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        離心泵流量控制方法探討

        發表時間: 2021-04-21 11:11:49

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        離心泵流量控制方法探討

        前言

           離心泵是目前使用廣泛的泵產品,廣泛使用在石油天然氣、石化、化工、鋼鐵、電力、食品飲料、制藥及水處理行業。如何經濟有效的控制泵輸出流量曾經引發過大討論,曾一度流行全部使用變頻調速來控制輸出流量,取消所有控制閥控制流量的型式,單從目前來看市場上有4種廣泛使用的方法:出口閥開度調節、旁路閥調節、調整葉輪直徑、調速控制?,F在我們來逐一分析討論各種方法的特點。

            離心泵流量常用控制方法

            方法一:出口閥開度調節
            這種方法中泵與出口管路調節閥串聯,它的實際效果如同采用了新的泵系統,泵的輸出壓頭沒有改變,但是流量曲線有所衰減。
            方法二:旁路閥調節
            這種方法中閥門和泵并聯,它的實際效果如同采用了新的泵系統,泵的輸出壓頭發生改變,同時流量曲線特性也發生變化,流量曲線更接近線形。
            方法三:調整葉輪直徑
            這種方法不使用任何外部組件,流量特性曲線隨直徑變化而變化。
            方法四:調速控制
            葉輪轉速變化直接改變泵的流量曲線,曲線的特性不發生變化,轉速降低時,曲線變的扁平,壓頭和流量均減小。

            泵系統的整體效率

            出口閥調節與旁路調節方法均增加了管路壓力損失,泵系統效率都大幅減小。葉輪直徑調整對整個泵系統效率影響較小,調速控制方法基本不影響系統效率,只要轉速不低于正常轉速的50%。
            能耗水平
            假定通過上述四種辦法將泵的輸出流量從60m3/h調整到50m3/h,輸出為60m3/h時的功率消耗為100%(此時壓頭為70m),那么幾種控制流量的辦法對泵消耗的功率影響如何?
            (1) 出口閥開度調節,能量消耗為94%,流量較低時消耗功率較大。
            (2) 旁路調節,旁路閥將泵的壓頭減小到55M,這只能通過增加泵的流量來實現,結果能耗增加了10%。
            (3) 調整葉輪直徑,縮小葉輪直徑后泵的輸出流量和壓力均降低,能耗縮減到67%。
            (4) 調速控制,轉速降低,泵的流量和壓頭均減小,能耗縮減到65%。

            總結

            下表中總結出了各種流量調節方法,每種方法各有優缺點,應根據實際情況選用。

         

        流量調節方法

        連續調節

        泵的流量特性曲線變化

        泵系統的效率變化

        流量減小20%時,泵的功率消耗

        出口閥開度調節

        可以

        流量減小,總壓頭不變,流量特性略微變化

        明顯降低

        94%

        旁路閥調節

        可以

        總壓頭減小,曲線特性發生變化

        明顯降低

        110%

        調整葉輪直徑

        不可以

        流量和壓頭均減小,流量特性不變

        輕微降低

        67%

        調速控制

        可以

        流量和壓頭均減小,流量特性不變

        輕微降低

        65


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