點擊(ji)：發布日期：2022/6/29
泵是(shi)耗能大戶。據專(zhuan)家估計，約占世(shì)界總能耗的20%。在(zai)石油和💃化工工(gong)業中更分别高(gao)達59%和26%。因此，泵的(de)節能🏃🏻♂️是一🈲項意(yì)義深🤞遠、潛✉️力巨(jù)大、經濟效益和(he)社會效益十分(fen)顯著的大事。過(guò)去，離心泵的調(diao)節，普遍采用閥(fá)門控制和啟閉(bi)旁通等方法，能(néng)量損失很大。随(sui)着變頻技術工(gong)業應用的發展(zhan)，變速調節不🏒僅(jǐn)方便，而且經濟(ji)上也呈現合理(lǐ)。
摘要：
通過離心(xīn)泵與管路系統(tong)的特性曲線圖(tu)分析了離心泵(bèng)流量調節的幾(jǐ)種主要方式：出(chū)口閥門調節、泵(beng)變速調節🙇♀️和泵(beng)的串🔞、并聯調節(jiē)。用特性曲線圖(tu)分析了出口閥(fa)門調節和泵變(biàn)速調節兩種方(fang)式的能耗損失(shi)，并進行了對比(bi)，指出離心泵用(yòng)變速調節流量(liàng)🌐比用出口閥門(mén)調節流量可以(yi)更好的節約能(neng)耗，且💋節能效率(lǜ)與流量變化大(da)小有關。在實際(ji)應用時應該注(zhù)意變速調節的(de)範圍，才能更好(hǎo)的應用離心泵(bèng)變速調節。
離心(xīn)泵是廣泛應用(yòng)于化工工業系(xi)統的一種通用(yòng)🔞流體機械。它具(jù)有性能适應範(fan)圍廣（包括流量(liang)、壓頭及對輸送(sòng)介質性質的适(shi)應性）、體積小、結(jié)構簡單、操作容(rong)易、操作費用低(di)等諸多優點。通(tong)常，所選離心泵(beng)📧的流量、壓頭可(ke)能會📱和管路中(zhong)要求的不✉️一緻(zhi)，或由于生産任(ren)務、工藝要求發(fa)生變化，此時都(dōu)要求對泵🐆進行(háng)流量調節🌈，實質(zhì)是改變離心泵(bèng)的工作點。離心(xīn)泵的工作點是(shì)由泵的特性曲(qu)線和管路系統(tong)特性🐆曲線共同(tóng)決定的，因此，改(gai)變任何一個的(de)🌈特性曲線都可(ke)以達😄到流量調(diao)節的目的。目前(qián)，離心泵的流量(liang)💰調節方式主要(yào)有調節閥控制(zhì)、變速控制以及(jí)泵的🛀🏻并、串聯調(diao)節♉等。由于各種(zhong)調節方式的原(yuan)理不同，除有自(zì)己的優缺點外(wai)，造成的能量損(sun)耗也不一樣，為(wéi)了尋求*、能耗最(zui)小、最節能的流(liu)量調節方式，必(bi)須全面地了解(jiě)離心泵的流量(liang)調節方式與能(néng)耗之間的關系(xi)。
1 泵流量調節的(de)主要方式
1．1 改變(biàn)管路特性曲線(xiàn)
改變離心泵流(liu)量最簡單的方(fang)法就是利用泵(beng)出口閥🙇🏻門☀️的🚩開(kai)❌度來控制，其實(shi)質是改變管路(lù)特性曲線的位(wei)置來改變泵的(de)♉工作點。
1．2 改變離(lí)心泵特性曲線(xiàn)
根據比例定律(lǜ)和切割定律，改(gai)變泵的轉速、改(gai)變泵結🌈構（如🌈切(qiē)😘削葉輪外徑法(fǎ)等）兩種方法都(dōu)能改變離心泵(bèng)的特性曲🏃🏻線，從(cóng)而達到調節流(liu)量（同時改變壓(ya)頭）的目的。但是(shi)對于已經工作(zuò)🎯的泵，改變泵結(jié)構的方法不太(tai)☀️方便，并且由于(yu)改變了泵的結(jie)構，降低了❤️泵的(de)通用性，盡管它(ta)在某💛些時候調(diao)節流量經濟方(fāng)便1，在生産中也(ye)很少采用。這裡(lǐ)僅分析改變離(lí)心泵的轉速調(diào)🤩節流量💯的方法(fǎ)。