泵是(shi)耗能大戶。據專(zhuan)家估計，約占世(shì)界總能耗的20%。在(zài)石油和化工工(gōng)業中更分别高(gāo)達59%和26%。因此，泵的(de)節能是一項意(yì)義深遠、潛♊力巨(jù)大、經濟效益和(he)社會效益十分(fen)顯🌍著的大事。過(guo)去，離心泵的調(diào)節，普遍采用閥(fá)門控制和啟閉(bì)旁通等方法，能(néng)量損失很大。随(sui)着變頻技術工(gong)業應用的發展(zhan)，變速調節不僅(jǐn)方便，而且經濟(jì)上也呈現合理(lǐ)。
摘要：
通過離心(xin)泵與管路系統(tong)的特性曲線圖(tú)分析了離心泵(bèng)流量調節的幾(ji)種主要方式：出(chū)口閥門調節、泵(beng)變速😘調節和泵(bèng)的串🔞、并聯調節(jie)。用特性曲線圖(tu)分析了出口🔴閥(fa)門調節和泵🍉變(biàn)速調節兩種方(fang)式的能耗損失(shi)，并進行了對比(bi)，指出離心泵用(yòng)變速調節流量(liang)比用出口閥門(mén)調節流量可以(yǐ)更好的節約能(néng)耗，且🍓節能效率(lǜ)與流量變化大(dà)小有關。在實際(jì)應用時應該注(zhù)意變速調節的(de)範圍，才能更好(hao)㊙️的應用離心泵(beng)變☀️速調節。
離心(xin)泵是廣泛應用(yòng)于化工工業系(xì)統的一種通用(yong)流體機械。它具(ju)有性能适應範(fàn)圍廣（包括流量(liàng)、壓頭及對✉️輸送(sòng)介質🌏性質🆚的适(shi)👈應性）、體積小、結(jie)構簡單、操作容(róng)易、操作費用低(di)等諸多優點。通(tōng)常🔴，所選離心泵(bèng)的流量、壓頭可(kě)能會和管路中(zhong)要求的不一緻(zhi)，或由💛于生産任(rèn)務、工藝要求發(fa)生變化，此時都(dou)要求對泵🍓進行(háng)流量調節，實質(zhi)是改變離心泵(bèng)的工作點。離心(xīn)泵的工作點是(shi)由泵的特性曲(qǔ)線和管路系統(tong)特性曲❗線共同(tong)決定的，因此，改(gǎi)變任何一個的(de)特性曲線都可(kě)以達到流量調(diào)節的目的。目前(qian)，離心泵的流量(liang)⭐調節方式主要(yào)有調節閥控制(zhì)、變速控制以及(jí)泵的并、串聯調(diao)節等。由于各種(zhǒng)調節方式的原(yuan)理不同，除🌈有自(zi)🔞己的優缺點外(wài)，造成的能量損(sǔn)耗也不一樣，為(wei)🥰了尋求*、能耗最(zuì)小、最節能的流(liú)量調節方式，必(bì)須全面地了解(jiě)離心㊙️泵的流量(liàng)調節方式💋與能(neng)耗之間的🏃🏻♂️關系(xì)。
1 泵流量調節的(de)主要方式
1．1 改變(biàn)管路特性曲線(xiàn)
改變離心泵流(liú)量最簡單的方(fāng)法就是利用泵(bèng)出口閥門的開(kai)度來控制，其實(shí)質是改變管路(lù)特性曲線的位(wei)置來改變💘泵的(de)工作點。
1．2 改變離(lí)心泵特性曲線(xian)
根據比例定律(lü)和切割定律，改(gai)變泵的轉速、改(gai)變泵🍓結構（如🚩切(qiē)削葉輪外徑法(fa)等）兩種方法都(dou)能改變離心泵(bèng)的特性曲線，從(cong)而達到調節流(liu)量（同時改變壓(ya)頭）的目的。但是(shi)對于已經工作(zuò)的泵，改♊變泵結(jie)構的🛀方法不太(tài)方便，并且✨由于(yu)改變了泵的結(jié)構，降低了泵的(de)通用性💁，盡管它(tā)在某🏃♀️些時候調(diào)節流量經濟方(fang)便1，在生産中🏃也(ye)很少采用。這裡(lǐ)僅分析改變離(lí)📐心泵的轉速調(diào)節流量的方法(fǎ)。從圖1中分析，當(dāng)改變泵轉速調(diào)節流量從Q1下降(jiang)到Q2時，泵的轉速(sù)（或電♊機轉速）從(cong)n1下降到n2，轉速為(wéi)n2下泵的特性曲(qǔ)線Q-H與管路特性(xing)曲線He=H0+G1Qe2（管路特曲(qu)線不變化）交于(yu)點A3(Q2，H3)，點A3為通過調(diao)💯速調節流量後(hòu)新的工作點。