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离心泵流量控制方法探讨

离心泵流量控制方法探讨

    前言

    离心泵是目前使用最为广泛的泵产品,广泛使用在石油天然气、石化、化工、钢铁、电力、食品饮料、制药及水处理行业。如何经济有效的控制泵输出流量曾经引发过大讨论,曾一度流行全部使用变频调速来控制输出流量,取消所有控制阀控制流量的型式,单从目前来看市场上有4种广泛使用的方法:出口阀开度调节、旁路阀调节、调整叶轮直径、调速控制。现在我们来逐一分析讨论各种方法的特点。

    离心泵流量常用控制方法

    方法一:出口阀开度调节
    这种方法中泵与出口管路调节阀串联,它的实际效果如同采用了新的泵系统,泵的最大输出压头没有改变,但是流量曲线有所衰减。
    方法二:旁路阀调节
    这种方法中阀门和泵并联,它的实际效果如同采用了新的泵系统,泵的最大输出压头发生改变,同时流量曲线特性也发生变化,流量曲线更接近线形。
    方法三:调整叶轮直径
    这种方法不使用任何外部组件,流量特性曲线随直径变化而变化。
    方法四:调速控制
    叶轮转速变化直接改变泵的流量曲线,曲线的特性不发生变化,转速降低时,曲线变的扁平,压头和最大流量均减小。

    泵系统的整体效率

    出口阀调节与旁路调节方法均增加了管路压力损失,泵系统效率都大幅减小。叶轮直径调整对整个泵系统效率影响较小,调速控制方法基本不影响系统效率,只要转速不低于正常转速的50%。
    能耗水平
    假定通过上述四种办法将泵的输出流量从60m3/h调整到50m3/h,输出为60m3/h时的功率消耗为100%(此时压头为70m),那么几种控制流量的办法对泵消耗的功率影响如何?
    (1) 出口阀开度调节,能量消耗为94%,流量较低时消耗功率较大。
    (2) 旁路调节,旁路阀将泵的压头减小到55M,这只能通过增加泵的流量来实现,结果能耗增加了10%。
    (3) 调整叶轮直径,缩小叶轮直径后泵的输出流量和压力均降低,能耗缩减到67%。
    (4) 调速控制,转速降低,泵的流量和压头均减小,能耗缩减到65%。

    总结

    下表中总结出了各种流量调节方法,每种方法各有优缺点,应根据实际情况选用。

流量调节方法 连续调节 泵的流量特性曲线变化 泵系统的效率变化 流量减小20%时,泵的功率消耗
出口阀开度调节 可以 最大流量减小,总压头不变,流量特性略微变化 明显降低 94%
旁路阀调节 可以 总压头减小,曲线特性发生变化 明显降低 110%
调整叶轮直径 不可以 最大流量和压头均减小,流量特性不变 轻微降低 67%
调速控制 可以 最大流量和压头均减小,流量特性不变 轻微降低 65%
来源:      时间:2010-11-16 8:30:36                                     〖返回〗〖关闭窗口〗
 
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