泵是耗能大戶。據(jù)專家估計(jì),約占世界總能耗的20%。在石油和化工工業(yè)中更分別高達(dá)59%和26%。因此,泵的節(jié)能是一項(xiàng)意義深遠(yuǎn)、潛力巨大、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著的大事。過(guò)去,離心泵的調(diào)節(jié),普遍采用閥門控制和啟閉旁通等方法,能量損失很大。隨著變頻技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展,變速調(diào)節(jié)不僅方便,而且經(jīng)濟(jì)上也呈現(xiàn)合理。
離心泵是廣泛應(yīng)用于化工工業(yè)系統(tǒng)的一種通用流體機(jī)械。它具有性能適應(yīng)范圍廣(包括流量、壓頭及對(duì)輸送介質(zhì)性質(zhì)的適應(yīng)性)、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作容易、操作費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)。通常,所選離心泵的流量、壓頭可能會(huì)和管路中要求的不一致,或由于生產(chǎn)任務(wù)、工藝要求發(fā)生變化,此時(shí)都要求對(duì)泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié),實(shí)質(zhì)是改變離心泵的工作點(diǎn)。離心泵的工作點(diǎn)是由泵的特性曲線和管路系統(tǒng)特性曲線共同決定的,因此,改變?nèi)魏我粋€(gè)的特性曲線都可以達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。目前,離心泵的流量調(diào)節(jié)方式主要有調(diào)節(jié)閥控制、變速控制以及泵的并、串聯(lián)調(diào)節(jié)等。由于各種調(diào)節(jié)方式的原理不同,除有自己的優(yōu)缺點(diǎn)外,造成的能量損耗也不一樣,為了尋求最佳、能耗最小、最節(jié)能的流量調(diào)節(jié)方式,必須全面地了解離心泵的流量調(diào)節(jié)方式與能耗之間的關(guān)系。泵流量調(diào)節(jié)的主要方式
1.1改變管路特性曲線
1.2改變離心泵特性曲線1.3泵的串、并連調(diào)節(jié)方式2不同調(diào)節(jié)方式下泵的能耗分析
2.1閥門調(diào)節(jié)流量時(shí)的功耗離心泵運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)輸入泵軸的功率N為:N=vQH/η式中N——軸功率,w;Q——泵的有效壓頭,m;H——泵的實(shí)際流量,m3/s;v——流體比重,N/m3;η——泵的效率。當(dāng)用閥門調(diào)節(jié)流量從Q1到Q2,在工作點(diǎn)A2消耗的軸功率為:NA2=vQ2H2/ηvQ2H3——實(shí)際有用功率,W;vQ2(H2-H3)——閥門上損耗得功率,W;vQ2H2(1/η-1)——離心泵損失的功率,W。
2.2變速調(diào)節(jié)流量時(shí)的功耗對(duì)于目前離心泵通用的出口閥門調(diào)節(jié)和泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)兩種主要流量調(diào)節(jié)方式,泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)節(jié)約的能耗比出口閥門調(diào)節(jié)大得多,這點(diǎn)可以從兩者的功耗分析和功耗對(duì)比分析看出。通過(guò)離心泵的流量與揚(yáng)程的關(guān)系圖,可以更為直觀的反映出兩種調(diào)節(jié)方式下的能耗關(guān)系。通過(guò)泵變速調(diào)節(jié)來(lái)減小流量還有利于降低離心泵發(fā)生汽蝕的可能性。當(dāng)流量減小越大時(shí),變速調(diào)節(jié)的節(jié)能效率也越大,即閥門調(diào)節(jié)損耗功率越大,但是,泵變速過(guò)大時(shí)又會(huì)造成泵效率降低,超出泵比例定律范圍,因此,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該從多方面考慮,在二者之間綜合出最佳的流量調(diào)節(jié)方法。
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