此(ci)調節🏃♀️方法調節(jie)效果明顯、快捷(jie)、安全♊可靠，可以(yi)延長泵使用壽(shòu)命，節約電能，另(lìng)外降低轉速運(yùn)✂️行還能有效的(de)降低離心泵的(de)汽蝕餘量NPSHr，使泵(bèng)遠離汽蝕區，減(jiǎn)小離心泵發生(shēng)汽蝕的可能性(xing)2。缺點是改變泵(bèng)的轉速需要有(you)通過變頻技術(shù)來改變原動機(jī)（通🚩常是電動機(jī)⭕）的轉速，原理複(fu)雜，投資較🎯大，且(qiě)流量調節範圍(wei)小。
1．3 泵的串、并連(lian)調節方式
當單(dan)台離心泵不能(néng)滿足輸送任務(wu)時，可以采用離(lí)心泵🔴的并聯🤟或(huò)串聯操作。用兩(liang)台相同型号的(de)離心泵并💘聯，雖(sui)然壓頭變化不(bú)大，但加大了總(zong)的輸送流量，并(bìng)聯泵的總效率(lǜ)與🥵單台泵的效(xiào)率相同；離心泵(bèng)串聯時總的壓(yā)頭增大，流量變(bian)🏃化不大，串聯泵(beng)的總效率與單(dān)台泵效率相同(tong)。
2 不同調節方式(shì)下泵的能耗分(fen)析
在對不同調(diào)節方式下的能(neng)耗分析時，文章(zhang)僅針對目📞前廣(guǎng)泛采用的閥門(men)調節和泵變轉(zhuan)速調節兩種調(diao)節♈方式加以分(fen)析。由于離心泵(beng)的并、串聯操作(zuò)目🌈的在于提高(gao)壓頭或流量，在(zài)化工領域運用(yong)不多，其能耗可(kě)以🐉結合圖2進行(háng)分析，方法基本(běn)相同。
2．1 閥門調節(jie)流量時的功耗(hao)
離心泵運行時(shí)，電動機輸入泵(bèng)軸的功率N為：
N＝vQH／η
式(shi)中N——軸功率，w；
Q——泵的(de)有效壓頭，m；
H——泵的(de)實際流量，m3/s；
v——流體(ti)比重，N/m3；
η——泵的效率(lǜ)。
當用閥門調節(jiē)流量從Q1到Q2，在工(gong)作點A2消耗的軸(zhóu)功率為：
NA2＝vQ2H2／η
vQ2H3——實際有(yǒu)用功率，W；
vQ2(H2－H3)——閥門上(shàng)損耗得功率，W；
vQ2H2(1／η－1)——離(lí)心泵損失的功(gōng)率，W。
2．2 變速調節流(liú)量時的功耗
在(zài)進行變速分析(xi)時因要用到離(lí)心泵的比例定(ding)律，根據🏃🏻♂️其應用(yòng)💯條件，以下分析(xī)均指離心泵的(de)變速範圍在🧑🏾🤝🧑🏼±20%内(nèi)，且離心泵本身(shēn)效率的變化不(bú)大3。用電動機變(biàn)速調節流量到(dao)流量Q2時，在工🤟作(zuò)點A3泵消耗的軸(zhou)功率為：
NA3＝vQ2H3／η
同樣經(jīng)變換可得：
NA3＝vQ2H3＋vQ2H3(1／η－1) （2）
式中(zhong) vQ2H3——實際有用功率(lǜ)，W；
vQ2H3(1／η－1)——離心泵損失的(de)功率，W。
2．3 能耗對比(bi)分析
3 結論
對于(yú)目前離心泵通(tong)用的出口閥門(mén)調節和泵變轉(zhuan)速調☁️節兩種主(zhu)要流量調節方(fāng)式，泵變轉速調(diao)節節🤟約的能耗(hào)比出口閥🚩門調(diao)節大得多，這點(dian)可以從兩者的(de)功耗分析🤟和功(gōng)耗對比分析看(kan)出。通過離心泵(bèng)的流量與揚程(cheng)的關系圖，可以(yǐ)更為直觀的反(fǎn)映出🔆兩種調節(jiē)方式下的能耗(hào)關系。通過泵變(bian)速調節來減小(xiao)流量還✉️有利于(yú)降低離心泵發(fā)生汽蝕的可能(neng)性。當流量減小(xiǎo)越大時，變速調(diào)節的節能效率(lǜ)也越大，即閥門(men)調節損耗☎️功率(lǜ)越大，但是，泵變(biàn)速過大時‼️又會(huì)造成泵效率降(jiang)低，超出泵比例(li)定律範圍，因此(ci)🧑🏽🤝🧑🏻，在實際應用時(shí)應該從多方面(mian)考慮，在二者之(zhi)間綜合出*的流(liú)量調節方法。
