离心泵几种流量调节方式的能(néng)耗分(fēn)析精选

　　离心泵是一种广泛应用(yòng)于冶金、化肥、化工、矿山(shān)、制药等领域的通用(yòng)流體(tǐ)机械。其特点是體(tǐ)积小(xiǎo)巧、结构简单、操作简易、性能(néng)参数范围广(包括流量、扬程及对输送流體(tǐ)的介质)等诸多(duō)优点。通常离心泵的流量、扬程可(kě)能(néng)与管道的设计中要求的不同，或者由于生产与工艺发生变化，这时就要对离心泵的流量进行调节，改变离心泵的流量。流量点是由离心泵的性能(néng)曲線(xiàn)决定的，因此，改变性能(néng)曲線(xiàn)都可(kě)以达到流量调节的目的。

　　离心泵的流量调节形式主要有(yǒu)阀门控制、变频变速控制以及并串联调节等。由于各种方式的原理(lǐ)不同，所造成的功率能(néng)量损失也不同，為(wèi)了寻求Z佳、耗能(néng)Z小(xiǎo)、Z节能(néng)的流量调节方式，我们就要了解离心泵的流量调节方式与耗能(néng)之间的关系。

　　通过离心泵的性能(néng)曲線(xiàn)来分(fēn)析离心泵流量调节的几种主要方式：出口阀门调节、泵变频变速调节和串并联调节。用(yòng)性能(néng)曲線(xiàn)图来分(fēn)析了出口阀门调节和泵变频变速调节两种方式的耗能(néng)损失进行对比，离心泵用(yòng)变频变速调节流量比用(yòng)出口阀门调节流量可(kě)以更好的节约能(néng)耗，且节能(néng)效率与流量变化大小(xiǎo)有(yǒu)关。在实际应用(yòng)时应该注意变频变速调节的范围和電(diàn)机的温升，才能(néng)更好的应用(yòng)离心泵变频变速调节。

　　一、离心泵流量调节的主要方式：

　　1、阀门开关性能(néng)曲線(xiàn)调节

　　改变离心泵流量Z简单的方法就是通过开关出口阀门大小(xiǎo)来控制其流量，其实质是改变性能(néng)曲線(xiàn)的位置来改变泵的工作点。通过改变泵的转速、改变泵结构(比如切削叶轮外径)都能(néng)改变离心泵的性能(néng)曲線(xiàn)，从而达到调节流量的目的。对于已经在生产線(xiàn)上工作的泵，改变泵结构的方法不太方便，并且由于改变了泵的结构，降低了泵的通用(yòng)性，尽管它在某些时候调节流量经济方便，在生产中也很(hěn)少采用(yòng)。也许变泵的转速的调节方法调节效果明显且节约電(diàn)能(néng)，另外降低转速运行还能(néng)使泵遠(yuǎn)离汽蚀區(qū)，减小(xiǎo)离心泵发生汽蚀的可(kě)能(néng)性。其缺点是改变泵的转速需要有(yǒu)通过变频技术来改变原动机(通常是電(diàn)动机)的转速，变频器价格比较贵。

　　2、离心泵的串、并连调节方式

　　在实际工况情况下单台离心泵不能(néng)满足输送时，可(kě)以采用(yòng)多(duō)台离心泵的并联或串联。用(yòng)两台相同规则型号的离心泵并联流量是两台泵的总合，但扬程基本不变，并联泵的总效率与单台泵的效率相同;离心泵串联时扬程是两台泵的相加和，流量基本不变，串联泵的总效率与单台泵效率相同。

　　二、不同调节方式泵的耗能(néng)分(fēn)析

　　1、 阀门调节流量时的耗能(néng)

　　离心泵运行时，電(diàn)动机输入泵轴的功率N為(wèi)：

　　N=vQH/η

　　式中N——轴功率，w;

　　Q——泵的有(yǒu)效压头，m;

　　H——泵的实际流量，m3/s;

　　v——流體(tǐ)比重，N/m3;

　　η——泵的效率。

　　当用(yòng)阀门调节流量从Q1到Q2，在工作点A2消耗的轴功率為(wèi)：

　　NA2=vQ2H2/η

　　vQ2H3——实际有(yǒu)用(yòng)功率，W;

　　vQ2(H2-H3)——阀门上损耗得功率，W;

　　vQ2H2(1/η-1)——离心泵损失的功率，W。

　　2、离心泵变频变速调节流量时的耗能(néng)

　　在进行变速分(fēn)析时因要用(yòng)到离心泵的比例定律，根据其应用(yòng)条件，以下分(fēn)析均指离心泵的变速范围在±20%内，且离心泵本身效率的变化不大[3]。用(yòng)電(diàn)动机变速调节流量到流量Q2时，在工作点A3泵消耗的轴功率為(wèi)：

　　NA3=vQ2H3/η

　　同样经变换可(kě)得：

　　NA3=vQ2H3+vQ2H3(1/η-1) (2)

　　式中 vQ2H3——实际有(yǒu)用(yòng)功率，W;

　　vQ2H3(1/η-1)——离心泵损失的功率，W。

　　对于目前离心泵通用(yòng)的出口阀门调节和泵变转速调节两种主要流量调节方式，泵变频变速调节节约的耗能(néng)比出口阀门调节大得多(duō)，这点可(kě)以从两者的功耗分(fēn)析和功耗对比分(fēn)析看出。通过离心泵性能(néng)曲線(xiàn)图谱关系图，可(kě)以直观的反映出两种调节方式下的耗能(néng)关系。通过泵变速调节来减小(xiǎo)流量还有(yǒu)利于降低离心泵发生汽蚀的可(kě)能(néng)性。当流量减小(xiǎo)越大时，变速调节的节能(néng)效率也越大，即阀门调节耗损功率越大，但是，泵变频变速过大会造成泵效率降低，超出泵比例定律范围，因此，在实际应用(yòng)时应该从多(duō)方面考虑，在二者之间综合出Z佳的流量调节方法。

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