu)中要求(qiu)的不一(yī)緻,或由(yóu)🚶于生産(chǎn)任務、工(gōng)藝要求(qiu)發🆚生變(bian)化,此時(shi)都要求(qiú)對泵✊進(jìn)行流量(liang)調節,實(shi)質是改(gai)變離心(xīn)泵的工(gong)作點。離(li)心泵的(de)工作👅點(diǎn)是由🛀泵(beng)的特性(xing)曲線和(hé)管路系(xi)統特性(xing)曲線共(gong)同決定(dìng)的,因此(cǐ),改變任(ren)何一個(gè)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(jiē)方式主(zhu)要有🌂調(diao)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(jiē)方式的(de)原理不(bú)同,除🐕有(you)自己的(de)優缺點(diǎn)外,造成(cheng)的能量(liàng)損耗也(yě)不一樣(yang),為了尋(xún)求*、能💋耗(hao)最小、最(zuì)節能的(de)流量調(diào)節方式(shi),必須全(quan)面地了(le)解離心(xin)💰泵的流(liú)量調節(jiē)方式與(yǔ)能耗之(zhi)間的關(guan)系。
1、泵流(liu)量調節(jie)的主要(yào)方式
1.1 改(gai)變管路(lù)特性曲(qu)線
改變(bian)離心泵(beng)流量最(zui)簡單的(de)方法就(jiu)是利用(yong)泵出口(kǒu)🏃🏻閥門的(de)開度🈲來(lai)控制,其(qí)實質是(shì)改變管(guan)路特性(xing)曲線🐕的(de)位⭐置來(lai)改變♻️泵(bèng)的工作(zuò)點。
1.2 改變(biàn)離心泵(beng)特性曲(qǔ)線
根據(ju)比例定(ding)律和切(qie)割定律(lǜ),改變泵(bèng)的轉速(sù)、改變泵(beng)結構💁(如(ru)切削葉(yè)輪外徑(jing)法等)兩(liǎng)種方法(fǎ)都能改(gai)變離心(xīn)泵的特(te)性曲線(xiàn),從而達(da)到調節(jiē)流量(同(tong)時改變(biàn)壓頭)的(de)目的。但(dàn)是🈲對于(yú)已經工(gōng)作的泵(beng),改變泵(bèng)結構的(de)方法不(bu)太方便(bian),并且由(you)于改變(biàn)了泵的(de)結構,降(jiang)低了泵(beng)的通用(yòng)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(zhong)也很少(shao)采用。這(zhe)裡僅分(fen)析改變(bian)離心泵(beng)的轉速(su)調節流(liú)量🛀🏻的方(fāng)法。從圖(tu)1中分析(xi),當改變(biàn)泵轉速(su)調節流(liu)量從Q1下(xià)降到Q2時(shí),泵的轉(zhuǎn)速(或電(dian)機轉速(su))從n1下降(jiàng)到n2,轉速(su)為n2下泵(beng)的特性(xìng)曲線Q-H與(yǔ)管路特(tè)性曲線(xian)He=H0+G1Qe2(管路特(te)曲線不(bú)變化)交(jiāo)于點A3(Q2,H3),點(dian)A3為通過(guò)調速調(diào)節流量(liang)後新的(de)工作點(dian)。此調節(jiē)✨方法調(diào)節效果(guǒ)明顯、快(kuai)捷💞、安全(quán)🥰可靠,可(ke)以延長(zhang)泵使用(yòng)壽命,節(jie)約電能(néng),另外降(jiang)低轉速(sù)運🏃🏻行還(hai)能有效(xiao)的降低(dī)離心泵(beng)的汽蝕(shi)餘量NPSHr,使(shi)泵遠離(li)汽蝕區(qū),減小離(lí)心泵發(fa)生汽蝕(shi)的可能(neng)性⛱️[2]。缺點(dian)是改變(bian)泵的轉(zhuan)速需要(yao)有通過(guo)變🈲頻技(jì)術來改(gai)變原動(dong)機(通常(chang)是電動(dong)機)的轉(zhuǎn)速,原理(li)複雜,投(tóu)資較大(dà),且流量(liang)調節範(fàn)圍小。
1.3 泵(bèng)的串、并(bìng)連調節(jie)方式
