化工离心水泵出口流量调节方法有哪些？

未知 2022-02-09 13:38

化工离心泵是各行业常用的泵。离心泵广泛应用于水利、化工等行业，越来越重视其工况点的选择和能耗分析。所谓工况点，是指泵装置在瞬时的实际出水量、扬程、轴功率、效率和吸真空高度，表示泵的工作能力。一般来说，离心泵的流量和压头可能与管道系统不一致，或者由于生产任务和工艺要求的变化，需要调整泵的流量。其实质是改变离心泵的工况点。除了离心泵在工程设计阶段的选择是否正确外，离心泵实际使用中工况点的选择也将直接影响用户的能耗和成本。因此，如何合理改变离心泵的工况点尤为重要。用户在选择离心泵时，往往会根据实际使用情况确定流量。每种类型的泵都有标准流量。如何调整上下不符合要求？

离心泵的工作原理是将电机高速旋转的机械能转化为增强液体的动能和势能，这是一个能量传递和转化的过程。根据这一特点，离心泵的工作点基于泵与管道系统的能源供需平衡。只要两者之一发生变化，工作点就会转移。工作点的变化有两个方面：管道系统特性曲线的变化，如阀门节流；变频调速、切割叶轮、水泵串联或并联等水泵本身的特性曲线的变化。

首先，改变离心泵流量的简单方法是调整泵出口阀的开度，泵速度保持不变（一般为额定速度），本质是改变管道特性曲线的位置，改变泵的工况点。关闭阀门时，局部管道阻力增加，泵工作点向左移动，相应的流量减少。当阀门完全关闭时，相当于阻力无限大，流量为零。此时，管道特性曲线与纵坐标重叠。当关闭小阀门控制流量时，泵本身的供水能力保持不变，扬程特性保持不变，管道阻力特性随阀门开度的变化而变化。该方法操作简单，流量连续，可在大流量与零之间随意调整，无需额外投资，适用场合广泛。但节流调节是为了消耗离心泵的多余能量，以保持一定的供应，离心泵的效率也会下降，经济不合理。

2、当切割叶轮转速一定时，泵的压头和流量与叶轮直径有关。对于同一型号的泵，可采用切割法改变泵的特性曲线。

切割定律是基于大量的感性测试数据，认为如果叶轮的切割量控制在一定的限度内（该切割限制与泵的比转数有关），则切割前后泵的相应效率可视为不变。切割叶轮是改变泵性能的一种简单方法，即所谓的直径调整，在一定程度上解决了泵类型、规格有限性与供水对象要求的多样性之间的矛盾，扩大了泵的使用范围。当然，切割叶轮是一个不可逆转的过程，用户必须经过精确计算和衡量经济合理性。

3、变频调速工作点偏离高效区域是水泵调速的基本条件。当水泵转速发生变化时，阀门开度保持不变（通常为大开度），管道系统特性保持不变，供水能力和扬程特性也发生变化。

当所需流量小于额定流量时，变频调速时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。显然，与阀门节流相比，变频调速的节能效果非常突出，离心泵的工作效率更高。此外，变频调速后，不仅有利于降低离心泵蒸发腐蚀的可能性，而且可以通过预升速/降速时间来延长启动/停机过程，大大降低动态扭矩，从而大大消除了极具破坏性的水锤效应，大大延长了水泵和管道系统的使用寿命。事实上，变频调速也有局限性。除投资大、维护成本高外，当水泵变速过大时，效率会下降，超出泵比例规律范围，不可能无限调速。

4、水泵串联和并联水泵串联是指一个泵的出口将流体输送到另一个泵的入口。以两个相同型号、性能相同的简单离心泵串联为例：串联性能曲线相当于单泵性能曲线的扬程。当流量相同时，串联工作点A的流量和扬程大于单泵工作点B，但不是单泵的两倍。这是因为一方面，泵串联后扬程的增加大于管道阻力的增加，导致过剩扬程增加流量。另一方面，流量的增加增加了阻力，抑制了总扬程的增加。当水泵串联运行时，必须注意后一个泵是否能承受升压。启动前，应关闭每个泵的出口阀，然后打开泵和阀门向外供水。

水泵并联是指两个或两个以上的泵将流体输送到同一压力管道，以增加压力头同时的流量。仍以两个相同型号、性能相同的离心泵并联为例，并联性能曲线相当于单泵性能曲线的流量，并联工作点A的流量和扬程大于单泵工作点B，但考虑到管阻因素，也不能达到单泵的两倍。

如果纯粹是为了增加流量，那么是使用并联还是串联应该取决于管道特征曲线的平整度。管道特征曲线越平坦，并联流量越接近单泵运行时的两倍，比串联流量大，更有利于运行。

5、虽然阀门节流会造成能量损失和浪费，但在一些简单场合仍然是一种快速易行的流量调节方法；变频调速因其节能效果好、自动化程度高而越来越受到用户的青睐；切割叶轮一般用于清水泵。由于泵的结构发生了变化，通用性差；水泵串联并联仅适用于单泵不能满足输送任务的情况，串联或并联台数过多不经济。在实际应用中，应从多方面考虑，并在各种流量调节方法中综合制定方案，以确保离心泵的高效运行。

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