從圖1中分🌍析，當(dang)改變泵轉速調(diào)節流量從Q1下降(jiàng)✌️到Q2時，泵的轉速(sù)（或電機轉速）從(cong)n1下降到n2，轉速為(wei)n2下泵的📐特性曲(qǔ)✔️線Q-H與管路特性(xìng)曲線He=H0+G1Qe2（管路特曲(qu)線不變化）交于(yu)點A3(Q2，H3)，點A3為通過調(diào)速調節流量後(hòu)新的工作點。此(ci)調節方法調節(jie)效果明顯、快捷(jié)、安全可靠，可以(yǐ)延長泵使用壽(shòu)命，節約電能，另(lìng)外降🌍低轉速運(yun)行還能有效的(de)降低離心泵🔴的(de)汽蝕餘量🍓NPSHr，使泵(bèng)遠離汽蝕區，減(jiǎn)🈚小離心泵發生(sheng)汽蝕的可能性(xing)2。缺點是改變泵(bèng)的轉🔞速需要有(you)🔞通過變頻技術(shu)來改變原動機(jī)（通常是電動機(jī)）的轉速，原理複(fu)⚽雜，投資較大，且(qie)流量調節範圍(wéi)小。
1．3 泵的串、并連(lian)調節方式
當單(dan)台離心泵不能(néng)滿足輸送任務(wu)時，可以采用離(lí)心泵的并聯或(huò)串聯操作。用兩(liang)台相同型号的(de)離心泵并聯，雖(sui)🐅然壓頭變化不(bu)大，但加大了總(zǒng)的輸送流🚶量，并(bìng)聯泵的總效率(lǜ)與單台泵的效(xiào)率相同；離心泵(bèng)串聯時總的壓(yā)頭增大，流量變(biàn)化不大，串💛聯泵(beng)的總效率與單(dān)台泵效率相同(tong)。
2 不同調節方式(shì)下泵的能耗分(fen)析
在對不同調(diao)節方式下的能(néng)耗分析時，文章(zhang)僅針對目🙇♀️前廣(guǎng)泛✍️采用的閥門(mén)調節和泵變轉(zhuan)速調節兩種調(diao)節🧡方式📐加以✂️分(fèn)析。由于離心泵(bèng)的并、串聯操作(zuo)目的在于提高(gāo)壓👨❤️👨頭或流量，在(zài)化工領域運用(yong)不多，其能耗可(kě)以結合圖2進行(hang)分析，方💁法基本(běn)相同。
2．1 閥門調節(jie)流量時的功耗(hào)
離心泵運行時(shí)，電動機輸入泵(bèng)軸的功率N為：
N＝vQH／η
式(shì)中N——軸功率，w；
Q——泵的(de)有效壓頭，m；
H——泵的(de)實際流量，m3/s；
v——流體(ti)比重，N/m3；
η——泵的效率(lü)。
當用閥門調節(jiē)流量從Q1到Q2，在工(gōng)作點A2消耗的軸(zhóu)功率為：
NA2＝vQ2H2／η
vQ2H3——實際有(yǒu)用功率，W；
vQ2(H2－H3)——閥門上(shang)損耗得功率，W；
vQ2H2(1／η－1)——離(lí)心泵損失的功(gōng)率，W。
2．2 變速調節流(liu)量時的功耗
在(zài)進行變速分析(xī)時因要用到離(li)心泵的比例定(dìng)律，根據其應用(yòng)條件，以下分析(xi)均指離心泵的(de)變速範🚩圍在±20%内(nèi)，且離心泵本㊙️身(shēn)效率的變化不(bu)大3。用電動機變(biàn)速調節流量到(dào)流量Q2時，在工作(zuò)點A3泵消耗的軸(zhou)功率為：
NA3＝vQ2H3／η
同樣經(jīng)變換可得：
NA3＝vQ2H3＋vQ2H3(1／η－1) （2）
式中(zhōng) vQ2H3——實際有用功率(lü)，W；
vQ2H3(1／η－1)——離心泵損失的(de)功率，W。
2．3 能耗對比(bi)分析
3 結論
對于(yu)目前離心泵通(tong)用的出口閥門(men)調節和泵變轉(zhuǎn)速調節兩❗種主(zhǔ)要流量調節方(fang)式，泵變轉速調(diào)節節約的能耗(hào)比出口閥門調(diao)節大得多，這點(dian)可以從兩者的(de)功耗分析和功(gōng)耗對比分析看(kàn)出。通過離心泵(bèng)🍓的流量與揚程(cheng)的關系圖，可以(yi)更為直觀的反(fǎn)映出兩種調節(jiē)方式下的能耗(hào)關系。通過泵變(bian)速調節來減小(xiǎo)流量還有利于(yu)降低離心泵發(fā)生汽蝕的♻️可能(neng)🈲性。當流量減小(xiao)越大時，變💞速調(diào)節的節能效率(lü)也越大，即閥門(mén)調節損耗功率(lü)越大，但是，泵變(bian)速過大時又會(huì)造成泵效率降(jiàng)低🔞，超出泵比例(li)定律範圍，因此(ci)，在實際應用時(shi)應該從多方面(mian)考慮，在二者之(zhī)間綜🔞合出*的流(liú)量🔞調節方法。