當(dāng)單台離(li)心泵不(bú)能滿足(zú)輸送任(ren)務時,可(ke)以采用(yòng)離心泵(beng)的🐪并聯(lian)或串聯(lián)操作。用(yong)兩台相(xiàng)同型号(hào)的離心(xīn)泵并聯(lian),雖然壓(ya)頭變🌈化(hua)不大,但(dan)加大了(le)總的輸(shu)送流量(liang),并聯泵(beng)的總效(xiao)率與單(dān)台泵🙇🏻的(de)效率相(xiang)同;離心(xīn)泵串聯(lian)時總的(de)壓頭增(zeng)大,流量(liàng)變化不(bú)大,串聯(lián)泵的總(zǒng)效率與(yǔ)單台泵(bèng)效率相(xiàng)同。
2、不同(tong)調節方(fang)式下泵(bèng)的能耗(hao)分析
在(zài)對不同(tóng)調節方(fāng)式下的(de)能耗分(fèn)析時,文(wen)章僅針(zhēn)對目前(qian)廣泛采(cǎi)用的閥(fá)門調節(jiē)和泵變(biàn)轉速調(diao)節兩種(zhǒng)🐪調節方(fāng)式🏒加以(yǐ)分析。由(yóu)于離心(xīn)泵的并(bìng)、串聯操(cāo)作目的(de)在于提(ti)高壓🐪頭(tou)或流量(liang),在化工(gōng)領域運(yun)用不多(duō),其能耗(hào)可以結(jie)合圖2進(jin)行分析(xi),方法基(jī)本相同(tong)。
2.1 閥門調(diào)節流量(liàng)時的功(gong)耗
離心(xīn)泵運行(háng)時,電動(dòng)機輸入(rù)泵軸的(de)功率N為(wei):
N=vQH/η
式中N——軸(zhóu)功率,w;
Q——泵(bèng)的有效(xiao)壓頭,m;
H——泵(beng)的實際(ji)流量,m3/s;
v——流(liu)體比重(zhòng),N/m3;
η——泵的效(xiào)率。
當用(yong)閥門調(diao)節流量(liang)從Q1到Q2,在(zài)工作點(diǎn)A2消耗的(de)軸功率(lǜ)㊙️為:
NA2=vQ2H2/η
vQ2H3——實際(jì)有用功(gong)率,W;
vQ2(H2-H3)——閥門(men)上損耗(hào)得功率(lü),W;
vQ2H2(1/η-1)——離心泵(bèng)損失的(de)功率,W。
2.2 變(biàn)速調節(jie)流量時(shi)的功耗(hao)
在進行(háng)變速分(fèn)析時因(yīn)要用到(dào)離心泵(bèng)的比例(li)定律,根(gen)據其✨應(yīng)用條件(jian),以下分(fèn)析均指(zhǐ)離心泵(beng)的變速(su)範圍在(zai)±20%内,且離(lí)心❌泵本(běn)身效率(lǜ)的變化(hua)不大[3]。用(yong)電動機(ji)變速調(diao)節流量(liang)到流量(liang)Q2時,在工(gong)作點A3泵(bèng)消耗的(de)軸功☂️率(lü)為:
NA3=vQ2H3/η
同樣(yang)經變換(huan)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(xīn)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(qián)離心泵(bèng)通用的(de)出口閥(fá)門調節(jie)和泵變(bian)轉速調(diào)節兩種(zhong)主要流(liú)量調節(jie)方式,泵(bèng)變轉速(sù)調節節(jiē)約的能(néng)耗比出(chū)口閥門(mén)調節大(dà)得多,這(zhè)點可以(yi)從兩者(zhe)的功🧡耗(hao)分析和(hé)功耗對(duì)比分析(xī)看出。通(tong)過離心(xin)泵✔️的流(liú)量與揚(yang)程的關(guān)系圖,可(ke)以更為(wei)直觀的(de)反映出(chū)兩種調(diao)節方式(shi)下的能(neng)耗關系(xi)。通過泵(bèng)變速調(diào)節來⚽減(jiǎn)小流量(liang)還有利(lì)于降低(dī)離心泵(beng)發生汽(qì)蝕的可(ke)能性。當(dang)流量減(jian)小越大(da)時,變速(sù)調節的(de)節能效(xiào)率也越(yue)大,即閥(fa)門調節(jie)損耗功(gong)率越大(dà),但是,泵(beng)變速過(guò)大時又(yòu)會造成(chéng)泵效率(lü)降低,超(chao)出泵比(bǐ)例定律(lü)範圍,因(yīn)此,在實(shí)際應用(yong)時應該(gai)從多方(fang)面考慮(lǜ),在二者(zhe)之間綜(zong)❓合出*的(de)流量調(diào)節方法(fǎ)。