中胡泵業關于水泵的工況調節
水泵裝置的工況點是水泵特性曲線和水泵管路系統特性曲線的交點,這兩條曲線中的任
意一條發生變化,工況點就會發生轉移。
改變水泵特性曲線位置的方法主要有變速調節 (調速運行)、變徑調節(換輪運行)、變
角調節 (改變軸流泵的葉片安裝角度)、摘段調節 (增減多級泵的葉輪級數) 以及水泵的并
聯與串聯工作等。影響水泵管路系統特性曲線位置的主要因素是靜揚程的改變 (水位變化).
影響水泵管路系統特性曲線形狀的主要因素是管道系統阻力損失的改變(閥門調節)。上述
各項因素的改變均會使工況點發生改變。實際工程中,為了滿足水量或水壓的變化,可以采
用一些措施改變水泵工作的工況點
、自動調節
對于水泵供水系統,當水泵供水量大于用水量時,管網中的壓力就會增加,實際上就是
增加了水泵的靜揚程,因此,水泵管路系統特性曲線位置就會發生移動,工況點的變化情況
如圖 1-16 所示。當水泵吸水池水位 (或江河的水位) 或高位水池的水位變化,也都會使水
泵管路系統特性曲線的位置發生移動,如圖 1-16 所示的變化
從圖中可以看出,水泵的工況點隨著水位的變化或隨著供水管道系統中的壓力的變化而
沿著水泵特性曲線左右移動,不斷建立新的平衡工況點。即工況點是在一定幅度區間內游動
的,這種水泵工況點自動隨管路情況的變化而改變,稱作自動調節。水泵自動調節使水泵的
使用范圍擴大,但也造成了一定的能量浪費
、閥門調節(節流調節)
調節水泵出水控制閥門的開啟度,可以改變管路阻抗 S,使水泵管路系統特性曲線的位
置發生移動。因此,在實際運行中,就可以通過調整水泵出口的控制閥門的開啟度而人為的
調節水泵工況點,滿足運行的需要
如圖 1-17 所示,閥門開啟度達到最大時的工況點為 A 點,稱之為極限工況點。隨著控
制閥門的關小,阻抗 S逐漸增大,管路特性曲線逐步揚高,水泵工況點逐步左移到 B 點、C
點等
當閥門關閉時,相當于阻抗 S 無限大,流量 Q=0。所以,通過改變控制閥門的開啟度
的大小,就可以使得水泵的工況點從空載工況點到極限工況點變化,達到控制流量,維持供
水管道系統中的凈水壓力基本不變目的。
從經濟上,閥門調節是以增加閥門阻力 (阻抗 S 增大),消耗水泵的多于能量 AH 的方
法來維持一定的供水量。如水泵在 C 點工作時,水泵提供的揚程比管路所需要的最小揚程
多AH,這多出的AH 揚程用于克服闊門關小時所產生的局部阻力損失,是人為造成的浪
費。其消耗的功率 AN=YQHkW)。由于閥門調節造成了一定的能量浪費,因此,在泵站
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的設計和運行中,一般情況下,不宜用閥門調節流量。但由于離心泵的 Q-N 曲線是上升型
的,采用閥門將流量調小時,水泵的軸功率也隨之減小,對原動機無過載危害,而且閥門調
節方便靈活,因此,闊門調節在小型泵站中仍是常見的一種方法。
三、變速調節
水泵樣本上給出的水泵的各項參數,都是在額定轉速下的參數,如果水泵轉速改變,那么
水泵的參數必然要發生改變。水泵轉速與流量、揚程、功率之間的變化規律符合比例定律 (詳
見第三章的介紹)。圖 1-18 所示為水泵裝置的工況點隨轉速變化情況,從圖中可以看出,如果
改變水泵轉速,使泵的特性曲線升高或降低,就能調節水泵裝置的工況點。變轉速調節法沒
有節流損失,但必須使用能調速的原動機,如柴油機、直流電動機和變頻調速交流電動機。
四、葉輪切削調節
水泵的性能隨葉輪外徑變化而變化,在切削量不是很大的情況下,水泵葉輪外徑與流
量、揚程、功率之間的變化規律符合切削定律 (詳見第三章的介紹)。圖 1-19 中繪出了不同
外徑時水泵特性曲線以及工況點的變化情況。從圖中可以看出,切削葉輪外徑能使水泵特性
曲線向下移動,其規律和改變轉速時類似。
除了上述幾種調節方法外,水泵并聯和水泵串聯也能改變水泵特性曲線的位置,使工況
點發生改變,這一部分的具體內容將在下一節中詳細介紹。另外,軸流泵可以通過改變葉輪
的安裝角度改變水泵的特性曲線,進而調節水泵工況點。