摘要：
通過離心(xīn)泵與管路系統(tong)的特性曲線圖(tu)分析了離心泵(bèng)流量調節的幾(jǐ)種主要方式：出(chū)口閥門調節、泵(beng)變速調節🙇♀️和泵(beng)的串🔞、并聯調節(jiē)。用特性曲線圖(tu)分析了出口閥(fa)門調節和泵變(biàn)速調節兩種方(fang)式的能耗損失(shi)，并進行了對比(bi)，指出離心泵用(yòng)變速調節流量(liàng)🌐比用出口閥門(mén)調節流量可以(yi)更好的節約能(neng)耗，且💋節能效率(lǜ)與流量變化大(da)小有關。在實際(ji)應用時應該注(zhù)意變速調節的(de)範圍，才能更好(hǎo)的應用離心泵(bèng)變速調節。
離心(xīn)泵是廣泛應用(yòng)于化工工業系(xi)統的一種通用(yòng)🔞流體機械。它具(jù)有性能适應範(fan)圍廣（包括流量(liang)、壓頭及對輸送(sòng)介質性質的适(shi)應性）、體積小、結(jié)構簡單、操作容(rong)易、操作費用低(di)等諸多優點。通(tong)常，所選離心泵(beng)📧的流量、壓頭可(ke)能會📱和管路中(zhong)要求的不✉️一緻(zhi)，或由于生産任(ren)務、工藝要求發(fa)生變化，此時都(dōu)要求對泵🐆進行(háng)流量調節🌈，實質(zhì)是改變離心泵(bèng)的工作點。離心(xīn)泵的工作點是(shì)由泵的特性曲(qu)線和管路系統(tong)特性🐆曲線共同(tóng)決定的，因此，改(gai)變任何一個的(de)🌈特性曲線都可(ke)以達😄到流量調(diao)節的目的。目前(qián)，離心泵的流量(liang)💰調節方式主要(yào)有調節閥控制(zhì)、變速控制以及(jí)泵的🛀🏻并、串聯調(diao)節♉等。由于各種(zhong)調節方式的原(yuan)理不同，除有自(zì)己的優缺點外(wai)，造成的能量損(sun)耗也不一樣，為(wéi)了尋求*、能耗最(zui)小、最節能的流(liu)量調節方式，必(bi)須全面地了解(jiě)離心泵的流量(liang)調節方式與能(néng)耗之間的關系(xi)。
1 泵流量調節的(de)主要方式
1．1 改變(biàn)管路特性曲線(xiàn)
改變離心泵流(liu)量最簡單的方(fang)法就是利用泵(beng)出口閥🙇🏻門☀️的🚩開(kai)❌度來控制，其實(shi)質是改變管路(lù)特性曲線的位(wei)置來改變泵的(de)♉工作點。
1．2 改變離(lí)心泵特性曲線(xiàn)
根據比例定律(lǜ)和切割定律，改(gai)變泵的轉速、改(gai)變泵結🌈構（如🌈切(qiē)😘削葉輪外徑法(fǎ)等）兩種方法都(dōu)能改變離心泵(bèng)的特性曲🏃🏻線，從(cóng)而達到調節流(liu)量（同時改變壓(ya)頭）的目的。但是(shi)對于已經工作(zuò)🎯的泵，改變泵結(jié)構的方法不太(tai)☀️方便，并且由于(yu)改變了泵的結(jie)構，降低了❤️泵的(de)通用性，盡管它(ta)在某💛些時候調(diao)節流量經濟方(fāng)便1，在生産中也(ye)很少采用。這裡(lǐ)僅分析改變離(lí)心泵的轉速調(diào)🤩節流量💯的方法(fǎ)。從圖1中分🌍析，當(dang)改變泵轉速調(diào)節流量從Q1下降(jiàng)✌️到Q2時，泵的轉速(sù)（或電機轉速）從(cong)n1下降到n2，轉速為(wei)n2下泵的📐特性曲(qǔ)✔️線Q-H與管路特性(xìng)曲線He=H0+G1Qe2（管路特曲(qu)線不變化）交于(yu)點A3(Q2，H3)，點A3為通過調(diào)速調節流量後(hòu)新的工作點。此(ci)調節方法調節(jie)效果明顯、快捷(jié)、安全可靠，可以(yǐ)延長泵使用壽(shòu)命，節約電能，另(lìng)外降🌍低轉速運(yun)行還能有效的(de)降低離心泵🔴的(de)汽蝕餘量🍓NPSHr，使泵(bèng)遠離汽蝕區，減(jiǎn)🈚小離心泵發生(sheng)汽蝕的可能性(xing)2。缺點是改變泵(bèng)的轉🔞速需要有(you)🔞通過變頻技術(shu)來改變原動機(jī)（通常是電動機(jī)）的轉速，原理複(fu)⚽雜，投資較大，且(qie)流量調節範圍(wéi)小。
