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离心泵的调节方法与能耗剖析

来源:浙江上武流体科技有限公司   2018年09月19日 09:19  

 经过离心泵与管路体系的特性曲线图剖析了离心泵流量调理的几种首要办法:出口阀门调理、泵变速调理和泵的串、并联调理。用特性曲线图剖析了出口阀门调理和泵变速调理两种办法的能耗丢失,并进行了比照,指出离心泵用变速调理流量比用出口阀门调理流量能够更好的节省能耗,且节能功率与流量改动巨细有关。在实践使用时应该留意变速调理的规模,才干更好的使用离心泵变速调理。

离心泵是广泛使用于化工工业体系的一种通用流体机械。它具有功能习惯规模广(包含流量、压头及对运送介质性质的习惯性)、体积小、结构简略、操作简略、操作费用低一级诸多长处。一般,所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致,或因为生产任务、工艺要求发作改动,此时都要求对泵进行流量调理,本质是改动离心泵的作业点。离心泵的作业点是由泵的特性曲线和管路体系特性曲线一起决议的,因而,改动任何一个的特性曲线都能够到达流量调理的意图。现在,离心泵的流量调理办法首要有调理阀操控、变速操控以及泵的并、串联调理等。因为各种调理办法的原理不同,除有自己的优缺陷外,形成的能量损耗也不一样,为了寻求、能耗小、节能的流量调理办法,有必要全面地了解离心泵的流量调理办法与能耗之间的联系。

1 泵流量调理的首要办法

1.1 改动管路特性曲线

改动离心泵流量简略的办法就是使用泵出口阀门的开度来操控,其本质是改动管路特性曲线的方位来改动泵的作业点。

1.2 改动离心泵特性曲线

根据份额规律和切开规律,改动泵的转速、改动泵结构(如切削叶轮外径法等)两种办法都能改动离心泵的特性曲线,然后到达调理流量(一起改动压头)的意图。可是关于已经作业的泵,改动泵结构的办法不太便利,并且因为改动了泵的结构,下降了泵的通用性,尽管它在某些时分调理流量经济便利[1],在生产中也很少选用。这儿仅剖析改动离心泵的转速调理流量的办法。从图1中剖析,当改动泵转速调理流量从Q1下降到Q2时,泵的转速(或电机转速)从n1下降到n2,转速为n2下泵的特性曲线Q-H与管路特性曲线He=H0+G1Qe2(管路特曲线不改动)交于点A3(Q2,H3),点A3为经过调速调理流量后新的作业点。此调理办法调理作用显着、方便、安全可靠,能够延伸泵使用寿命,节省电能,别的下降转速运转还能有用的下降离心泵的汽蚀余量NPSHr,使泵远离汽蚀区,减小离心泵发作汽蚀的可能性[2]。缺陷是改动泵的转速需求有经过变频技能来改动原动机(一般是电动机)的转速,原理杂乱,出资较大,且流量调理规模小。

1.3 泵的串、并连调理办法

当单台离心泵不能满意运送任务时,能够选用离心泵的并联或串联操作。用两台相同类型的离心泵并联,虽然压头改动不大,但加大了总的运送流量,并联泵的总功率与单台泵的功率相同;离心泵串联时总的压头增大,流量改动不大,串联泵的总功率与单台泵功率相同。

2 不同调理办法下泵的能耗剖析

在对不同调理办法下的能耗剖析时,文章仅针对现在广泛选用的阀门调理和泵变转速调理两种调理办法加以剖析。因为离心泵的并、串联操作意图在于提高压头或流量,在化工范畴运用不多,其能耗能够结合图2进行剖析,办法根本相同。

2.1 阀门调理流量时的功耗

离心泵运转时,电动机输入泵轴的功率N为:

N=vQH/η
式中N——轴功率,w;

    Q——泵的有用压头,m;

    H——泵的实践流量,m3/s;

    v——流体比重,N/m3;

    η——泵的功率。

当用阀门调理流量从Q1到Q2,在作业点A2耗费的轴功率为:

NA2=vQ2H2/η

  vQ2H3——实践有用功率,W;

vQ2(H2-H3)——阀门上损耗得功率,W;

vQ2H2(1/η-1)——离心泵丢失的功率,W。

2.2 变速调理流量时的功耗

在进行变速剖析时因要用到离心泵的份额规律,根据其使用条件,以下剖析均指离心泵的变速规模在±20%内,且离心泵自身功率的改动不大[3]。用电动机变速调理流量到流量Q2时,在作业点A3泵耗费的轴功率为:

NA3=vQ2H3/η

相同经改换可得:

NA3=vQ2H3+vQ2H3(1/η-1)   (2)

式中    vQ2H3——实践有用功率,W;

vQ2H3(1/η-1)——离心泵丢失的功率,W。

2.3 能耗比照剖析

3 定论

    关于现在离心泵通用的出口阀门调理和泵变转速调理两种首要流量调理办法,泵变转速调理节省的能耗比出口阀门调理大得多,这点能够从两者的功耗剖析和功耗比照剖析看出。经过离心泵的流量与扬程的联系图,能够更为直观的反映出两种调理办法下的能耗联系。经过泵变速调理来减小流量还有利于下降离心泵发作汽蚀的可能性。当流量减小越大时,变速调理的节能功率也越大,即阀门调理损耗功率越大,可是,泵变速过大时又会形成泵功率下降,超出泵份额规律规模,因而,在实践使用时应该从多方面考虑,在二者之间综合出的流量调理办法。

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