點擊:發(fa)布日期(qī):2022/6/29
通過離(lí)心泵與(yu)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(zhu)要方式(shì):出口閥(fá)門調節(jiē)、泵變速(su)調節和(hé)泵的串(chuàn)🏃🏻♂️、并聯🤩調(diào)節。用特(te)性曲線(xiàn)圖分析(xi)了出口(kǒu)閥門調(diào)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(bèng)用變速(su)調節流(liú)量比用(yòng)出口閥(fá)門調節(jie)流量可(ke)以更好(hǎo)的節約(yue)能耗,且(qiě)節能效(xiào)率與流(liú)量變化(huà)大小有(yǒu)🤩關。在實(shí)際應用(yong)時應該(gāi)注意變(biàn)🍉速調節(jie)的範圍(wei)⛱️,才能更(geng)好的應(ying)用離心(xin)泵變㊙️速(su)調節。
離(li)心泵是(shi)廣泛應(yīng)用于化(huà)工工業(yè)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(shū)送✂️介質(zhi)💃性質的(de)适應性(xìng))、體積小(xiǎo)、結構簡(jiǎn)單、操作(zuo)容易、操(cāo)作費用(yòng)低等諸(zhu)多優點(diǎn)。通常,所(suo)選離心(xin)泵的流(liu)量、壓頭(tóu)可能會(huì)㊙️和管路(lù)中要求(qiú)的不一(yī)緻,或由(yóu)🎯于生産(chan)任務、工(gōng)藝要求(qiu)發👌生變(bian)化,此時(shi)都要求(qiu)對泵📐進(jin)行流量(liàng)調節,實(shí)質是改(gai)變離心(xin)泵的工(gōng)作點。離(lí)心泵的(de)工作點(diǎn)是由泵(bèng)的特🤩性(xìng)曲線和(he)👅管路系(xi)統特性(xing)曲線共(gòng)同決定(ding)的,因此(ci),改變任(ren)何一個(gè)㊙️的㊙️特性(xing)曲線📱都(dōu)可以達(dá)‼️到流量(liang)調節的(de)目的。目(mù)前,離心(xīn)泵的流(liú)量調節(jiē)方式主(zhǔ)要有調(diào)節閥控(kong)制、變速(sù)控制以(yi)及泵的(de)并、串聯(lian)調節等(deng)。由于各(gè)種調節(jiē)方式的(de)原理不(bú)同,除有(yǒu)自己的(de)優缺點(dian)外,造成(chéng)的能量(liang)損耗也(yě)不一樣(yàng),為了尋(xun)求*、能✔️耗(hào)最小、最(zuì)節能的(de)流量💃🏻調(diào)節🌐方式(shì),必須全(quán)面地了(le)解離心(xīn)泵的流(liu)量調節(jiē)方式與(yǔ)能耗之(zhī)間的⭕關(guan)系。
1、泵流(liu)量調節(jiē)的主要(yao)方式
1.1 改(gai)變管路(lu)特性曲(qu)線
改變(biàn)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(qi)實質是(shi)改變管(guǎn)路特性(xìng)曲線的(de)位置來(lai)改變泵(beng)的工作(zuo)點。
1.2 改變(bian)離心泵(bèng)特性曲(qu)線
根據(ju)比例定(ding)律和切(qie)割定律(lü),改變泵(bèng)的轉速(su)、改變泵(bèng)結構(如(ru)切削葉(ye)輪外徑(jìng)法等)兩(liang)種方法(fa)都能改(gǎi)變離心(xin)泵的特(te)性曲線(xiàn),從而達(da)到調節(jiē)流量(同(tóng)時改變(bian)壓頭)的(de)目的。但(dan)是對于(yú)已經工(gong)作的泵(bèng),改⛷️變泵(beng)結構的(de)方法不(bú)太方便(biàn),并且由(you)于改變(biàn)了泵的(de)結構,降(jiàng)低了泵(beng)的通用(yòng)性🌍,盡管(guan)它在某(mǒu)些時候(hou)調節流(liu)量經濟(ji)方便[1],在(zài)生産中(zhong)也很少(shǎo)采用。這(zhe)裡僅分(fèn)析改變(biàn)離㊙️心泵(bèng)的轉速(sù)調節流(liu)量的方(fāng)法㊙️。從圖(tu)1中分析(xi),當改變(bian)泵轉速(su)調節流(liú)量從Q1下(xià)降♍到Q2時(shí),泵的轉(zhuǎn)速(或電(diàn)機轉速(su))從n1下降(jiàng)到n2,轉速(sù)為n2下泵(bèng)的🈲特性(xing)曲🚩線Q-H與(yu)管路特(te)性曲線(xiàn)He=H0+G1Qe2(管路特(tè)曲線不(bu)變化)交(jiao)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(guo)明顯、快(kuai)捷🔞、安全(quán)可靠,可(ke)以延長(zhang)泵使用(yong)壽命,節(jie)約電能(néng),另外降(jiàng)低轉速(su)運行還(hai)能有效(xiao)的降低(dī)離心泵(bèng)的汽蝕(shí)餘量NPSHr,使(shǐ)泵遠離(li)汽蝕區(qu),減小離(li)心泵發(fa)生汽蝕(shi)的可能(néng)性👄[2]。缺點(dian)是改變(bian)泵的轉(zhuǎn)速需要(yào)有🔴通過(guò)變頻技(jì)術來改(gǎi)變原☔動(dòng)機(通常(cháng)是電動(dòng)機)的轉(zhuǎn)速,原理(lǐ)複雜,投(tóu)資較大(dà),且流量(liàng)調🤟節範(fan)圍小。
