離心泵泵效調(diào)節(jié)若干問(wèn)題研究

杜喆

摘 要：離心泵廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)中，提高離心泵的泵效有利于減少生產(chǎn)中的成本，并且能夠提高經(jīng)濟(jì)效益。文章主要闡述了離心泵泵效低下的原因，并對(duì)提高離心泵工作效率的措施進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：離心泵；泵效；調(diào)節(jié)

1.離心泵廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)和人們生活中，耗能非常大。

隨著能源的緊缺，設(shè)備的節(jié)能也受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前離心泵實(shí)際工作效率比較低，能量損耗太大，導(dǎo)致成本增多，降低了經(jīng)濟(jì)效益。

離心泵泵效低的原因

1.1離心泵的運(yùn)行工況點(diǎn)偏離了設(shè)計(jì)工況

離心泵的設(shè)計(jì)工況點(diǎn)指按照給定的流量Q、轉(zhuǎn)速n、揚(yáng)程H以及效率進(jìn)行計(jì)算并滿足這些工作參數(shù)的工作情況。設(shè)計(jì)工況下的參數(shù)值一般在會(huì)在離心泵的銘牌上列出，設(shè)計(jì)工況下的參數(shù)值是離心泵工作經(jīng)濟(jì)性最強(qiáng)的情況。但在離心泵的實(shí)際工作中，離心泵的揚(yáng)程發(fā)生變化時(shí)，其他參數(shù)值也會(huì)隨之發(fā)生變化。當(dāng)流量或者揚(yáng)程的數(shù)值偏離設(shè)計(jì)值，尤其是值過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致離心泵的運(yùn)行工況點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)工況而使離心泵的工作效率降低。

1.2離心泵內(nèi)存在各種損失

離心泵的效率包括水力效率、機(jī)械效率以及容積效率，相對(duì)應(yīng)的液體流過(guò)葉輪造成的損失包括流動(dòng)損失、機(jī)械損失、泄漏損失。流動(dòng)損失主要是因?yàn)橐后w流經(jīng)蝸殼、葉輪、擴(kuò)壓器等出現(xiàn)的摩擦損失以及流體流入葉道和轉(zhuǎn)能裝置而造成的沖擊損失，損失的能量大都被流體吸收。機(jī)械損失指葉輪輪蓋和液體產(chǎn)生摩擦而造成的損失、輪盤外側(cè)與液體產(chǎn)生摩擦造成的損失以及填料函內(nèi)與軸承產(chǎn)生摩擦造成的損失。泄漏損失是指軸向力平衡機(jī)構(gòu)及葉輪密封環(huán)等地的泄漏損失。

1.3離心泵自身的運(yùn)行效率低

離心泵的選用也會(huì)對(duì)離心泵運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。為了保證離心泵能夠高效率的工作，應(yīng)當(dāng)選擇如分段式多級(jí)離心泵等類型的高效離心泵。除了需要注意離心泵的選型外，還應(yīng)重視檢修及安裝的質(zhì)量。若檢修及安裝的質(zhì)量低，會(huì)增大離心泵中的水利損失、機(jī)械損失及容積損失，進(jìn)而導(dǎo)致高效率的離心泵無(wú)法充分發(fā)揮其作用，使得離心泵運(yùn)行的效率低下。離心泵實(shí)際運(yùn)行效率的高低對(duì)判斷經(jīng)濟(jì)性起著重要的作用。

2.提高離心泵泵效的措施

2.1離心泵的穩(wěn)定工況點(diǎn)的確定及其調(diào)整方法

管路及離心泵揚(yáng)程特性曲線的交點(diǎn)就是離心泵的工作點(diǎn)，也即離心泵的穩(wěn)定工作的狀況。若管路中的流量降低時(shí)，離心泵的揚(yáng)程會(huì)大于管路必須的揚(yáng)程，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致管路中的流體的流速變快，管道中的流量也會(huì)增加，離心泵的工作點(diǎn)會(huì)發(fā)生移動(dòng)，當(dāng)離心泵的揚(yáng)程小于管路必須的揚(yáng)程時(shí)，管道中的流體的流速會(huì)降低，流量也會(huì)減少，離心泵的工作點(diǎn)會(huì)發(fā)生與上述移動(dòng)方向相反的移動(dòng)，最后會(huì)在同一個(gè)點(diǎn)處穩(wěn)定下來(lái)，這個(gè)點(diǎn)就是離心泵的穩(wěn)定工作點(diǎn)。離心泵的工況點(diǎn)的調(diào)整有兩種方法。離心泵的工況點(diǎn)建立在離心泵和管道系統(tǒng)的能量供求的平衡上，因此，工況點(diǎn)會(huì)隨著兩者的變化而產(chǎn)生變化。改變離心泵的工況點(diǎn)可以改變水泵的特性曲線，如改變切削葉輪、泵的轉(zhuǎn)速、讓泵串聯(lián)或并聯(lián)工作等。也可以改變管道系統(tǒng)的特性曲線，如改變水位、閘閥節(jié)流等。

