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多級離心泵流量調節的主要方式


編輯:2022-12-14 17:15:00

多級離心泵在礦山、水利、工業(yè)等行業(yè)應用十分廣泛,對其工況點(diǎn)的選擇和能耗的分析也日益受到重視。所謂工況點(diǎn),是指多級泵裝置在某瞬時(shí)的實(shí)際出水量、揚程、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,多級離心泵的流量、壓頭可能會(huì )與管路系統不一致,或由于生產(chǎn)任務(wù)、工藝要求發(fā)生變化,需要對多級泵的流量進(jìn)行調節,其實(shí)質(zhì)是改變離心泵的工況點(diǎn)。除了工程設計階段離心泵選型的正確與否以外,多級離心泵實(shí)際使用中工況點(diǎn)的選擇也將直接影響到用戶(hù)的能耗和成本費用。因此,如何合理地改變多級離心泵的工況點(diǎn)就顯得尤為重要。

多級離心泵的工作原理是把電動(dòng)機高速旋轉的機械能轉化為被提升液體的動(dòng)能和勢能,是一個(gè)能量傳遞和轉化的過(guò)程。根據這一特點(diǎn)可知,多級離心泵的工況點(diǎn)是建立在水泵和管道系統能量供求關(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 )轉移。工況點(diǎn)的改變由兩方面引起:一.管道系統特性曲線(xiàn)改變,如閥門(mén)節流;二.水泵本身的特性曲線(xiàn)改變,如變頻調速、切削葉輪。

下面就這幾種方式進(jìn)行分析和比較:

1)閥門(mén)節流

改變離心泵流量最簡(jiǎn)單的方法就是調節泵出口閥門(mén)的開(kāi)度,而水泵轉速保持不變(一般為額定轉速),其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線(xiàn)的位置來(lái)改變泵的工況點(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,相應流量減少。閥門(mén)全關(guān)時(shí),相當于阻力無(wú)限大,流量為零,此時(shí)管路特性曲線(xiàn)與縱坐標重合。當關(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,可以在某一最大流量與零之間隨意調節,且無(wú)需額外投資,適用場(chǎng)合很廣。但節流調節是以消耗多級離心泵的多余能量, 來(lái)維持一定的供給量,多級離心泵的效率也將隨之下降,經(jīng)濟上不太合理。

2)變頻調速

工況點(diǎn)偏離高效區是水泵需要調速的基本條件。當水泵的轉速改變時(shí),閥門(mén)開(kāi)度保持不變(通常為最大開(kāi)度),管路系統特性不變,而供水能力和揚程特性隨之改變。

在所需流量小于額定流量的情況下,變頻調速時(shí)的揚程比閥門(mén)節流小,所以變頻調速所需的供水功率也比閥門(mén)節流小。很顯然,與閥門(mén)節流相比,變頻調速的節能效果很突出,多級離心泵的工作效率更高。另外,采用變頻調速后,不僅有利于降低多級離心泵發(fā)生汽蝕的可能性,而且還可以通過(guò)對升速/降速時(shí)間的預置來(lái)延長(cháng)開(kāi)機/停機過(guò)程,使動(dòng)態(tài)轉矩大為減小,從而在很大程度上消除了極具破壞性的水錘效應,大大延長(cháng)了水泵和管道系統的壽命。

事實(shí)上,變頻調速也有局限性,除了投資較大、維護成本較高外,當水泵變速過(guò)大時(shí)會(huì )造成效率下降,超出泵比例定律范圍,不可能無(wú)限制調速。

3)切削葉輪

當轉速一定時(shí),泵的壓頭、流量均和葉輪直徑有關(guān)。對同一型號的泵,可采用切削法改變泵的特性曲線(xiàn)。

切削定律是建立在大量感性試驗資料基礎上的,它認為如果葉輪的切削量控制在一定限度內(此切削限量與水泵的比轉數有關(guān)),則切削前后水泵相應的效率可視為不變。切削葉輪是改變水泵性能的一種簡(jiǎn)便易行的辦法,即所謂變徑調節,它在一定程度上解決了水泵類(lèi)型、規格的有限性與供水對象要求的多樣性之間的矛盾,擴大了多級泵的使用范圍。當然,切削葉輪屬不可逆過(guò)程,用戶(hù)必須經(jīng)過(guò)精確計算并衡量經(jīng)濟合理性后方可實(shí)施。



