離心泵是一種廣泛應(yīng)用于冶金、化肥、化工、礦山、制藥等領(lǐng)域的通用流體機(jī)械。其特點(diǎn)是體積小巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、性能參數(shù)范圍廣(包括流量、揚(yáng)程及對(duì)輸送流體的介質(zhì))等諸多優(yōu)點(diǎn)。通常離心泵的流量、揚(yáng)程可能與管道的設(shè)計(jì)中要求的不同，或者由于生產(chǎn)與工藝發(fā)生變化，這時(shí)就要對(duì)離心泵的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變離心泵的流量。流量點(diǎn)是由離心泵的性能曲線決定的，因此，改變性能曲線都可以達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。

　　離心泵的流量調(diào)節(jié)形式主要有閥門控制、變頻變速控制以及并串聯(lián)調(diào)節(jié)等。由于各種方式的原理不同，所造成的功率能量損失也不同，為了尋求Z佳、耗能Z小、Z節(jié)能的流量調(diào)節(jié)方式，我們就要了解離心泵的流量調(diào)節(jié)方式與耗能之間的關(guān)系。

　　通過(guò)離心泵的性能曲線來(lái)分析離心泵流量調(diào)節(jié)的幾種主要方式：出口閥門調(diào)節(jié)、泵變頻變速調(diào)節(jié)和串并聯(lián)調(diào)節(jié)。用性能曲線圖來(lái)分析了出口閥門調(diào)節(jié)和泵變頻變速調(diào)節(jié)兩種方式的耗能損失進(jìn)行對(duì)比，離心泵用變頻變速調(diào)節(jié)流量比用出口閥門調(diào)節(jié)流量可以更好的節(jié)約能耗，且節(jié)能效率與流量變化大小有關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該注意變頻變速調(diào)節(jié)的范圍和電機(jī)的溫升，才能更好的應(yīng)用離心泵變頻變速調(diào)節(jié)。

　　一、離心泵流量調(diào)節(jié)的主要方式：

　　1、閥門開(kāi)關(guān)性能曲線調(diào)節(jié)

　　改變離心泵流量Z簡(jiǎn)單的方法就是通過(guò)開(kāi)關(guān)出口閥門大小來(lái)控制其流量，其實(shí)質(zhì)是改變性能曲線的位置來(lái)改變泵的工作點(diǎn)。通過(guò)改變泵的轉(zhuǎn)速、改變泵結(jié)構(gòu)(比如切削葉輪外徑)都能改變離心泵的性能曲線，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。對(duì)于已經(jīng)在生產(chǎn)線上工作的泵，改變泵結(jié)構(gòu)的方法不太方便，并且由于改變了泵的結(jié)構(gòu)，降低了泵的通用性，盡管它在某些時(shí)候調(diào)節(jié)流量經(jīng)濟(jì)方便，在生產(chǎn)中也很少采用。也許變泵的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)效果明顯且節(jié)約電能，另外降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行還能使泵遠(yuǎn)離汽蝕區(qū)，減小離心泵發(fā)生汽蝕的可能性。其缺點(diǎn)是改變泵的轉(zhuǎn)速需要有通過(guò)變頻技術(shù)來(lái)改變?cè)瓌?dòng)機(jī)(通常是電動(dòng)機(jī))的轉(zhuǎn)速，變頻器價(jià)格比較貴。

　　2、離心泵的串、并連調(diào)節(jié)方式

　　在實(shí)際工況情況下單臺(tái)離心泵不能滿足輸送時(shí)，可以采用多臺(tái)離心泵的并聯(lián)或串聯(lián)。用兩臺(tái)相同規(guī)則型號(hào)的離心泵并聯(lián)流量是兩臺(tái)泵的總合，但揚(yáng)程基本不變，并聯(lián)泵的總效率與單臺(tái)泵的效率相同;離心泵串聯(lián)時(shí)揚(yáng)程是兩臺(tái)泵的相加和，流量基本不變，串聯(lián)泵的總效率與單臺(tái)泵效率相同。

　　二、不同調(diào)節(jié)方式泵的耗能分析

　　1、 閥門調(diào)節(jié)流量時(shí)的耗能

　　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/η

　　vQ2H3——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、離心泵變頻變速調(diào)節(jié)流量時(shí)的耗能

　　在進(jìn)行變速分析時(shí)因要用到離心泵的比例定律，根據(jù)其應(yīng)用條件，以下分析均指離心泵的變速范圍在±20%內(nèi)，且離心泵本身效率的變化不大[3]。用電動(dòng)機(jī)變速調(diào)節(jié)流量到流量Q2時(shí)，在工作點(diǎn)A3泵消耗的軸功率為：

　　NA3=vQ2H3/η

　　同樣經(jīng)變換可得：

　　NA3=vQ2H3+vQ2H3(1/η-1) (2)

　　式中 vQ2H3——實(shí)際有用功率，W;

　　vQ2H3(1/η-1)——離心泵損失的功率，W。

　　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，泵變頻變速調(diào)節(jié)節(jié)約的耗能比出口閥門調(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)離心泵性能曲線圖譜關(guān)系圖，可以直觀的反映出兩種調(diào)節(jié)方式下的耗能關(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)耗損功率越大，但是，泵變頻變速過(guò)大會(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Z佳的流量調(diào)節(jié)方法。

本文參考資料來(lái)源： 中國(guó)泵閥網(wǎng) 泵閥商務(wù)網(wǎng) 中國(guó)知網(wǎng)