離心泵廣泛應用于化工、水利等行業,所以其工況選擇和能耗分析越來越受到重視。
離心泵的工作能力包含某一時刻的實際出水量、流量、揚程、效率、揚程和軸功率等因素,所以一般來說,由于生產操作和工藝要求的變化,調整離心泵的流量對改變離心泵的工作點起著不可或缺的作用。接下來我們介紹三個調節離心泵的流量的步驟。
離心泵的工作原理是通過電機的高速旋轉,將機械能轉化為提升液體的動能和勢能的能量轉換和傳輸過程。這一特點說明,離心泵的工作點是由泵和管道系統的能量供需平衡決定的。
閥門節流
在泵速(通常為額定轉速)保持不變的情況下,通過改變泵出口閥門的開度,可以輕松地改變離心泵的流量。這種方法實質上是通過調整管道特性曲線的位置來改變泵的工作點。閥門關閉時,管道的局部阻力上升,泵的工作點向左移動,相關流量隨之減少。相反,當閥門關閉時,沒有流量,阻力無窮大。此時,柱狀圖和管道特性曲線處于同一直線上。流量控制閥關閉時,水泵的揚程特性、供水能力和管道阻力特性不受影響。然而,當閥門打開時,這些特性會發生變化。這種方式無需額外投資,可在確切的越大流量和零流量之間自由調節,具有操作方便、流量連續的特點。同時,它在各種情況下都有廣泛的應用。但是,節流調節是利用離心泵多余的能量來維持特定的供給量,這在經濟上是不合理的,而且還會導致離心泵的效率下降。
變頻調速
離心泵調速的基本要求是使工作點偏離區。供水能力、管道系統特性和揚程特性都會隨著水泵轉速的變化而發生相應的變化。當水泵轉速變化時,閥門開度在越大開度時保持不變。當所需流量小于額定流量時,變頻調速的揚程小于閥門節流。因此,變頻調速所需的供水功率也小于閥門節流。與閥門節流相比,變頻調速的節能效果明顯,離心泵的工作效率越高。此外,通過預設升速或降速時間來延長啟動或停止過程,變頻調速不僅助于降低離心泵發生氣蝕的可能性,還能顯著降低動態扭矩。同時,它從根本上消除了極具破壞性的水錘效應,大大延長了泵和管道系統的使用壽命。
分流器葉輪
葉輪的直徑決定了泵在轉速恒定時的壓頭和流量。而切割技術可以改變同類型離心泵的特性曲線。根據切割定律,如果葉輪的切割量控制在規定范圍內,切割前后水泵的相應效率可視為恒定。改變水泵性能的快速而直接的方法是切割葉輪。這種被稱為變徑調節的技術在某種程度上解決了水泵型號和規格受限與供水對象多樣化之間的矛盾,提高了水泵的實用性。眾所周知,切割葉輪是一個不可逆的過程,因此用戶在將其付諸實踐之前,須進行準確的計算并評估其經濟可行性。
在實際應用中,應從多方面考慮,在各種流量調節方法中綜合出一些可靠的方案,以確保
離心泵的有效運行。