離心泵運(yùn)行工況中的幾個(gè)概念

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1、離心泵運(yùn)行工況中的幾個(gè)概念　　(1．包鋼公司給水廠；2．包頭市排水產(chǎn)業(yè)有限責(zé)任公司；3.內(nèi)蒙古科技大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭014010) 　　摘要：文章以離心泵特性曲線、管道特性曲線和極限工況點(diǎn)為理論依據(jù)，對(duì)閘閥調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)運(yùn)行工況下的節(jié)流節(jié)能等概念進(jìn)行了較詳細(xì)的論述；明確了恒壓供水和節(jié)能圖示的概念。 關(guān)鍵詞：水泵；工況點(diǎn)；節(jié)流；節(jié)能 　　中圖分類號(hào)：TH311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007—6921(XX)05—0088—02 　　在水泵站的設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理過程中，根據(jù)用戶對(duì)水量要求的變化，需調(diào)整水泵站的運(yùn)行工況點(diǎn)，從

2、而達(dá)到節(jié)流與節(jié)能的目的。目前常用的調(diào)節(jié)工況點(diǎn)的方法主要為閘閥調(diào)節(jié)、機(jī)組組合調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)等種。在相同的節(jié)流條件下，調(diào)節(jié)方法的不同，系統(tǒng)裝置的節(jié)能亦不同。 1極限工況點(diǎn) 　　極限工況點(diǎn)是指給定裝置與管路系統(tǒng)條件下，在滿足用戶壓力要求的同時(shí)，所能提供的最大出流能力，或設(shè)計(jì)中管路全開通時(shí)的管路特性曲線與水泵裝置總特性曲線的交點(diǎn)，如圖1所示的A點(diǎn)。那么在實(shí)際運(yùn)行過程中，工況點(diǎn)的調(diào)整只能是在A點(diǎn)的左區(qū)域內(nèi)滑移，即相對(duì)極限流量Qmax的節(jié)流調(diào)節(jié)。而改變工況點(diǎn)的方法顯然是改變管路特性曲線和改變水泵裝置的總特性曲線兩類。如圖1中管路特性曲線的上揚(yáng)滑動(dòng)與

3、水泵總特性曲線的下移，從而改變二者的交點(diǎn)，起到工況調(diào)節(jié)的功能。當(dāng)然，調(diào)節(jié)工況點(diǎn)的主要目的不外乎節(jié)流和節(jié)能。 　　740)this.width=740"border=undefined> 2閘閥調(diào)節(jié) 　　閘閥調(diào)節(jié)的主要目的就是節(jié)流，即改變閘閥的開啟度，增減阻力，使管路特性曲線發(fā)生滑動(dòng)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)工況點(diǎn)的目的。閘閥調(diào)節(jié)一般適用于軸功率特性曲線為上升型的離心泵裝置，如圖2所示，由于隨著流量的減小，水泵的軸功率也隨之減小，因此對(duì)原動(dòng)機(jī)無過載危害。閘閥節(jié)流是以消耗水泵的多余能量來實(shí)現(xiàn)的,即水泵此時(shí)功率的一部分是用于克服因關(guān)閥所增阻力

4、，屬于無用功。此時(shí)，水泵裝置與管路系統(tǒng)內(nèi)的流量雖減小了，但壓力反而增大了。單從軸功率曲線的變化看，雖也起到了節(jié)能功效，但遠(yuǎn)小于ΔH值。也即浪費(fèi)遠(yuǎn)大于節(jié)約，所以，閘閥調(diào)節(jié)只節(jié)流不“節(jié)能”。740)this.width=740"border=undefined> 3變速工況 　　即指改變水泵轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)水泵的流量與揚(yáng)程，并實(shí)現(xiàn)管路的恒壓供水，與閘閥調(diào)節(jié)相比還可實(shí)現(xiàn)節(jié)能。 　　3.1變速工況的恒壓供水這在資料中鮮有具體介紹。變速工況下的恒壓供水，實(shí)際上是在用戶通過調(diào)閥節(jié)流或增流時(shí)，管路內(nèi)的壓力上升或下降，從而通過壓力繼電裝置

5、，使水泵的轉(zhuǎn)速降低或提高，而管路內(nèi)的壓力卻始終基本保持不變的運(yùn)行工況。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　如圖3所示：當(dāng)流量由Q1→Q2→Q3變化時(shí)，是通過關(guān)閥調(diào)節(jié)，使管路阻力增大，并使管路特性曲線上移，同時(shí)管路壓力升高，在壓力繼電器的作用下，使水泵轉(zhuǎn)速下降，水泵特性曲線下移。這時(shí)流量減小,用戶繼而再次增大閘閥開啟度(Σh3→Σh3′→Σh2→Σh2′),從而使二者達(dá)到平衡，工況點(diǎn)依次由A1→A2→A3平移，并保持各工況時(shí)的壓力始終維持在H0值處。這即所謂的“恒壓供水

6、”概念。 3.2變速工況的節(jié)能 　　在變速工況中，盡管管路特性曲線也上移，但此時(shí)因水泵轉(zhuǎn)速降低，特性曲線也在下移，使工況點(diǎn)在恒壓下只水平向左移動(dòng)，即水泵的功率全部為有用功。如圖3所示，單獨(dú)的閘閥節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)的工況點(diǎn)A2′、A3′與對(duì)應(yīng)變速工況時(shí)的工況點(diǎn)A2、A3之能量差即為變速工況中的節(jié)能。很明顯，在變速工況中，當(dāng)工況依次發(fā)生A1→A2→A3的移動(dòng)時(shí)，功率曲線的下移所體現(xiàn)出的功率變化正是變速工況中的節(jié)能。即在變速工況中節(jié)流的同時(shí)耗能大大降低，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能效果。 4兩種工況時(shí)節(jié)能差值圖對(duì)比 　　如圖4所示，當(dāng)工況流量為Q2時(shí)，變速工況

7、的功耗為Q2H0,而關(guān)閥時(shí)的功耗為Q2H1，二者的差值為Q2H1-Q2H0＝Q2，即為圖中A2—H0—H1－A2′所圍面積［Q2］與所輸送液體容重的乘積。同理，當(dāng)工況流量為Q3時(shí)，二者功耗的差值為γQ3即A3—H0—H2－A3′所圍面積［Q3］與所輸送液體容重的γ乘積。 　　740)this.width=740"border=undefined> 5結(jié)語 　?、訇P(guān)閥節(jié)流中的“節(jié)能”是依功率曲線自身下降的變化實(shí)現(xiàn)的。②變速工況下的恒壓供水是在用戶關(guān)閥的同時(shí)，通過壓力繼電裝置改變水泵的轉(zhuǎn)速共同來實(shí)現(xiàn)的。③關(guān)閥“節(jié)能”與變速工況下的節(jié)能有本質(zhì)

8、上的區(qū)別。④關(guān)閥與變速工況時(shí)的節(jié)能對(duì)比圖式在資料的介紹中疑有誤。 ［參考文獻(xiàn)］ 　?。?］姜乃昌.水泵及水泵站(第四版)［M］.XX:中國建筑工業(yè)出版社,199