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離心泵流量控制方法探討

2011-05-24

前言

   離心泵是目前使用廣泛的泵產(chǎn)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(yè)。如何經(jīng)濟(jì)有效的控制泵輸出流量曾經(jīng)引發(fā)過大討論,曾一度流行全部使用變頻調(diào)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(chǎng)上有4種廣泛使用的方法:出口閥開度調(diào)節(jié)、旁路閥調(diào)節(jié)、調(diào)整葉輪直徑、調(diào)速控制?,F(xiàn)在我們來逐一分析討論各種方法的特點(diǎn)。

    離心泵流量常用控制方法

    方法一:出口閥開度調(diào)節(jié)
    這種方法中泵與出口管路調(diào)節(jié)閥串聯(lián),它的實(shí)際效果如同采用了新的泵系統(tǒng),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(diào)節(jié)
    這種方法中閥門和泵并聯(lián),它的實(shí)際效果如同采用了新的泵系統(tǒng),泵的輸出壓頭發(fā)生改變,同時(shí)流量曲線特性也發(fā)生變化,流量曲線更接近線形。
    方法三:調(diào)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(diào)速控制
    葉輪轉(zhuǎn)速變化直接改變泵的流量曲線,曲線的特性不發(fā)生變化,轉(zhuǎn)速降低時(shí),曲線變的扁平,壓頭和流量均減小。

    泵系統(tǒng)的整體效率

    出口閥調(diào)節(jié)與旁路調(diào)節(jié)方法均增加了管路壓力損失,泵系統(tǒng)效率都大幅減小。葉輪直徑調(diào)整對(duì)整個(gè)泵系統(tǒng)效率影響較小,調(diào)速控制方法基本不影響系統(tǒng)效率,只要轉(zhuǎn)速不低于正常轉(zhuǎn)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(diào)整到50m3/h,輸出為60m3/h時(shí)的功率消耗為100%(此時(shí)壓頭為70m),那么幾種控制流量的辦法對(duì)泵消耗的功率影響如何?
    (1) 出口閥開度調(diào)節(jié),能量消耗為94%,流量較低時(shí)消耗功率較大。
    (2) 旁路調(diào)節(jié),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(shí)現(xiàn),結(jié)果能耗增加了10%。
    (3) 調(diào)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(diào)速控制,轉(zhuǎn)速降低,泵的流量和壓頭均減小,能耗縮減到65%。

    總結(jié)

    下表中總結(jié)出了各種流量調(diào)節(jié)方法,每種方法各有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用。

 

流量調(diào)節(jié)方法

連續(xù)調(diào)節(jié)

泵的流量特性曲線變化

泵系統(tǒng)的效率變化

流量減小20%時(shí),泵的功率消耗

出口閥開度調(diào)節(jié)

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(diào)節(jié)

可以

總壓頭減小,曲線特性發(fā)生變化

明顯降低

110%

調(diào)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(diào)速控制

可以

流量和壓頭均減小,流量特性不變

輕微降低

65

 

上面文章中涉及的離心泵種類比較多,現(xiàn)在主要列舉幾類:

1、ISGB系列標(biāo)準(zhǔn)便拆式離心泵  2、PTIS單級(jí)單吸離心泵   3、PTL系列單級(jí)單吸離心泵 4、PTW系列單級(jí)單吸離心泵(ISW)

5、SLB系列單級(jí)雙吸泵    6、SOW系列離心泵(S)  7、CF系列小流量化工流程泵(SGX) 8、CZ系列石油化工流程泵

9、EG系列化工離心泵    10、FSB系列氟塑料離心泵    11、IHF系列氟塑料離心泵       12、IH系列標(biāo)準(zhǔn)化工泵 

13、THY系列長(zhǎng)軸液下泵    14、UHB-ZK系列氟塑料砂漿泵    15、VG系列化工離心泵   16、ZE系列石油化工流程泵

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