點擊:發(fā)布日期(qī):2022/6/29
通過離(li)心泵與(yu)管路系(xi)統的特(tè)性曲線(xian)圖分析(xī)了離心(xin)泵流量(liàng)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(tè)性曲線(xiàn)圖分析(xī)了出口(kou)閥門調(diao)節和泵(bèng)變速調(diao)節兩種(zhong)方式的(de)能耗損(sǔn)失,并進(jin)行了對(dui)比,指出(chu)離心泵(bèng)用變速(su)調節流(liú)量比用(yòng)出口閥(fa)🤟門調節(jie)流量可(kě)以更好(hǎo)的🏃🏻節約(yuē)能耗,且(qiě)節能效(xiào)率與🛀🏻流(liu)量變化(hua)大小有(yǒu)關。在實(shí)際應用(yòng)⛷️時應該(gāi)注意變(biàn)速調節(jie)的範圍(wei),才能更(geng)好的應(yīng)用離心(xīn)泵變速(sù)調節。
離(li)心泵是(shi)廣泛應(yīng)用于化(hua)工工業(yè)系統的(de)一種通(tong)用流體(tǐ)機械💘。它(tā)具有性(xìng)能适應(ying)範圍廣(guang)(包括流(liú)量、壓頭(tóu)及對輸(shū)送介質(zhì)性質的(de)适🔞應性(xìng))、體積小(xiao)、結構簡(jian)單、操作(zuò)容易🔞、操(cao)作費用(yong)低等諸(zhū)多優點(diǎn)。通常,所(suo)選離心(xin)泵的流(liu)量、壓🐉頭(tou)可能會(huì)🙇♀️和管路(lu)中要求(qiú)的不一(yi)緻,或由(you)⭐于生産(chan)任務、工(gōng)藝要求(qiú)發生變(bian)化,此時(shí)都要求(qiu)對泵進(jìn)行流量(liang)調節,實(shí)質是改(gai)變離🔅心(xin)泵的工(gong)作點♉。離(li)心泵的(de)工作點(dian)是由泵(bèng)的特性(xìng)曲線和(hé)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(xìng)曲線🌈都(dōu)可以達(da)到流量(liang)調節的(de)目的。目(mu)前,離心(xin)泵的流(liú)量調節(jie)方式主(zhǔ)要有🐆調(diào)節閥控(kòng)制、變速(sù)控制以(yi)及泵的(de)☔并、串聯(lian)調節等(děng)。由于各(ge)種調節(jie)方式的(de)原理不(bu)同,除有(yǒu)自己的(de)優缺點(dian)外,造成(chéng)的能量(liàng)☀️損耗也(ye)不一樣(yàng),為了尋(xun)求*、能⁉️耗(hao)最小、最(zui)節能的(de)流量調(diào)節方式(shi),必須全(quán)面地了(le)解離心(xīn)泵的流(liu)量調節(jie)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(bèng)流量最(zui)簡單的(de)方法就(jiu)是利用(yong)泵出口(kou)閥門的(de)🧡開度💯來(lai)控制,其(qi)實質是(shì)改變管(guan)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(biàn)離心泵(beng)特性曲(qu)線
根據(ju)比例定(ding)律和切(qie)割定律(lü),改變泵(beng)的轉速(sù)、改變泵(beng)🔴結構(如(ru)切❓削葉(ye)輪外徑(jing)法等)兩(liǎng)種方法(fǎ)都能改(gǎi)變離心(xin)泵的特(tè)🌐性曲線(xiàn),從而達(dá)到調節(jiē)流量(同(tóng)時改變(bian)壓頭)的(de)目✉️的。但(dan)是對于(yu)已🏃🏻♂️經工(gong)作的泵(beng),改變泵(beng)結構的(de)方法不(bú)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(guǎn)它在某(mou)些時候(hou)調節流(liu)量經濟(ji)方便[1],在(zài)生産中(zhōng)🐪也🥵很少(shao)采用。這(zhè)裡僅分(fen)析改變(bian)離心泵(bèng)💋的轉速(su)調🔞節流(liu)量的方(fang)法。從圖(tu)1中分析(xī),當改變(biàn)泵轉速(su)調節流(liu)量從Q1下(xia)降到Q2時(shí),泵的轉(zhuan)速(或電(dian)機轉速(sù))從n1下降(jiàng)到n2,轉速(su)為n2下泵(bèng)的特性(xing)曲⛱️線Q-H與(yu)管路特(te)性曲線(xian)He=H0+G1Qe2(管路特(tè)曲線不(bu)變化)交(jiāo)于點A3(Q2,H3),點(dian)A3為通過(guo)調速調(diao)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(quan)可靠,可(kě)以延長(zhang)泵使用(yong)壽命,節(jiē)約電能(néng),另外降(jiàng)低轉速(su)運行還(hái)能有效(xiao)的降低(dī)離心泵(bèng)✔️的汽蝕(shí)餘量NPSHr,使(shi)泵遠離(li)汽蝕區(qu),減小離(li)心泵發(fa)生汽蝕(shí)的可能(néng)性[2]。缺點(diǎn)是改變(bian)泵的轉(zhuǎn)速需要(yào)有👄通過(guo)變頻技(ji)術來改(gǎi)變原動(dong)機(通常(cháng)是電動(dòng)機)的轉(zhuan)速,原理(lǐ)複雜,投(tóu)資較大(dà),且流量(liang)調節範(fàn)圍小。