摘要：
通過離心(xin)泵與管路系統(tong)的特性曲線圖(tú)分析了離心泵(bèng)流量調節的幾(ji)種主要方式：出(chū)口閥門調節、泵(beng)變速😘調節和泵(bèng)的串🔞、并聯調節(jie)。用特性曲線圖(tu)分析了出口🔴閥(fa)門調節和泵🍉變(biàn)速調節兩種方(fang)式的能耗損失(shi)，并進行了對比(bi)，指出離心泵用(yòng)變速調節流量(liang)比用出口閥門(mén)調節流量可以(yǐ)更好的節約能(néng)耗，且🍓節能效率(lǜ)與流量變化大(dà)小有關。在實際(jì)應用時應該注(zhù)意變速調節的(de)範圍，才能更好(hao)㊙️的應用離心泵(beng)變☀️速調節。
離心(xin)泵是廣泛應用(yòng)于化工工業系(xì)統的一種通用(yong)流體機械。它具(ju)有性能适應範(fàn)圍廣（包括流量(liàng)、壓頭及對✉️輸送(sòng)介質🌏性質🆚的适(shi)👈應性）、體積小、結(jie)構簡單、操作容(róng)易、操作費用低(di)等諸多優點。通(tōng)常🔴，所選離心泵(bèng)的流量、壓頭可(kě)能會和管路中(zhong)要求的不一緻(zhi)，或由💛于生産任(rèn)務、工藝要求發(fa)生變化，此時都(dou)要求對泵🍓進行(háng)流量調節，實質(zhi)是改變離心泵(bèng)的工作點。離心(xīn)泵的工作點是(shi)由泵的特性曲(qǔ)線和管路系統(tong)特性曲❗線共同(tong)決定的，因此，改(gǎi)變任何一個的(de)特性曲線都可(kě)以達到流量調(diào)節的目的。目前(qian)，離心泵的流量(liang)⭐調節方式主要(yào)有調節閥控制(zhì)、變速控制以及(jí)泵的并、串聯調(diao)節等。由于各種(zhǒng)調節方式的原(yuan)理不同，除🌈有自(zi)🔞己的優缺點外(wài)，造成的能量損(sǔn)耗也不一樣，為(wei)🥰了尋求*、能耗最(zuì)小、最節能的流(liú)量調節方式，必(bì)須全面地了解(jiě)離心㊙️泵的流量(liàng)調節方式💋與能(neng)耗之間的🏃🏻♂️關系(xì)。
1 泵流量調節的(de)主要方式
1．1 改變(biàn)管路特性曲線(xiàn)
改變離心泵流(liú)量最簡單的方(fāng)法就是利用泵(bèng)出口閥門的開(kai)度來控制，其實(shí)質是改變管路(lù)特性曲線的位(wei)置來改變💘泵的(de)工作點。
1．2 改變離(lí)心泵特性曲線(xian)
根據比例定律(lü)和切割定律，改(gai)變泵的轉速、改(gai)變泵🍓結構（如🚩切(qiē)削葉輪外徑法(fa)等）兩種方法都(dou)能改變離心泵(bèng)的特性曲線，從(cong)而達到調節流(liu)量（同時改變壓(ya)頭）的目的。但是(shi)對于已經工作(zuò)的泵，改♊變泵結(jie)構的🛀方法不太(tài)方便，并且✨由于(yu)改變了泵的結(jié)構，降低了泵的(de)通用性💁，盡管它(tā)在某🏃♀️些時候調(diào)節流量經濟方(fang)便1，在生産中🏃也(ye)很少采用。這裡(lǐ)僅分析改變離(lí)📐心泵的轉速調(diào)節流量的方法(fǎ)。從圖1中分析，當(dāng)改變泵轉速調(diào)節流量從Q1下降(jiang)到Q2時，泵的轉速(sù)（或電♊機轉速）從(cong)n1下降到n2，轉速為(wéi)n2下泵的特性曲(qǔ)線Q-H與管路特性(xing)曲線He=H0+G1Qe2（管路特曲(qu)線不變化）交于(yu)點A3(Q2，H3)，點A3為通過調(diao)💯速調節流量後(hòu)新的工作點。此(ci)調節🏃♀️方法調節(jie)效果明顯、快捷(jie)、安全♊可靠，可以(yi)延長泵使用壽(shòu)命，節約電能，另(lìng)外降低轉速運(yùn)✂️行還能有效的(de)降低離心泵的(de)汽蝕餘量NPSHr，使泵(bèng)遠離汽蝕區，減(jiǎn)小離心泵發生(shēng)汽蝕的可能性(xing)2。缺點是改變泵(bèng)的轉速需要有(you)通過變頻技術(shù)來改變原動機(jī)（通🚩常是電動機(jī)⭕）的轉速，原理複(fu)雜，投資較🎯大，且(qiě)流量調節範圍(wei)小。