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多級離心泵流量調節的主要方式


編輯:2022-12-14 17:15:00

多級離心泵在礦山、水利、工業(yè)等行業(yè)應用十分廣泛,對其工況點(diǎn)的選擇和能耗的分析也日益受到重視。所謂工況點(diǎn),是指多級泵裝置在某瞬時(shí)的實(shí)際出水量、揚程、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,多級離心泵的流量、壓頭可能會(huì )與管路系統不一致,或由于生產(chǎn)任務(wù)、工藝要求發(fā)生變化,需要對多級泵的流量進(jìn)行調節,其實(shí)質(zhì)是改變離心泵的工況點(diǎn)。除了工程設計階段離心泵選型的正確與否以外,多級離心泵實(shí)際使用中工況點(diǎn)的選擇也將直接影響到用戶(hù)的能耗和成本費用。因此,如何合理地改變多級離心泵的工況點(diǎn)就顯得尤為重要。

多級離心泵的工作原理是把電動(dòng)機高速旋轉的機械能轉化為被提升液體的動(dòng)能和勢能,是一個(gè)能量傳遞和轉化的過(guò)程。根據這一特點(diǎn)可知,多級離心泵的工況點(diǎn)是建立在水泵和管道系統能量供求關(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 )轉移。工況點(diǎn)的改變由兩方面引起:一.管道系統特性曲線(xiàn)改變,如閥門(mén)節流;二.水泵本身的特性曲線(xiàn)改變,如變頻調速、切削葉輪。

下面就這幾種方式進(jìn)行分析和比較:

1)閥門(mén)節流

改變離心泵流量最簡(jiǎn)單的方法就是調節泵出口閥門(mén)的開(kāi)度,而水泵轉速保持不變(一般為額定轉速),其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線(xiàn)的位置來(lái)改變泵的工況點(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,相應流量減少。閥門(mén)全關(guān)時(shí),相當于阻力無(wú)限大,流量為零,此時(shí)管路特性曲線(xiàn)與縱坐標重合。當關(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,可以在某一最大流量與零之間隨意調節,且無(wú)需額外投資,適用場(chǎng)合很廣。但節流調節是以消耗多級離心泵的多余能量, 來(lái)維持一定的供給量,多級離心泵的效率也將隨之下降,經(jīng)濟上不太合理。

2)變頻調速

工況點(diǎn)偏離高效區是水泵需要調速的基本條件。當水泵的轉速改變時(shí),閥門(mén)開(kāi)度保持不變(通常為最大開(kāi)度),管路系統特性不變,而供水能力和揚程特性隨之改變。

在所需流量小于額定流量的情況下,變頻調速時(shí)的揚程比閥門(mén)節流小,所以變頻調速所需的供水功率也比閥門(mén)節流小。很顯然,與閥門(mén)節流相比,變頻調速的節能效果很突出,多級離心泵的工作效率更高。另外,采用變頻調速后,不僅有利于降低多級離心泵發(fā)生汽蝕的可能性,而且還可以通過(guò)對升速/降速時(shí)間的預置來(lái)延長(cháng)開(kāi)機/停機過(guò)程,使動(dòng)態(tài)轉矩大為減小,從而在很大程度上消除了極具破壞性的水錘效應,大大延長(cháng)了水泵和管道系統的壽命。

事實(shí)上,變頻調速也有局限性,除了投資較大、維護成本較高外,當水泵變速過(guò)大時(shí)會(huì )造成效率下降,超出泵比例定律范圍,不可能無(wú)限制調速。

3)切削葉輪

當轉速一定時(shí),泵的壓頭、流量均和葉輪直徑有關(guān)。對同一型號的泵,可采用切削法改變泵的特性曲線(xiàn)。

切削定律是建立在大量感性試驗資料基礎上的,它認為如果葉輪的切削量控制在一定限度內(此切削限量與水泵的比轉數有關(guān)),則切削前后水泵相應的效率可視為不變。切削葉輪是改變水泵性能的一種簡(jiǎn)便易行的辦法,即所謂變徑調節,它在一定程度上解決了水泵類(lèi)型、規格的有限性與供水對象要求的多樣性之間的矛盾,擴大了多級泵的使用范圍。當然,切削葉輪屬不可逆過(guò)程,用戶(hù)必須經(jīng)過(guò)精確計算并衡量經(jīng)濟合理性后方可實(shí)施。



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