前言

離心泵是化工系統(tǒng)中廣泛使用的通用流體機(jī)械。它具有性能適應(yīng)性廣（包括流量、揚(yáng)程和對(duì)泵送介質(zhì)特性的適應(yīng)性）、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、運(yùn)行成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

通常，所選離心泵的流量和揚(yáng)程可能與管道系統(tǒng)中的要求不一致，或者由于生產(chǎn)任務(wù)和工藝要求的變化，此時(shí)需要調(diào)整泵的流量，這本質(zhì)上改變了離心泵的工作點(diǎn)。離心泵的工作點(diǎn)由泵的特性曲線和管道系統(tǒng)的特性曲線確定。因此，改變?nèi)魏翁匦郧€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)方法主要有調(diào)節(jié)閥控制、變速控制、泵并聯(lián)和串聯(lián)調(diào)節(jié)。由于各種調(diào)節(jié)方法的原理不同，以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)，造成的能量損失也不同。要想找到最佳、能耗最低和最節(jié)能的流量調(diào)節(jié)方法，就必須充分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)的主要方法

1.1 改變管道特性曲線

改變離心泵流量的最簡單方法是調(diào)整泵出口閥的開度、而保持轉(zhuǎn)速（通常為額定轉(zhuǎn)速）不變，這實(shí)質(zhì)上是改變管道特性曲線的位置、更改泵的工作點(diǎn)。泵特性曲線Q - H與管道特性曲線Q的交點(diǎn)是閥門全開時(shí)泵的極限工作點(diǎn)。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，管道的局部阻力增加，泵的工作點(diǎn)向左移動(dòng)，相應(yīng)的流量降低。當(dāng)閥門完全關(guān)閉時(shí)，它相當(dāng)于無限大的阻力，流量為零。此時(shí)，管道的特性曲線與縱坐標(biāo)一致。可以看出，當(dāng)通過關(guān)小閥門來控制流量時(shí)，離心泵本身的泵送能力不變，揚(yáng)程特性不變，管道阻力特性會(huì)隨著閥門開度的變化而變化。該方法易于操作，連續(xù)流動(dòng)，可以在最大流量和零流量之間自由調(diào)節(jié)，無需額外投資。然而，節(jié)流調(diào)節(jié)是通過消耗離心泵的多余能量來維持一定的泵送量，離心泵的效率也會(huì)降低，這在經(jīng)濟(jì)上是不合理的。見圖1。

圖1：通過調(diào)整出口閥開度來調(diào)節(jié)泵的流量

1.2 改變離心泵的特性曲線

保持閥門開度不變（通常為最大開度）- 即管道系統(tǒng)特性保持不變的情況下，根據(jù)相似定律和切割定律，改變泵的轉(zhuǎn)速和/或改變泵結(jié)構(gòu)（如切割葉輪外徑法等）兩種方法可以改變離心泵的特性曲線，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量（同時(shí)改變揚(yáng)程）的目的。但是，對(duì)于用戶現(xiàn)場一直在工作的泵，改變泵結(jié)構(gòu)的方法不太方便，而且由于泵結(jié)構(gòu)的改變，降低了泵的通用性，盡管在某些時(shí)候該方法調(diào)節(jié)流量既經(jīng)濟(jì)又方便，但在生產(chǎn)中很少使用。圖2為調(diào)整轉(zhuǎn)速后泵的流量 - 揚(yáng)程曲線變化示意圖。

這里只分析了改變離心泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量的方法。當(dāng)改變泵的轉(zhuǎn)速以將流量從Q1向下調(diào)節(jié)至Q2時(shí)，泵的轉(zhuǎn)速（或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）從n1向下調(diào)節(jié)到n2，泵特性曲線Q - H和管道特性曲線He＝H0+G1Qe2（管道特性曲線不變）下的轉(zhuǎn)速n2在點(diǎn)A3（Q2，H3）處相交，點(diǎn)A3表示通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量后的新工作點(diǎn)。

這種調(diào)節(jié)方法明顯、快速、安全、可靠，可以延長泵的使用壽命，節(jié)省電力，除降低運(yùn)行轉(zhuǎn)速外，還可以有效降低離心泵的汽蝕余量NPSHr，使泵遠(yuǎn)離汽蝕區(qū)，減少離心泵汽蝕的可能性。缺點(diǎn)是改變泵轉(zhuǎn)速需要通過變頻技術(shù)來改變原動(dòng)機(jī)（通常是電動(dòng)機(jī)）的轉(zhuǎn)速，原理復(fù)雜，投資大，且流量調(diào)節(jié)范圍小。

圖2：通過調(diào)整轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)泵的流量

1.3 泵串聯(lián)、并聯(lián)調(diào)節(jié)模式

當(dāng)單個(gè)離心泵不能滿足輸送任務(wù)時(shí)，可以使用離心泵的并聯(lián)或串聯(lián)運(yùn)行。兩臺(tái)相同類型的離心泵并聯(lián)時(shí)，雖然揚(yáng)程變化不大，但增加了總輸送流量，并聯(lián)泵的總效率和單泵效率相同（見圖3）。離心泵串聯(lián)時(shí)總揚(yáng)程增加，流量變化不大，串聯(lián)泵和單泵的總效率相同（見圖4）。

圖3：通過并聯(lián)來調(diào)節(jié)泵的性能

圖4：通過串聯(lián)來調(diào)節(jié)泵的性能

來源：泵沙龍