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離心泵的調(diào)節(jié)方式與能耗分析

吸入式離心泵(非自灌式離心泵):泵軸高于吸水池池面。啟動(dòng)前,需要先用水灌滿泵殼和吸水管道,然后驅(qū)動(dòng)電機(jī),離心泵使葉輪高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),水受到離心力作用被甩出葉輪,葉輪中心形成負(fù)壓,吸水池中水在大氣壓作用下進(jìn)入葉輪,又受到高速旋轉(zhuǎn)的葉輪作用,被甩出葉輪進(jìn)入壓水管道。離心泵的元件有很多,單離心泵重要元件有葉輪、泵殼和軸封安裝。
葉輪
葉輪的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能間接傳給液體(電機(jī)牽動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng),用某個(gè)向心力是水甩出,在由泵殼將該署能量轉(zhuǎn)化為靜壓),以增多液體的靜壓能和電能(重要增多靜壓能)。
葉輪正常有6~12片后彎葉片(葉片的說兩相反,有的時(shí)機(jī)泵的葉輪各說也相反,也就是多級(jí)泵,他是同過一級(jí)一級(jí)的反復(fù)電能轉(zhuǎn)化為靜壓力的內(nèi)中,是泵的標(biāo)高更高)。
葉輪有開式、半閉式和閉式三種。
開式葉輪在葉片兩側(cè)無蓋板,打造容易、蕩滌不便,實(shí)用于輸送含有較一大批懸浮物的物料,效率較低,輸送的液體壓力不高;半閉式葉輪在吸出口一側(cè)無蓋板,而在另一側(cè)有蓋板,實(shí)用于輸送易積淀或含有顆粒的物料,效率也較低;閉式葉輪在葉輪在葉片兩側(cè)有前后蓋板,效率高,實(shí)用于輸送不含雜質(zhì)的骯臟液體。正常的離心泵葉輪多為該類。 離心泵是廣泛應(yīng)用于化工工業(yè)系統(tǒng)的一種通用流體機(jī)械。它具有性能適應(yīng)范圍廣(包括流量、壓頭及對(duì)輸送介質(zhì)性質(zhì)的適應(yīng)性)、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、操作費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)。通常,所選離心泵的流量、壓頭可能會(huì)和管路中要求的不一致,或由于生產(chǎn)任務(wù)、工藝要求發(fā)生變化,此時(shí)都要求對(duì)泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié),實(shí)質(zhì)是改變離心泵的工作點(diǎn)。離心泵的工作點(diǎn)是由泵的特性曲線和管路系統(tǒng)特性曲線共同決定的,因此,改變?nèi)魏我粋€(gè)的特性曲線都可以達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。目前離心泵的流量調(diào)節(jié)方式主要有調(diào)節(jié)閥控制、變速控制以及泵的并、串聯(lián)調(diào)節(jié)等。由于各種調(diào)節(jié)方式的原理不同,除有自己的優(yōu)缺點(diǎn)外,造成的能量損耗也不一樣,為了尋求最佳、能耗最小、最節(jié)能的流量調(diào)節(jié)方式,必須全面地了解離心泵的流量調(diào)節(jié)方式與能耗之間的關(guān)系泵流量調(diào)節(jié)的主要方式1.1 改變管路特性曲線離心泵的調(diào)節(jié)方式與能耗分析height:離心泵管路系統(tǒng)特性曲線改變離心泵流量最簡單的方法就是利用泵出口閥門的開度來控制,其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線的位置來改變泵的工作點(diǎn) 1.2 改變離心泵特性曲線根據(jù)比例定律和切割定律,改變泵的轉(zhuǎn)速、改變泵結(jié)構(gòu)(如切削葉輪外徑法等)兩種方法都能改變離心泵的特性曲線,從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量(同時(shí)改變壓頭)的目的。但是對(duì)于已經(jīng)工作的泵,改變泵結(jié)構(gòu)的方法不太方便,并且由于改變了泵的結(jié)構(gòu),降低了泵的通用性,盡管它在某些時(shí)候調(diào)節(jié)流量經(jīng)濟(jì)方便[1],在生產(chǎn)中也很少采用。這里僅分析改變離心泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量的方法。從圖1中分析,當(dāng)改變泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量從Q1下降到Q2時(shí),泵的轉(zhuǎn)速(或電機(jī)轉(zhuǎn)速)從n1下降到n2,轉(zhuǎn)速為n2下泵的特性曲線Q-H與管路特性曲線He=H0+G1Qe2(管路特曲線不變化)交于點(diǎn)A3(Q2,H3),點(diǎn)A3為通過調(diào)速調(diào)節(jié)流量后新的工作點(diǎn)。此調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)效果明顯、快捷、安全可靠,可以延長泵使用壽命,節(jié)約電能,另外降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行還能有效的降低離心泵的汽蝕余量NPSHr,使泵遠(yuǎn)離汽蝕區(qū),減小離心泵發(fā)生汽蝕的可能性[2]。缺點(diǎn)是改變泵的轉(zhuǎn)速需要有通過變頻技術(shù)來改變?cè)瓌?dòng)機(jī)(通常是電動(dòng)機(jī))的轉(zhuǎn)速,原理復(fù)雜,投資較大,且流量調(diào)節(jié)范圍小泵的串、并連調(diào)節(jié)方式當(dāng)單臺(tái)離心泵不能滿足輸送任務(wù)時(shí),可以采用離心泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。

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