离心泵广泛应用于化工、水利等行业,所以其工况选择和能耗分析越来越受到重视。
离心泵的工作能力包含某一时刻的实际出水量、流量、扬程、效率、扬程和轴功率等因素,所以一般来说,由于生产操作和工艺要求的变化,调整离心泵的流量对改变离心泵的工作点起着不可或缺的作用。接下来我们介绍三个调节离心泵的流量的步骤。
离心泵的工作原理是通过电机的高速旋转,将机械能转化为提升液体的动能和势能的能量转换和传输过程。这一特点说明,离心泵的工作点是由泵和管道系统的能量供需平衡决定的。
阀门节流
在泵速(通常为额定转速)保持不变的情况下,通过改变泵出口阀门的开度,可以轻松地改变离心泵的流量。这种方法实质上是通过调整管道特性曲线的位置来改变泵的工作点。阀门关闭时,管道的局部阻力上升,泵的工作点向左移动,相关流量随之减少。相反,当阀门关闭时,没有流量,阻力无穷大。此时,柱状图和管道特性曲线处于同一直线上。流量控制阀关闭时,水泵的扬程特性、供水能力和管道阻力特性不受影响。然而,当阀门打开时,这些特性会发生变化。这种方式无需额外投资,可在确切的越大流量和零流量之间自由调节,具有操作方便、流量连续的特点。同时,它在各种情况下都有广泛的应用。但是,节流调节是利用离心泵多余的能量来维持特定的供给量,这在经济上是不合理的,而且还会导致离心泵的效率下降。
变频调速
离心泵调速的基本要求是使工作点偏离区。供水能力、管道系统特性和扬程特性都会随着水泵转速的变化而发生相应的变化。当水泵转速变化时,阀门开度在越大开度时保持不变。当所需流量小于额定流量时,变频调速的扬程小于阀门节流。因此,变频调速所需的供水功率也小于阀门节流。与阀门节流相比,变频调速的节能效果明显,离心泵的工作效率越高。此外,通过预设升速或降速时间来延长启动或停止过程,变频调速不仅助于降低离心泵发生气蚀的可能性,还能显著降低动态扭矩。同时,它从根本上消除了极具破坏性的水锤效应,大大延长了泵和管道系统的使用寿命。
分流器叶轮
叶轮的直径决定了泵在转速恒定时的压头和流量。而切割技术可以改变同类型离心泵的特性曲线。根据切割定律,如果叶轮的切割量控制在规定范围内,切割前后水泵的相应效率可视为恒定。改变水泵性能的快速而直接的方法是切割叶轮。这种被称为变径调节的技术在某种程度上解决了水泵型号和规格受限与供水对象多样化之间的矛盾,提高了水泵的实用性。众所周知,切割叶轮是一个不可逆的过程,因此用户在将其付诸实践之前,须进行准确的计算并评估其经济可行性。
在实际应用中,应从多方面考虑,在各种流量调节方法中综合出一些可靠的方案,以确保
离心泵的有效运行。