1.3 泵(beng)的串、并(bing)連調節(jiē)方式
當(dāng)單台離(li)心泵不(bu)能滿足(zú)輸送任(rèn)務時,可(ke)以采用(yong)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(liàng),并聯泵(beng)的總效(xiào)率與單(dān)台泵的(de)效率相(xiang)同;離心(xin)泵👉串聯(lián)時總💜的(de)壓頭增(zeng)大,流量(liang)變化不(bú)大,串聯(lián)泵的總(zǒng)效率與(yu)單台泵(bèng)效率相(xiàng)同。
2、不同(tong)調節方(fāng)式下泵(bèng)的能耗(hào)分析
在(zai)對不同(tong)調節方(fang)式下的(de)能耗分(fen)析時,文(wén)章僅針(zhen)對🌈目前(qián)廣泛采(cǎi)用的閥(fá)門調節(jie)和泵變(bian)轉速調(diào)節兩種(zhǒng)調節👄方(fāng)式加以(yi)✌️分析。由(yóu)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(yùn)用不多(duo),其🐪能耗(hào)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(rù)泵軸的(de)功率N為(wei):
N=vQH/η
式中N——軸(zhou)功率,w;
Q——泵(beng)的有效(xiào)壓頭,m;
H——泵(beng)的實際(ji)流量,m3/s;
v——流(liú)體比重(zhòng),N/m3;
η——泵的效(xiao)率。
當用(yòng)閥門調(diào)節流量(liang)從Q1到Q2,在(zài)工作點(dian)A2消耗的(de)軸功率(lü)為:
NA2=vQ2H2/η
vQ2H3——實際(jì)有用功(gong)率,W;
vQ2(H2-H3)——閥門(men)上損耗(hao)得功率(lü),W;
vQ2H2(1/η-1)——離心泵(beng)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(yin)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(fen)析均指(zhǐ)離心泵(beng)的變速(su)範🏃♀️圍在(zài)±20%内,且離(lí)心泵本(běn)☂️身效率(lü)的變化(hua)不大[3]。用(yòng)電動機(jī)變速調(diào)✂️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(lǜ)為:
NA3=vQ2H3/η
同樣(yàng)經變換(huàn)可得:
NA3=vQ2H3+vQ2H3(1/η-1) (2)
式(shì)中 vQ2H3——實際(ji)有用功(gong)率,W;
vQ2H3(1/η-1)——離心(xin)泵損失(shī)的功率(lü),W。
2.3 能耗對(dui)比分析(xi)
3、結論
對(dui)于目前(qián)離心泵(bèng)通用的(de)出口閥(fa)門調節(jie)和泵變(biàn)轉速調(diao)⛹🏻♀️節兩💰種(zhǒng)主要流(liu)量調節(jiē)方式,泵(beng)變轉速(su)調節節(jiē)約的能(neng)耗比出(chū)口閥門(men)調節大(dà)得多,這(zhè)點可以(yi)從兩者(zhě)的功耗(hao)分析和(he)功耗對(duì)比分析(xi)看出。通(tong)過離心(xīn)泵的流(liú)量與揚(yang)程的關(guān)系圖,可(kě)以更為(wei)直觀的(de)反映出(chu)兩種調(diao)節方式(shì)下的能(néng)耗關系(xi)。通過泵(bèng)變速調(diào)節來減(jiǎn)小流量(liang)還有利(li)于降低(dī)離心泵(beng)發生汽(qi)蝕的可(ke)能性。當(dang)流量減(jian)小越🌈大(dà)時,變♋速(su)調節的(de)節能效(xiào)率也越(yue)大,即閥(fá)門調節(jiē)損耗😍功(gōng)率越大(da),但是,泵(bèng)變速過(guò)大時又(you)會造成(chéng)泵效率(lü)降低🌏,超(chao)出泵比(bǐ)例定律(lǜ)範圍,因(yīn)此,在實(shi)際應用(yong)時應該(gāi)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)。
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