离心泵调节方式与能耗分析.pdfVIP

离心泵调节方式与能耗分析 水泵是耗能大户。据专家估计 ，约占世界总能耗的 20%。在石油和化工工 业中更分别高达 和 。因此，离心泵的节能是一项意义深远、潜力巨大、 59% 26% 经济效益和社会效益十分显著的大事。过去 ，离心泵的调节 ，普遍采用阀门控制 和启闭旁通等方法 ，能量损失很大。随着变频技术工业应用的发展 ，变速调节不 仅方便 ，而且经济上也呈现合理。 摘要 ： 通过离心泵与管路系统的特性曲线图分析了离心泵流量调节的几种主要方 式 ：出口阀门调节、泵变速调节和泵的串、并联调节。用特性曲线图分析了出口 阀门调节和泵变速调节两种方式的能耗损失 ，并进行了对比 ，指出离心泵用变速 调节流量比用出口阀门调节流量可以更好的节约能耗 ，且节能效率与流量变化大 小有关。在实际应用时应该注意变速调节的范围 ，才能更好的应用离心泵变速调 节。 离心泵是广泛应用于化工工业系统的一种通用流体机械。它具有性能适应范 围广（包括流量、压头及对输送介质性质的适应性）、体积小、结构简单、操作 容易、操作费用低等诸多优点。通常 ，所选离心泵的流量、压头可能会和管路中 要求的不一致 ，或由于生产任务、工艺要求发生变化 ，此时都要求对泵进行流量 调节 ，实质是改变离心泵的工作点。离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系 统特性曲线共同决定的 ，因此，改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的 目的。目前，离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变速控制以及泵的并、 串联调节等。由于各种调节方式的原理不同，除有自己的优缺点外 ，造成的能量 损耗也不一样 ，为了寻求最佳、能耗最小、最节能的流量调节方式 ，必须全面地 了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系。 1 泵流量调节的主要方式 ． 改变管路特性曲线 1 1 改变离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来控制 ，其实质是 改变管路特性曲线的位置来改变泵的工作点。 ． 改变离心泵特性曲线 1 2 根据比例定律和切割定律 ，改变泵的转速、改变泵结构（如切削叶轮外径法 等）两种方法都能改变离心泵的特性曲线 ，从而达到调节流量 （同时改变压头） 的目的。但是对于已经工作的泵 ，改变泵结构的方法不太方便 ，并且由于改变了 泵的结构 ，降低了泵的通用性 ，尽管它在某些时候调节流量经济方便 ，在生产 1 中也很少采用。这里仅分析改变离心泵的转速调节流量的方法。从图 中分析， 1 当改变泵转速调节流量从 下降到 时 ，泵的转速 （或电机转速）从 下 Q1 Q2 n1 降到 ，转速为 下泵的特性曲线 与管路特性曲线 （管 n2 n2 Q-H He=H0+G1Qe2 路特曲线不变化）交于点 ， ，点 为通过调速调节流量后新的工作 A3(Q2 H3) A3 点。此调节方法调节效果明显、快捷、安全可靠 ，可以延长泵使用寿命 ，节约电 能 ，另外降低转速运行还能有效的降低离心泵的汽蚀余量 NPSHr，使泵远离汽 蚀区 ，减小离心泵发生汽蚀的可能性 。缺点是改变泵的转速需要有通过变频技 2 术来改变原动机（通常是电动机）的转速 ，原理复杂 ，投资较大 ，且流量调节范 围小。 ． 泵的串、并连调节方式 1 3 当单台离心泵不能满足输送任务时 ，可以采用离心泵的并联或串联操作。用 两台相同型号的离心泵并联 ，虽然压头变化不大 ，但加大了总的输送流量 ，并联 泵的总效率与单台泵的效率相同 ；离心泵串联时总的压