1.3 泵(bèng)的串、并(bing)連調節(jiē)方式
當(dāng)單台離(lí)心泵不(bu)能滿足(zu)輸送任(ren)務時,可(ke)以采用(yong)離🛀🏻心泵(beng)⚽的并聯(lián)或串聯(lian)操作。用(yong)兩台相(xiang)同型号(hao)的離心(xīn)泵并聯(lian),雖然壓(yā)👌頭變化(huà)不大,但(dan)加大了(le)總的輸(shu)送流量(liang),并聯泵(bèng)的總效(xiao)率與單(dān)台泵的(de)效率相(xiang)同;離心(xīn)泵串聯(lián)時總的(de)壓頭增(zēng)大,流量(liang)變化不(bu)大,串聯(lian)泵的總(zong)效率與(yu)單台泵(bèng)效率相(xiang)同。
2、不同(tóng)調節方(fāng)式下泵(bèng)的能耗(hao)分析
在(zai)對不同(tong)調節方(fāng)式下的(de)能耗分(fèn)析時,文(wén)章僅針(zhēn)對目♊前(qián)廣泛🙇♀️采(cǎi)用的閥(fa)門調節(jie)和泵變(biàn)轉速調(diào)節兩種(zhong)調節方(fāng)式加以(yi)分析。由(you)于離心(xin)泵的并(bing)、串聯操(cāo)作目🈲的(de)在于提(tí)高壓🔅頭(tou)或流量(liàng),在化工(gong)領域㊙️運(yun)用不多(duō),其能耗(hao)可以結(jie)合圖2進(jìn)行分析(xī),方法基(jī)本相同(tóng)。
2.1 閥門調(diào)節流量(liàng)時的功(gōng)耗
離心(xīn)泵運行(háng)時,電動(dòng)機輸入(ru)泵軸的(de)功率N為(wei):
N=vQH/η
式中N——軸(zhóu)功率,w;
Q——泵(beng)的有效(xiao)壓頭,m;
H——泵(bèng)的實際(jì)流量,m3/s;
v——流(liu)體比重(zhong),N/m3;
η——泵的效(xiào)率。
當用(yòng)閥門調(diào)節流量(liang)從Q1到Q2,在(zài)工作點(diǎn)A2消耗的(de)軸功率(lü)為:
NA2=vQ2H2/η
vQ2H3——實際(ji)有用功(gong)率,W;
vQ2(H2-H3)——閥門(men)上損耗(hào)得功率(lǜ),W;
vQ2H2(1/η-1)——離心泵(beng)損失的(de)功率,W。
2.2 變(bian)速調節(jiē)流量時(shí)的功耗(hao)
在進行(hang)變速分(fen)析時因(yīn)要用到(dào)離心泵(beng)的比例(li)定律,根(gen)據其應(ying)‼️用條件(jian),以下分(fèn)析均指(zhi)離心泵(bèng)的變速(su)範圍在(zài)±20%内,且離(li)心泵本(ben)㊙️身效率(lǜ)的變化(huà)不大[3]。用(yong)電動機(jī)👅變速調(diao)節流量(liàng)到流量(liang)Q2時,在工(gōng)作點A3泵(bèng)消耗的(de)軸功率(lü)為:
NA3=vQ2H3/η
同樣(yang)經變換(huàn)可得:
NA3=vQ2H3+vQ2H3(1/η-1) (2)
式(shì)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(lü),W。
2.3 能耗對(dui)比分析(xi)
3、結論
對(duì)于目前(qian)離心泵(beng)通用的(de)出口閥(fa)門調節(jiē)和泵變(biàn)轉速調(diao)🙇🏻節兩種(zhǒng)主要流(liú)量調節(jie)方式,泵(beng)變轉速(su)調節節(jiē)🐆約的能(neng)耗比出(chu)口閥門(mén)調節大(dà)得多,這(zhe)點可以(yi)從兩者(zhě)的功耗(hao)分析和(hé)功耗⛷️對(dui)比分析(xi)看出。通(tōng)過離心(xīn)泵🧑🏾🤝🧑🏼的流(liu)量與🔞揚(yang)程的關(guān)系圖,可(kě)以更為(wei)直觀的(de)反映出(chū)兩種調(diao)節方式(shì)下的能(néng)耗關系(xi)。通過泵(bèng)變速調(diao)節來✉️減(jiǎn)小流量(liang)還💋有利(lì)于降低(dī)離心泵(bèng)發生汽(qì)蝕的可(ke)能性。當(dang)流量減(jiǎn)小越大(da)時,變🏃🏻速(su)調節的(de)節能效(xiao)率也越(yuè)大,即閥(fá)門調節(jie)損耗功(gōng)率越大(dà),但是,泵(bèng)變速過(guo)大時又(yòu)會造成(cheng)泵效率(lǜ)降低,超(chao)出泵比(bǐ)例定律(lü)範圍,因(yin)此,在實(shí)際應用(yong)時應該(gāi)從多方(fāng)面考慮(lǜ),在二者(zhě)之間綜(zong)合出*的(de)流量調(diao)節方法(fǎ)。