离心泵常用的流量调节方式

玄泰大师

        离心泵在水利、化工等行业应用十分广泛，对其工况点的选择和能耗的分析也日益受到重视。通常，离心泵的流量、压头可能会与管路系统不一致，或由于生产任务、工艺要求发生变化，需要对泵的流量进行调节，其实质是改变离心泵的工况点。除了工程设计阶段离心泵选型的正确与否以外，离心泵实际使用中工况点的选择也将直接影响到用户的能耗和成本费用。因此，如何合理地改变离心泵的工况点就显得尤为重要。
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        离心泵的工作原理是把电动机高速旋转的机械能转化为被提升液体的动能和势能，是一个能量传递和转化的过程。根据这一特点可知，离心泵的工况点是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上的，只要两者之一的情况发生变化，其工况点就会转移。工况点的改变由两方面引起：1、水泵本身的特性曲线改变，如叶轮切割。2、管道系统特性曲线改变，如阀门节流。
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        下面就这两种方式进行分析和比较：

0 n/ f* j6 C& m        一、叶轮切割

0 Y5 S' Q2 n! v: \. `; p2 a        当转速一定时，泵的压头、流量均和叶轮直径有关。对同一型号的泵，可采用切削法改变泵的特性曲线。设离心泵原叶轮直径为D、流量为Q、扬程为H、功率为P，切削后的叶轮直径为D′、流量为Q′、扬程为H′、功率为P′，则其相互关系为：

, h& }# f3 c  j$ ]+ y, V& }, r4 ^上述三式统称为泵的切削定律。切削定律是建立在大量感性试验资料基础上的，它认为如果叶轮切割量控制在一定限度内（此切割限量与水泵的比转数有关），则切割前后水泵相应的效率可视为不变。叶轮切割是改变水泵性能的一种简便易行的办法，即所谓变径调节，它在一定程度上解决了水泵类型、规格的有限性与供水对象要求的多样性之间的矛盾，扩大了水泵的使用范围。当然，叶轮切割属不可逆过程，用户必须经过精确计算并衡量经济合理性后方可实施。
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        二、阀门节流
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, Z+ ^  \& V( M, x9 {        改变离心泵流量最简单的方法就是调节泵出口阀门的开度，而水泵转速保持不变（一般为额定转速），其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工况点。关小阀门来控制流量时，水泵本身的供水能力不变，扬程特性不变，管阻特性将随阀门开度的改变而改变。这种方法操作简便、流量连续，可以在某一最大流量与零之间随意调节，且无需额外投资，适用场合很广。但节流调节是以消耗离心泵的多余能量来维持一定的供给量，离心泵的效率也将随之下降，经济上不太合理。
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, |( j( i) Q+ p: b& z' r4 f现在很多企业首选的调节方式是叶轮切割，因为叶轮切割可以节能降耗，但是在进行叶轮切割之前必须精确计算之后才能实行，以保证叶轮切割之后能够满足使用工况。
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成歌2047

有些时候离心泵的流量过大或者过小，这时我们就需要进行流量调节，正确的调节方法有：有变速调节(采用控制柜)、变径调节、变角调节、节流调节等。1、变速调节 改变水泵的转速，可以使水泵的性能发生变化，从而使水泵的工况点发生变化，这种方法称为变速调解（如：采用变频控制柜）。2、变径调节 叶轮经过车削以后，水泵的性能将按照一定的规律发生变化，从而使水泵的工况点发生改变。我们把车削叶轮改变水泵工况点的方法，称为变径调节。3、变角调节 改变叶片的安装角度可以使水泵的性能发生变化，从而达到改变水泵工况点的目的。这种改变工况点的方式称为水泵的变角调节。4、节流调节 对于出水管路安装闸阀的水泵装置来说，把闸阀关小时，在管路中增加了局部阻力，则管路特性曲线变陡，其工况点就沿着水泵的Q-H曲线向左上方移动。闸阀关得越小，增加的阻力越大，流量就变得越小。这种通过关小闸阀来改变水泵工况点的方法，称为节流调节或变阀调节。 关小闸阀，管路局部水头损失增加，管路系统特性曲线向左上方移动，水泵工况点也向左上方移动。闸阀关得越小，局部水头损失越大，流量也就越小。由此可见节流调节不仅增加局部水头损失，而且减少了出水量，很不经济。但由于其简便易行，在小型水泵装置和水泵性能试验中应用较多。