離心泵常用的流量調(diào)節(jié)方式

玄泰大師

        離心泵在水利、化工等行業(yè)應(yīng)用十分廣泛，對(duì)其工況點(diǎn)的選擇和能耗的分析也日益受到重視。通常，離心泵的流量、壓頭可能會(huì)與管路系統(tǒng)不一致，或由于生產(chǎn)任務(wù)、工藝要求發(fā)生變化，需要對(duì)泵的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，其實(shí)質(zhì)是改變離心泵的工況點(diǎn)。除了工程設(shè)計(jì)階段離心泵選型的正確與否以外，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的能耗和成本費(fèi)用。因此，如何合理地改變離心泵的工況點(diǎn)就顯得尤為重要。
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        離心泵的工作原理是把電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為被提升液體的動(dòng)能和勢(shì)能，是一個(gè)能量傳遞和轉(zhuǎn)化的過(guò)程。根據(jù)這一特點(diǎn)可知，離心泵的工況點(diǎn)是建立在水泵和管道系統(tǒng)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(zhuǎn)移。工況點(diǎn)的改變由兩方面引起：1、水泵本身的特性曲線改變，如葉輪切割。2、管道系統(tǒng)特性曲線改變，如閥門節(jié)流。

        下面就這兩種方式進(jìn)行分析和比較：

  ?- d% {% f- V. A9 n$ L        一、葉輪切割

        當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時(shí)，泵的壓頭、流量均和葉輪直徑有關(guān)。對(duì)同一型號(hào)的泵，可采用切削法改變泵的特性曲線。設(shè)離心泵原葉輪直徑為D、流量為Q、揚(yáng)程為H、功率為P，切削后的葉輪直徑為D′、流量為Q′、揚(yáng)程為H′、功率為P′，則其相互關(guān)系為：
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上述三式統(tǒng)稱為泵的切削定律。切削定律是建立在大量感性試驗(yàn)資料基礎(chǔ)上的，它認(rèn)為如果葉輪切割量控制在一定限度內(nèi)（此切割限量與水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān)），則切割前后水泵相應(yīng)的效率可視為不變。葉輪切割是改變水泵性能的一種簡(jiǎn)便易行的辦法，即所謂變徑調(diào)節(jié)，它在一定程度上解決了水泵類型、規(guī)格的有限性與供水對(duì)象要求的多樣性之間的矛盾，擴(kuò)大了水泵的使用范圍。當(dāng)然，葉輪切割屬不可逆過(guò)程，用戶必須經(jīng)過(guò)精確計(jì)算并衡量經(jīng)濟(jì)合理性后方可實(shí)施。

        二、閥門節(jié)流

        改變離心泵流量最簡(jiǎn)單的方法就是調(diào)節(jié)泵出口閥門的開度，而水泵轉(zhuǎn)速保持不變（一般為額定轉(zhuǎn)速），其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線的位置來(lái)改變泵的工況點(diǎn)。關(guān)小閥門來(lái)控制流量時(shí)，水泵本身的供水能力不變，揚(yáng)程特性不變，管阻特性將隨閥門開度的改變而改變。這種方法操作簡(jiǎn)便、流量連續(xù)，可以在某一最大流量與零之間隨意調(diào)節(jié)，且無(wú)需額外投資，適用場(chǎng)合很廣。但節(jié)流調(diào)節(jié)是以消耗離心泵的多余能量來(lái)維持一定的供給量，離心泵的效率也將隨之下降，經(jīng)濟(jì)上不太合理。

+ ?4 H! f5 t9 x6 M3 ~現(xiàn)在很多企業(yè)首選的調(diào)節(jié)方式是葉輪切割，因?yàn)槿~輪切割可以節(jié)能降耗，但是在進(jìn)行葉輪切割之前必須精確計(jì)算之后才能實(shí)行，以保證葉輪切割之后能夠滿足使用工況。
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成歌2047

有些時(shí)候離心泵的流量過(guò)大或者過(guò)小，這時(shí)我們就需要進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，正確的調(diào)節(jié)方法有：有變速調(diào)節(jié)(采用控制柜)、變徑調(diào)節(jié)、變角調(diào)節(jié)、節(jié)流調(diào)節(jié)等。1、變速調(diào)節(jié) 改變水泵的轉(zhuǎn)速，可以使水泵的性能發(fā)生變化，從而使水泵的工況點(diǎn)發(fā)生變化，這種方法稱為變速調(diào)解（如：采用變頻控制柜）。2、變徑調(diào)節(jié) 葉輪經(jīng)過(guò)車削以后，水泵的性能將按照一定的規(guī)律發(fā)生變化，從而使水泵的工況點(diǎn)發(fā)生改變。我們把車削葉輪改變水泵工況點(diǎn)的方法，稱為變徑調(diào)節(jié)。3、變角調(diào)節(jié) 改變?nèi)~片的安裝角度可以使水泵的性能發(fā)生變化，從而達(dá)到改變水泵工況點(diǎn)的目的。這種改變工況點(diǎn)的方式稱為水泵的變角調(diào)節(jié)。4、節(jié)流調(diào)節(jié) 對(duì)于出水管路安裝閘閥的水泵裝置來(lái)說(shuō)，把閘閥關(guān)小時(shí)，在管路中增加了局部阻力，則管路特性曲線變陡，其工況點(diǎn)就沿著水泵的Q-H曲線向左上方移動(dòng)。閘閥關(guān)得越小，增加的阻力越大，流量就變得越小。這種通過(guò)關(guān)小閘閥來(lái)改變水泵工況點(diǎn)的方法，稱為節(jié)流調(diào)節(jié)或變閥調(diào)節(jié)。 關(guān)小閘閥，管路局部水頭損失增加，管路系統(tǒng)特性曲線向左上方移動(dòng)，水泵工況點(diǎn)也向左上方移動(dòng)。閘閥關(guān)得越小，局部水頭損失越大，流量也就越小。由此可見(jiàn)節(jié)流調(diào)節(jié)不僅增加局部水頭損失，而且減少了出水量，很不經(jīng)濟(jì)。但由于其簡(jiǎn)便易行，在小型水泵裝置和水泵性能試驗(yàn)中應(yīng)用較多。