泵是耗能大（dà）戶。據（jù）專家估計, 約占（zhàn）世界總能耗的20%。在（zài）石（shí）油和化工工業中更分別高達59%和26%。因（yīn）此（cǐ），泵的節能是一項意（yì）義深遠、潛力巨大、經濟效（xiào）益和社會效益十分顯著的大事。過去, 離心泵的調節, 普遍（biàn）采用閥門控製和啟閉旁通等方法, 能量損失很大。隨著變頻技術（shù）工業應用的發展, 變速調（diào）節不僅（jǐn）方便, 而且經濟上也呈現合理。特別是（shì）能將特性曲線儲存（cún）起來, 並用（yòng）變頻（pín）器按生產（chǎn）要求（qiú）進行調節的新一代智能泵的出現, 將離心泵的調節帶入了現代化的模式。許多企業包括個人都在積極地、有深（shēn）度地促進著它的發展。離心泵是廣泛應用於化工工業係統的一種通用流體機械, 它具有（yǒu）性（xìng）能適應範圍廣(包括流量、壓頭及對輸送介質性質的適應性)、體積小、結構簡單、操作容易、操作費用低等諸多優點。通（tōng）常，所選離心泵的流（liú）量、壓頭可能會和（hé）管路中要求（qiú）的不一致，或（huò）由於生產任務、工藝要求發生變化，此時都要（yào）求對泵進行流量調（diào）節，實質是改變離心泵的工作點。離心（xīn）泵的工作點是由泵的特性曲線（xiàn）和管路係統特性曲線共同決定（dìng）的，因此，改變任（rèn）何一個的特性曲線都可以達（dá）到流量（liàng）調節的（de）目的。

目前，作為離心泵節能的（de）措施，提高離心泵本身的性能（néng）無疑是必（bì）要的，要改善機械設備的效率、提高其（qí）可（kě）靠性和擴大其高效率等方麵已作了巨大的努（nǔ）力，不能期望在性能（néng）上（shàng）有大的突破。但是，在離心泵的運行方麵，卻存在著較大的節能潛力。離（lí）心泵的流量調節方式（shì）主要有調節閥控製、變（biàn）頻調（diào）速控製（zhì）以及泵的（de）並、串聯調節等。由於各種調節方式的原理不同，除有（yǒu）自己的優缺點外，造成（chéng）的能量損耗也不一樣，為了尋求佳（jiā）、能耗小、節能的（de）流量調節方式，必須全麵（miàn）地了解離（lí）心泵的流量調節方式（shì）與能耗之間的關係。選擇能節能（néng）的控製模式。

2 離心（xīn）泵調節（jiē）方式（shì）

2.1 改變管路特性曲線

離心泵在機械製造時, 按充分滿足額定性能進行設計，使用者在選用時考慮管路（lù）阻力、流量變化（huà）都留有餘地, 結果采用了大容量設備, 運行中用關小調節閥來（lái）調節流量。
使用簡單的方法就是利用泵出口閥門的開度（dù）來控製, 其（qí）實質是（shì）改變管路特性曲線（xiàn）的（de）位（wèi）置來改變泵的工作點。如（rú）圖1所示, 設離心泵的實際壓頭為ha, 管路損失為h1, 離心泵在泵特性曲線h和管路特性曲線r的交點(qn, ha)處運轉。現在, 為（wéi）把流量調節q1, 關小出口閥，閥門損失為hv, 則管路曲線變陡, 變成（chéng）r′, 工作點變為b(q1,hb)。可見采用閥門調節流量（liàng）方法簡單, 流量可以連續變化（huà）, 但能量損失較大。