2.2減少離心泵內(nèi)損失的措施

減少離心泵內(nèi)的損失主要是減少水利摩擦造成的損失、沖擊損失以及改善葉輪的切割時(shí)浪費(fèi)的功率。離心泵中如蝸殼等結(jié)構(gòu)的過(guò)流表面，因?yàn)槭褂貌唤?jīng)過(guò)機(jī)械加工的鑄件而使得過(guò)流表面過(guò)于粗糙，導(dǎo)致流體的流動(dòng)損失增加。這種情況造成的損失可以通過(guò)通過(guò)砂輪對(duì)離心泵泵體及葉輪蓋板的粗糙表面進(jìn)行拋光處理，這種方法可以將離心泵的工作效率提高百分之二到百分之四。還可以通過(guò)將涂料或漆涂刷在過(guò)流元件的表面來(lái)降低元件表面的粗糙度，這種方法可以將離心泵的運(yùn)行效率提高百分之二到百分之三。除此之外，流道的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)因?yàn)榱鲃?dòng)損失的加大而使得離心泵的運(yùn)行效率降低。減少?zèng)_擊損失的方法可以將葉片制作成具有空間曲面形狀的扭曲葉片，這樣可以確保液體進(jìn)入葉道后能夠沿著葉道高度而不產(chǎn)生沖擊，同時(shí)還可以讓葉道中液流都具有相同的揚(yáng)程。當(dāng)流量的數(shù)值過(guò)于偏離設(shè)計(jì)的流量時(shí)，可以得知葉片的進(jìn)口位置處會(huì)出現(xiàn)沖擊損失，對(duì)于這種情況可以根據(jù)流量的變化通過(guò)活動(dòng)葉片來(lái)調(diào)節(jié)葉片的角度，從而減少?zèng)_擊損失，實(shí)現(xiàn)變工況情況下的節(jié)能。關(guān)于葉輪切割的節(jié)能的措施，已知在葉輪切割余量的最大值的允許范圍內(nèi)，葉輪在切割的前后，其半徑的減小會(huì)使揚(yáng)程、流量以及功率也隨之減少，從而使其功率減小。因此，可以把葉輪換成半徑相對(duì)較小的葉輪，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的增加。

2.3離心泵自身影響泵效的因素的處理措施

離心泵的選型、調(diào)速及維護(hù)等也會(huì)對(duì)離心泵的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。選用離心泵時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況與工作需求來(lái)選擇合適的離心泵，避免出現(xiàn)實(shí)際工作中本應(yīng)使用匹配型號(hào)的離心泵，卻選用中大型離心泵導(dǎo)致離心泵的揚(yáng)程及流量過(guò)于富余使得其長(zhǎng)期處于不合理的工作狀態(tài)。因此，在選擇離心泵的型號(hào)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行考慮，對(duì)于工況比較穩(wěn)定的離心泵，確定其揚(yáng)程及流量的富余量應(yīng)適當(dāng)，不宜過(guò)高，并且保證離心泵能夠滿足生產(chǎn)實(shí)際的需求，確保其能夠高效率的工作。離心泵的選用的依據(jù)是最大負(fù)荷，但由于其時(shí)間比較短，當(dāng)出現(xiàn)泵的運(yùn)行參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)過(guò)于偏離時(shí)，可以通過(guò)改變轉(zhuǎn)速的方法來(lái)解決。轉(zhuǎn)速發(fā)生改變時(shí)，離心泵的揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、功率也會(huì)隨之發(fā)生改變。當(dāng)葉輪的直徑不發(fā)生改變，只稍微改變轉(zhuǎn)速時(shí)，揚(yáng)程、流量及功率就會(huì)降低，其中功率降低的數(shù)值比較明顯。因此通過(guò)降低轉(zhuǎn)速能夠在工況改變的情況下實(shí)現(xiàn)節(jié)能。除此之外，還應(yīng)做好離心泵的維護(hù)工作，應(yīng)在離心泵上應(yīng)用波紋管密封技術(shù)、經(jīng)常檢查和調(diào)整其軸端密封，提高在離心泵的容積效率。當(dāng)離心泵運(yùn)行時(shí)間累積達(dá)到一萬(wàn)個(gè)小時(shí)后，應(yīng)對(duì)離心泵進(jìn)行一次大修，恢復(fù)泵效。還應(yīng)定期檢查管線的連接是否正常，并清理過(guò)濾缸，確保進(jìn)液管道通暢。定期對(duì)離心泵的泵效進(jìn)行檢查，對(duì)于檢測(cè)出的問(wèn)題應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的處理，保證泵效能夠維持在高效率的水平。

總之，離心泵的高效運(yùn)行對(duì)于生產(chǎn)有著重要的意義，在實(shí)際的生產(chǎn)中應(yīng)科學(xué)選用離心泵的類型，保障其能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。并采取有效的措施減少離心泵內(nèi)的各種損失，優(yōu)化及調(diào)節(jié)離心泵的運(yùn)行工況，提高實(shí)際生產(chǎn)中離心泵的運(yùn)行效率，從而增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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