1．3 泵的串、并連(lian)調節方式
當單(dan)台離心泵不能(néng)滿足輸送任務(wu)時，可以采用離(lí)心泵🔴的并聯🤟或(huò)串聯操作。用兩(liang)台相同型号的(de)離心泵并💘聯，雖(sui)然壓頭變化不(bú)大，但加大了總(zong)的輸送流量，并(bìng)聯泵的總效率(lǜ)與🥵單台泵的效(xiào)率相同；離心泵(bèng)串聯時總的壓(yā)頭增大，流量變(bian)🏃化不大，串聯泵(beng)的總效率與單(dān)台泵效率相同(tong)。
2 不同調節方式(shì)下泵的能耗分(fen)析
在對不同調(diào)節方式下的能(neng)耗分析時，文章(zhang)僅針對目📞前廣(guǎng)泛采用的閥門(men)調節和泵變轉(zhuan)速調節兩種調(diao)節♈方式加以分(fen)析。由于離心泵(beng)的并、串聯操作(zuò)目🌈的在于提高(gao)壓頭或流量，在(zài)化工領域運用(yong)不多，其能耗可(kě)以🐉結合圖2進行(háng)分析，方法基本(běn)相同。
2．1 閥門調節(jie)流量時的功耗(hao)
離心泵運行時(shí)，電動機輸入泵(bèng)軸的功率N為：
N＝vQH／η
式(shi)中N——軸功率，w；
Q——泵的(de)有效壓頭，m；
H——泵的(de)實際流量，m3/s；
v——流體(ti)比重，N/m3；
η——泵的效率(lǜ)。
當用閥門調節(jiē)流量從Q1到Q2，在工(gong)作點A2消耗的軸(zhóu)功率為：
NA2＝vQ2H2／η
vQ2H3——實際有(yǒu)用功率，W；
vQ2(H2－H3)——閥門上(shàng)損耗得功率，W；
vQ2H2(1／η－1)——離(lí)心泵損失的功(gōng)率，W。
2．2 變速調節流(liú)量時的功耗
在(zài)進行變速分析(xi)時因要用到離(lí)心泵的比例定(ding)律，根據🏃🏻♂️其應用(yòng)💯條件，以下分析(xī)均指離心泵的(de)變速範圍在🧑🏾🤝🧑🏼±20%内(nèi)，且離心泵本身(shēn)效率的變化不(bú)大3。用電動機變(biàn)速調節流量到(dao)流量Q2時，在工🤟作(zuò)點A3泵消耗的軸(zhou)功率為：
NA3＝vQ2H3／η
同樣經(jīng)變換可得：
NA3＝vQ2H3＋vQ2H3(1／η－1) （2）
式中(zhong) vQ2H3——實際有用功率(lǜ)，W；
vQ2H3(1／η－1)——離心泵損失的(de)功率，W。
2．3 能耗對比(bi)分析
3 結論
對于(yú)目前離心泵通(tong)用的出口閥門(mén)調節和泵變轉(zhuan)速調☁️節兩種主(zhu)要流量調節方(fāng)式，泵變轉速調(diao)節節🤟約的能耗(hào)比出口閥🚩門調(diao)節大得多，這點(dian)可以從兩者的(de)功耗分析🤟和功(gōng)耗對比分析看(kan)出。通過離心泵(bèng)的流量與揚程(cheng)的關系圖，可以(yǐ)更為直觀的反(fǎn)映出🔆兩種調節(jiē)方式下的能耗(hào)關系。通過泵變(bian)速調節來減小(xiao)流量還✉️有利于(yú)降低離心泵發(fā)生汽蝕的可能(neng)性。當流量減小(xiǎo)越大時，變速調(diào)節的節能效率(lǜ)也越大，即閥門(men)調節損耗☎️功率(lǜ)越大，但是，泵變(biàn)速過大時‼️又會(huì)造成泵效率降(jiang)低，超出泵比例(li)定律範圍，因此(ci)🧑🏽🤝🧑🏻，在實際應用時(shí)應該從多方面(mian)考慮，在二者之(zhi)間綜合出*的流(liú)量調節方法。
