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化工離心水泵出口流量調節方法有哪些?

未知 2022-02-09 13:38
    化工離心泵是各行業常用的泵。離心泵廣泛應用于水利、化工等行業,越來越重視其工況點的選擇和能耗分析。所謂工況點,是指泵裝置在瞬時的實際出水量、揚程、軸功率、效率和吸真空高度,表示泵的工作能力。一般來說,離心泵的流量和壓頭可能與管道系統不一致,或者由于生產任務和工藝要求的變化,需要調整泵的流量。其實質是改變離心泵的工況點。除了離心泵在工程設計階段的選擇是否正確外,離心泵實際使用中工況點的選擇也將直接影響用戶的能耗和成本。因此,如何合理改變離心泵的工況點尤為重要。用戶在選擇離心泵時,往往會根據實際使用情況確定流量。每種類型的泵都有標準流量。如何調整上下不符合要求?
 
 
    離心泵的工作原理是將電機高速旋轉的機械能轉化為增強液體的動能和勢能,這是一個能量傳遞和轉化的過程。根據這一特點,離心泵的工作點基于泵與管道系統的能源供需平衡。只要兩者之一發生變化,工作點就會轉移。工作點的變化有兩個方面:管道系統特性曲線的變化,如閥門節流;變頻調速、切割葉輪、水泵串聯或并聯等水泵本身的特性曲線的變化。
 
    首先,改變離心泵流量的簡單方法是調整泵出口閥的開度,泵速度保持不變(一般為額定速度),本質是改變管道特性曲線的位置,改變泵的工況點。關閉閥門時,局部管道阻力增加,泵工作點向左移動,相應的流量減少。當閥門完全關閉時,相當于阻力無限大,流量為零。此時,管道特性曲線與縱坐標重疊。當關閉小閥門控制流量時,泵本身的供水能力保持不變,揚程特性保持不變,管道阻力特性隨閥門開度的變化而變化。該方法操作簡單,流量連續,可在大流量與零之間隨意調整,無需額外投資,適用場合廣泛。但節流調節是為了消耗離心泵的多余能量,以保持一定的供應,離心泵的效率也會下降,經濟不合理。
 
    2、當切割葉輪轉速一定時,泵的壓頭和流量與葉輪直徑有關。對于同一型號的泵,可采用切割法改變泵的特性曲線。
 
    切割定律是基于大量的感性測試數據,認為如果葉輪的切割量控制在一定的限度內(該切割限制與泵的比轉數有關),則切割前后泵的相應效率可視為不變。切割葉輪是改變泵性能的一種簡單方法,即所謂的直徑調整,在一定程度上解決了泵類型、規格有限性與供水對象要求的多樣性之間的矛盾,擴大了泵的使用范圍。當然,切割葉輪是一個不可逆轉的過程,用戶必須經過精確計算和衡量經濟合理性。
 
    3、變頻調速工作點偏離高效區域是水泵調速的基本條件。當水泵轉速發生變化時,閥門開度保持不變(通常為大開度),管道系統特性保持不變,供水能力和揚程特性也發生變化。
 
    當所需流量小于額定流量時,變頻調速時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。顯然,與閥門節流相比,變頻調速的節能效果非常突出,離心泵的工作效率更高。此外,變頻調速后,不僅有利于降低離心泵蒸發腐蝕的可能性,而且可以通過預升速/降速時間來延長啟動/停機過程,大大降低動態扭矩,從而大大消除了極具破壞性的水錘效應,大大延長了水泵和管道系統的使用壽命。事實上,變頻調速也有局限性。除投資大、維護成本高外,當水泵變速過大時,效率會下降,超出泵比例規律范圍,不可能無限調速。
 
    4、水泵串聯和并聯水泵串聯是指一個泵的出口將流體輸送到另一個泵的入口。以兩個相同型號、性能相同的簡單離心泵串聯為例:串聯性能曲線相當于單泵性能曲線的揚程。當流量相同時,串聯工作點A的流量和揚程大于單泵工作點B,但不是單泵的兩倍。這是因為一方面,泵串聯后揚程的增加大于管道阻力的增加,導致過剩揚程增加流量。另一方面,流量的增加增加了阻力,抑制了總揚程的增加。當水泵串聯運行時,必須注意后一個泵是否能承受升壓。啟動前,應關閉每個泵的出口閥,然后打開泵和閥門向外供水。
 
    水泵并聯是指兩個或兩個以上的泵將流體輸送到同一壓力管道,以增加壓力頭同時的流量。仍以兩個相同型號、性能相同的離心泵并聯為例,并聯性能曲線相當于單泵性能曲線的流量,并聯工作點A的流量和揚程大于單泵工作點B,但考慮到管阻因素,也不能達到單泵的兩倍。
 
    如果純粹是為了增加流量,那么是使用并聯還是串聯應該取決于管道特征曲線的平整度。管道特征曲線越平坦,并聯流量越接近單泵運行時的兩倍,比串聯流量大,更有利于運行。
 
    5、雖然閥門節流會造成能量損失和浪費,但在一些簡單場合仍然是一種快速易行的流量調節方法;變頻調速因其節能效果好、自動化程度高而越來越受到用戶的青睞;切割葉輪一般用于清水泵。由于泵的結構發生了變化,通用性差;水泵串聯并聯僅適用于單泵不能滿足輸送任務的情況,串聯或并聯臺數過多不經濟。在實際應用中,應從多方面考慮,并在各種流量調節方法中綜合制定方案,以確保離心泵的高效運行。
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