1、泵流量调节的主要方式

    1.1改变管路特性曲线

    改(gai)变离心泵流(liu)量最简(jian)单的方法就(jiu)是(shi)利(li)用泵出口阀门的开度来(lai)控制，其实质是(shi)改(gai)变管路特性曲线的位置来(lai)改(gai)变泵的工(gong)作点。

    1.2改变离心泵特性曲线

    根(gen)据比例定律(lv)和(he)切割定 律(lv)，改(gai)(gai)(gai)(gai)变(bian)(bian)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)、改(gai)(gai)(gai)(gai)变(bian)(bian)泵(beng)(beng)结(jie)(jie)构（如切削叶轮(lun)外(wai)(wai)径法(fa)等）两种方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)都(dou)能(neng)改(gai)(gai)(gai)(gai)变(bian)(bian)离(li)心(xin)(xin)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)特性(xing)(xing)曲(qu)(qu)(qu)线(xian)(xian)，从(cong)而(er)达(da)到调节(jie)(jie)(jie)流(liu)(liu)量(liang)(liang)（同时改(gai)(gai)(gai)(gai)变(bian)(bian)压(ya)头(tou)）的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。但是对于已(yi)经工(gong)作的(de)(de)(de)(de)(de) 泵(beng)(beng)，改(gai)(gai)(gai)(gai)变(bian)(bian)泵(beng)(beng)结(jie)(jie)构的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)不(bu)太(tai)方(fang)(fang)(fang)(fang)便，并(bing)且(qie)(qie)由于改(gai)(gai)(gai)(gai)变(bian)(bian)了(le)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)结(jie)(jie)构，降低了(le)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)用性(xing)(xing)，尽管(guan)它在某些时候调节(jie)(jie)(jie)流(liu)(liu)量(liang)(liang)经济方(fang)(fang)(fang)(fang)便[1]，在生产中也很少采用。这里仅分析改(gai)(gai)(gai)(gai) 变(bian)(bian)离(li)心(xin)(xin)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)调节(jie)(jie)(jie)流(liu)(liu)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)。从(cong)图1中分析，当(dang)改(gai)(gai)(gai)(gai)变(bian)(bian)泵(beng)(beng)转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)调节(jie)(jie)(jie)流(liu)(liu)量(liang)(liang)从(cong)Q1下降到Q2时，泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)（或电(dian)(dian)机转(zhuan)(zhuan) 速(su)(su)(su)）从(cong)n1下降到n2，转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)为(wei)n2下泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)特性(xing)(xing)曲(qu)(qu)(qu)线(xian)(xian)Q-H与管(guan)路特性(xing)(xing)曲(qu)(qu)(qu)线(xian)(xian)He=H0+G1Qe2（管(guan)路特曲(qu)(qu)(qu)线(xian)(xian)不(bu)变(bian)(bian)化）交(jiao)于点A3(Q2，H3)，点A3为(wei)通(tong)(tong) 过调速(su)(su)(su)调节(jie)(jie)(jie)流(liu)(liu)量(liang)(liang)后(hou)新的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作点。此(ci)调节(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)(fang)(fang)法(fa)调节(jie)(jie)(jie)效果明显、快(kuai)捷、安全可靠，可以延长泵(beng)(beng)使用寿命，节(jie)(jie)(jie)约电(dian)(dian)能(neng)，另(ling)外(wai)(wai)降低转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)运(yun)行还能(neng)有效的(de)(de)(de)(de)(de)降低离(li)心(xin)(xin)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)汽蚀余量(liang)(liang) NPSHr，使泵(beng)(beng)远离(li)汽蚀区，减小离(li)心(xin)(xin)泵(beng)(beng)发生汽蚀的(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)性(xing)(xing)[2]。缺点是改(gai)(gai)(gai)(gai)变(bian)(bian)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)需要(yao)有通(tong)(tong)过变(bian)(bian)频技术来改(gai)(gai)(gai)(gai)变(bian)(bian)原动机（通(tong)(tong)常是电(dian)(dian)动机）的(de)(de)(de)(de)(de)转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)，原理复杂，投(tou)资较(jiao)大，且(qie)(qie)流(liu)(liu)量(liang)(liang)调节(jie)(jie)(jie)范(fan)围小。

    1.3泵的串、并连调节方式

    当单台(tai)离(li)心(xin)泵(beng)(beng)(beng)不能满足(zu)输(shu)送(song)任(ren)务时(shi)，可以(yi)采用离(li)心(xin)泵(beng)(beng)(beng)的(de)并联(lian)(lian)(lian)或串联(lian)(lian)(lian)操(cao)作。用两台(tai)相(xiang)同(tong)(tong)型(xing)号的(de)离(li)心(xin)泵(beng)(beng)(beng)并联(lian)(lian)(lian)，虽(sui)然压(ya)头变化(hua)不大，但加大了总(zong)(zong)(zong)的(de)输(shu)送(song)流(liu)量，并联(lian)(lian)(lian)泵(beng)(beng)(beng)的(de)总(zong)(zong)(zong)效(xiao)(xiao)率(lv)与(yu)单台(tai)泵(beng)(beng)(beng)的(de)效(xiao)(xiao)率(lv)相(xiang)同(tong)(tong)；离(li)心(xin)泵(beng)(beng)(beng)串联(lian)(lian)(lian)时(shi)总(zong)(zong)(zong)的(de)压(ya)头增(zeng)大，流(liu)量变化(hua)不大，串联(lian)(lian)(lian)泵(beng)(beng)(beng)的(de)总(zong)(zong)(zong)效(xiao)(xiao)率(lv)与(yu)单台(tai)泵(beng)(beng)(beng)效(xiao)(xiao)率(lv)相(xiang)同(tong)(tong)。

