當離心泵在機械中制造時,其設計完全滿足額定性能。當用戶選擇時,有考慮管道阻力和流量變化的空間。結(jié)果,使用了大容量設備,并且在操作過程中通過關閉小調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)流量。
最簡單的方法是利用泵出口閥的開度來控制。其實質(zhì)是改變管道特性曲線的位置,以改變泵的工作點。如圖1所示,離心泵的實際壓頭為ha,管道損耗為h 1,離心泵在泵特性曲線h與管道特性曲線r的交點 (qn,ha) 處運行?,F(xiàn)在,為了調(diào)節(jié)流量q1和關閉出口閥,閥損失為hv,則管道曲線變陡,變?yōu)閞 & prime;,工作點變?yōu)锽 (q1,hb)??梢钥闯?,通過閥門調(diào)節(jié)流量的方法簡單,流量可以連續(xù)變化,但能量損失大。
根據(jù)比例定律和切割定律,改變泵的轉(zhuǎn)速,改變泵的結(jié)構(gòu) (如切割葉輪外徑法等) 可以改變離心泵的特性曲線,從而達到調(diào)節(jié)流量的目的 (同時改變壓頭)。然而,對于一直工作的泵,改變泵結(jié)構(gòu)的方法并不方便,而且由于泵結(jié)構(gòu)的改變,降低了泵的通用性,雖然在某些時候調(diào)節(jié)流量是經(jīng)濟方便的,它很少在生產(chǎn)中使用。這里只分析改變離心泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量的方法。
這種調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)效果明顯,快速、安全可靠,可延長泵的使用壽命,節(jié)約電能,降低轉(zhuǎn)速運行還可有效降低離心泵npshr的氣蝕余量,使泵遠離氣蝕區(qū),并降低離心泵產(chǎn)生氣蝕的可能性。
當單個離心泵不能滿足輸送任務時,可以采用離心泵的并聯(lián)或串聯(lián)運行。并聯(lián)使用兩個相同類型的離心泵。盡管壓頭變化不大,但總輸送流量卻增加了。并聯(lián)泵的總效率與單泵相同。當離心泵串聯(lián)時,總壓頭增加,流量變化很小。串聯(lián)泵的總效率與單泵相同。
在不同調(diào)整方法下的能耗分析中,僅針對分析了以前廣泛使用的閥門調(diào)節(jié)和泵變速調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)方法。由于離心泵的并聯(lián)和串聯(lián)運行的目的是提高壓頭或流量,因此在化學工業(yè)中使用不多,可以結(jié)合圖2分析其能耗,方法基本相同。
在轉(zhuǎn)速變化分析中,由于需要使用離心泵的比例定律,根據(jù)其應用條件,以下分析是指離心泵的轉(zhuǎn)速范圍在20% 以內(nèi),而離心泵本身的效率變化不大 [3]。當用電動機變速調(diào)節(jié)流量至流量q1時,泵在工作點c消耗的軸功率為:
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