2.2 改（gǎi）變離心泵特性曲線

根據比例定律和切割（gē）定律，改變泵的轉速、改（gǎi）變泵結構(如切削（xuē）葉輪外徑（jìng）法等)兩種方法都能改變離心泵的特性曲線，從而達到調節流量(同時改變壓頭)的目的。但是（shì）對（duì）於已（yǐ）經工作的泵，改（gǎi）變泵結構的方法不太方便，並且由於改變（biàn）了泵的結構，降低了泵的通用性，盡管它在某些（xiē）時候調節流量經濟方便[1]，在生產中（zhōng）也很少采用。這裏僅分析改變離心泵的轉速調節流量的（de）方法。從圖2中分析，當改（gǎi）變泵轉速（sù）調節流量從qn下降到q1時，泵的轉速(或電機轉速)從n下降到n'，泵特（tè）性曲線h'，工作點由a移到c。在轉速變化小於20%時，離心泵的流量與轉速成正比，軸功率與轉速的（de）立方成正比，即
q′=(n′/n)q; h′=(n′/n)2h; n′=(n′/n)3n
用轉速調節法，軸功率由na減少到nc，此（cǐ）調節方法調節效（xiào）果明顯、快捷（jié）、安全可靠，可以延長泵使用壽命，節約電能，另外降低轉速運行還能有效的降（jiàng）低離（lí）心泵的汽（qì）蝕餘量npshr，使泵遠（yuǎn）離汽蝕區，減小離心泵（bèng）發（fā）生汽蝕的可能性。
2.3 泵的串（chuàn）、並（bìng）連調節方式
當單台離心泵不（bú）能滿足輸送任務時，可以采用離心（xīn）泵的並聯或串聯操作。用兩台（tái）相同型（xíng）號的離心泵並聯，雖然（rán）壓頭變化不（bú）大，但加大了總的輸送流量，並聯（lián）泵的總效率與單台泵的效率相同;離心泵串聯時總的壓頭增大（dà），流量變化不大，串（chuàn）聯泵的總效率與單台泵效率相同。

3 不同調節方式下泵的能耗分析

在對不同調節方式下的能耗分（fèn）析時, 僅針對目前廣泛采（cǎi）用的閥（fá）門調節和泵變轉速調節兩種調節方式加以分析。由於離心泵的並、串聯（lián）操作目（mù）的在於提高壓頭或流量, 在化工領域運用不多, 其能耗可以結合圖（tú）2進行分析, 方法基本相同（tóng）。

3.1 閥（fá）門調（diào）節流量（liàng）時的功耗
離心泵運行時，電動（dòng）機輸入泵軸的功率n為:
n＝vqh／η
式中: n—軸功率，w;
h—泵的有效壓頭，m;
q—泵的實際流量，m3/s;
v—流體比重，kg/m3;
η—泵的效（xiào）率。
當用閥門調節流量（liàng）從qn到q1，在工作點b消耗的軸功率為:
nb＝vq1h1／η
式中: vqnhv—實際有用功率，w;
vq1(h1-hv)—閥（fá）門上損耗得（dé）功率，w;
vq1h1(1/η-1)—離心泵損失（shī）的功率，w。

3.2 變速調節流量時的功耗
在進行變速分析時因要用到離心泵的比（bǐ）例定律, 根據其應用條件, 以下分析均指離心泵的變速範（fàn）圍在±20%內, 且離心泵本身效率的變化（huà）不大[3]。用電動（dòng）機變速調節流量到流量q1時, 在工作點c泵消耗的軸功率為:
nc＝vq1hc／η
同樣經變換可得:
nc＝vq1hc＋vq1hc(1/η-1)
式中（zhōng）: vq1hc—實際有用功率，w;
vq1hc(1/η-1)—離心泵損失（shī）的功率，w。
用變頻調速法同出口閥調節法（fǎ）比較，可節省功率為:
δn=vq1(hb-hc)

4 結束語

對於（yú）目前離心泵通用的（de）出口閥（fá）門調節和泵變頻調節兩種（zhǒng）主要流量調節方式，泵變頻調（diào）速節約的能耗比出（chū）口閥門調節大得多，這點可以從兩者的功耗分析和功耗對比分析看出。通過（guò）離心泵的流量與揚程的關係圖，可以更為（wéi）直觀的反映出兩種調節方式下的能耗關係。通（tōng）過泵變速調節來減（jiǎn）小流（liú）量還有（yǒu）利於降低離心泵發生（shēng）汽蝕的（de）可能性。當流量減小越大時，變速（sù）調節（jiē）的節能效果也越（yuè）大，即閥門調節損耗功率越大，但是，泵變速（sù）過大時又會造成泵效率降低，超出泵比例定律範圍，因此，在實（shí）際應用（yòng）時（shí）應該從多方麵考慮（lǜ），在二者之間綜合出佳的流量調節方法。

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