    2、不同调节方式下泵的能耗分析

    在对(dui)不同(tong)调节方(fang)式下(xia)的(de)能耗分(fen)(fen)析时，文章仅针对(dui)目(mu)前广泛(fan)采用的(de)阀门调节和泵(beng)变转(zhuan)速(su)调节两种调节方(fang)式加以分(fen)(fen)析。由(you)于(yu)离心泵(beng)的(de)并(bing)、串(chuan)联操作目(mu)的(de)在于(yu)提高压头或流(liu)量，在化工领域运用不多，其能耗可(ke)以结合(he)图(tu)2进(jin)行分(fen)(fen)析，方(fang)法基本相同(tong)。

    2.1阀门调节流量时的功耗

    离(li)心泵(beng)(beng)运行时(shi)，电动(dong)机输入泵(beng)(beng)轴的功率N为(wei)：

    N＝vQH／η

    式中N——轴功率，w；

    Q——泵的有效(xiao)压(ya)头，m；

    H——泵的实际流(liu)量(liang)，m3/s；

    v——流体比重，N/m3；

    η——泵的效率。

    当用阀门调节流量从Q1到(dao)Q2，在工作点A2消耗的(de)轴功(gong)率为：

    NA2＝vQ2H2／η

    vQ2H3——实际有(you)用(yong)功率，W；

    vQ2(H2－H3)——阀门上(shang)损耗得(de)功率(lv)，W；

   ; vQ2H2(1／η－1)——离(li)心(xin)泵损失的功(gong)率，W。

    2.2变速调节流量时的功耗

    在进行(xing)变速(su)分(fen)析时因要用(yong)到(dao)离(li)心泵(beng)的比例定律，根据其应用(yong)条件，以下分(fen)析均指离(li)心泵(beng)的变速(su)范围在±20%内，且(qie)离(li)心泵(beng)本(ben)身(shen)效率(lv)的变化不大[3]。用(yong)电动机变速(su)调节(jie)流量(liang)到(dao)流量(liang)Q2时，在工作(zuo)点A3泵(beng)消耗的轴功率(lv)为：

    NA3＝vQ2H3／η

    同样经(jing)变换可得：

    NA3＝vQ2H3＋vQ2H3(1／η－1)（2）

    式中vQ2H3——实际有用(yong)功率(lv)，W；

    vQ2H3(1／η－1)——离心泵(beng)损(sun)失的功率，W。

    2.3能耗对比分析

    3、结论

    对于目(mu)前离心泵(beng)(beng)(beng)通(tong)用的(de)出(chu)(chu)(chu)口阀门调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)和泵(beng)(beng)(beng)变转(zhuan)速(su)调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)两种(zhong)主要流(liu)量(liang)调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)式，泵(beng)(beng)(beng)变转(zhuan)速(su)调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)节(jie)(jie)(jie)(jie)约的(de)能耗(hao)(hao)比(bi)出(chu)(chu)(chu)口阀门调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)大(da)(da)得多，这点可(ke)以从(cong) 两者(zhe)的(de)功耗(hao)(hao)分析和功耗(hao)(hao)对比(bi)分析看出(chu)(chu)(chu)。通(tong)过(guo)离心泵(beng)(beng)(beng)的(de)流(liu)量(liang)与扬程的(de)关系图，可(ke)以更为直观的(de)反映(ying)出(chu)(chu)(chu)两种(zhong)调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)式下的(de)能耗(hao)(hao)关系。通(tong)过(guo)泵(beng)(beng)(beng)变速(su)调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)来减(jian)小流(liu)量(liang)还有利于 降低离心泵(beng)(beng)(beng)发生汽蚀的(de)可(ke)能性。当流(liu)量(liang)减(jian)小越大(da)(da)时(shi)，变速(su)调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)节(jie)(jie)(jie)(jie)能效率也越大(da)(da)，即阀门调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)损耗(hao)(hao)功率越大(da)(da)，但是，泵(beng)(beng)(beng)变速(su)过(guo)大(da)(da)时(shi)又会造成泵(beng)(beng)(beng)效率降低，超出(chu)(chu)(chu)泵(beng)(beng)(beng)比(bi)例 定律范围，因此，在实际应用时(shi)应该(gai)从(cong)多方(fang)面考(kao)虑，在二者(zhe)之间综(zong)合出(chu)(chu)(chu)最佳的(de)流(liu)量(liang)调(diao)(diao)节(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)法(fa)。