多级离心泵的工作原理是把电动机高速旋转的机械能转化为被提升液体的动能和势能,是一个能量传送和转化的过程。依据这一特性可知,多级离心泵的工况点是树立在水泵和管道系统能量供求关系的均衡上的,只需两者之一的状况发作变化,其工况点就会转移。工况点的改动由两方面惹起:一.管道系统特性曲线改动,如阀门节流;二.水泵自身的特性曲线改动,如变频调速、切削叶轮。
下面就这几种方式停止剖析和比拟:
1)阀门节流
改动离心泵流量最简单的办法就是调理泵出口阀门的开度,而水泵转速坚持不变(普通为额定转速),其本质是改动管路特性曲线的位置来改动泵的工况点。关小阀门时,管道部分阻力增加,水泵工况点向左移,相应流量减少。阀门全关时,相当于阻力无限大,流量为零,此时管路特性曲线与纵坐标重合。当关小阀门来控制流量时,水泵自身的供水才能不变,扬程特性不变,管阻特性将随阀门开度的改动而改动。这种办法操作烦琐、流量连续,能够在某一最大流量与零之间随意调理,且无需额外投资,适用场所很广。但节流调理是以耗费多级离心泵的多余能量, 来维持一定的供应量,多级离心泵的效率也将随之降落,经济上不太合理。
阀门调理
2)变频调速
工况点偏离高效区是水泵需求调速的根本条件。当水泵的转速改动时,阀门开度坚持不变(通常为最大开度),管路系统特性不变,而供水才能和扬程特性随之改动。
在所需流量小于额定流量的状况下,变频调速时的扬程比阀门节流小,所以变频调速所需的供水功率也比阀门节流小。很显然,与阀门节流相比,变频调速的节能效果很突出,多级离心泵的工作效率更高。另外,采用变频调速后,不只有利于降低多级离心泵发作汽蚀的可能性,而且还能够经过对升速/降速时间的预置来延长开机/停机过程,使动态转矩大为减小,从而在很大水平上消弭了极具毁坏性的水锤效应,大大延长了水泵和管道系统的寿命。
事实上,变频调速也有局限性,除了投资较大、维护本钱较高外,当水泵变速过大时会形成效率降落,超出泵比例定律范围,不可能无限制调速。
3)切削叶轮
当转速一定时,泵的压头、流量均和叶轮直径有关。对同一型号的泵,可采用切削法改动泵的特性曲线。
切削定律是树立在大量理性实验材料根底上的,它以为假如叶轮的切削量控制在一定限度内(此切削限量与水泵的比转数有关),则切削前后水泵相应的效率可视为不变。切削叶轮是改动水泵性能的一种烦琐易行的方法,即所谓变径调理,它在一定水平上处理了水泵类型、规格的有限性与供水对象请求的多样性之间的矛盾,扩展了多级泵的运用范围。当然,切削叶轮属不可逆过程,用户必需经过准确计算并权衡经济合理性前方可施行。