1．3 泵的串、并連(lian)調節方式
當單(dan)台離心泵不能(néng)滿足輸送任務(wu)時，可以采用離(lí)心泵的并聯或(huò)串聯操作。用兩(liang)台相同型号的(de)離心泵并聯，雖(sui)🐅然壓頭變化不(bu)大，但加大了總(zǒng)的輸送流🚶量，并(bìng)聯泵的總效率(lǜ)與單台泵的效(xiào)率相同；離心泵(bèng)串聯時總的壓(yā)頭增大，流量變(biàn)化不大，串💛聯泵(beng)的總效率與單(dān)台泵效率相同(tong)。
2 不同調節方式(shì)下泵的能耗分(fen)析
在對不同調(diao)節方式下的能(néng)耗分析時，文章(zhang)僅針對目🙇♀️前廣(guǎng)泛✍️采用的閥門(mén)調節和泵變轉(zhuan)速調節兩種調(diao)節🧡方式📐加以✂️分(fèn)析。由于離心泵(bèng)的并、串聯操作(zuo)目的在于提高(gāo)壓👨❤️👨頭或流量，在(zài)化工領域運用(yong)不多，其能耗可(kě)以結合圖2進行(hang)分析，方💁法基本(běn)相同。
2．1 閥門調節(jie)流量時的功耗(hào)
離心泵運行時(shí)，電動機輸入泵(bèng)軸的功率N為：
N＝vQH／η
式(shì)中N——軸功率，w；
Q——泵的(de)有效壓頭，m；
H——泵的(de)實際流量，m3/s；
v——流體(ti)比重，N/m3；
η——泵的效率(lü)。
當用閥門調節(jiē)流量從Q1到Q2，在工(gōng)作點A2消耗的軸(zhóu)功率為：
NA2＝vQ2H2／η
vQ2H3——實際有(yǒu)用功率，W；
vQ2(H2－H3)——閥門上(shang)損耗得功率，W；
vQ2H2(1／η－1)——離(lí)心泵損失的功(gōng)率，W。
2．2 變速調節流(liu)量時的功耗
在(zài)進行變速分析(xī)時因要用到離(li)心泵的比例定(dìng)律，根據其應用(yòng)條件，以下分析(xi)均指離心泵的(de)變速範🚩圍在±20%内(nèi)，且離心泵本㊙️身(shēn)效率的變化不(bu)大3。用電動機變(biàn)速調節流量到(dào)流量Q2時，在工作(zuò)點A3泵消耗的軸(zhou)功率為：
NA3＝vQ2H3／η
同樣經(jīng)變換可得：
NA3＝vQ2H3＋vQ2H3(1／η－1) （2）
式中(zhōng) vQ2H3——實際有用功率(lü)，W；
vQ2H3(1／η－1)——離心泵損失的(de)功率，W。
2．3 能耗對比(bi)分析
3 結論
對于(yu)目前離心泵通(tong)用的出口閥門(men)調節和泵變轉(zhuǎn)速調節兩❗種主(zhǔ)要流量調節方(fang)式，泵變轉速調(diào)節節約的能耗(hào)比出口閥門調(diao)節大得多，這點(dian)可以從兩者的(de)功耗分析和功(gōng)耗對比分析看(kàn)出。通過離心泵(bèng)🍓的流量與揚程(cheng)的關系圖，可以(yi)更為直觀的反(fǎn)映出兩種調節(jiē)方式下的能耗(hào)關系。通過泵變(bian)速調節來減小(xiǎo)流量還有利于(yu)降低離心泵發(fā)生汽蝕的♻️可能(neng)🈲性。當流量減小(xiao)越大時，變💞速調(diào)節的節能效率(lü)也越大，即閥門(mén)調節損耗功率(lü)越大，但是，泵變(bian)速過大時又會(huì)造成泵效率降(jiàng)低🔞，超出泵比例(li)定律範圍，因此(ci)，在實際應用時(shi)應該從多方面(mian)考慮，在二者之(zhī)間綜🔞合出*的流(liú)量🔞調節方法。
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