如何选择适当的调速方式？

图5-22　最佳转速的计算图

调速节能方案是否成立与以下两个方面的因素有关：其一，是调速后的泵站效率是否比调速前高。因为调速肯定可以使水泵效率在实际工作扬程不变的情况下的效率提高，如果为了便于调速把直接传动改为间接传动，则调速后的传动效率又会降低。因此，调速后的泵站效率是否能够提高应该通过详细计算才能知道。当泵站效率确定后，才能求出调速后能源节省效果，才能知道运行费用可以减少多少。其二，在很大程度上取决于调速方式的选用及调速设备的造价。目前，一般排灌泵站采用调速方式较少，其原因也就在于此。研究各种调速措施，降低调速设备的价格，是实现调速节能的关键。

调速方式主要有以下两个方面：

（一）利用传动装置的调速

1.皮带传动的调速

只要更换不同直径的皮带轮就可以达到改变水泵转速的目的。对于扬程变化较大的泵站，可以配备几个不同直径的皮带轮，以适应不同扬程的需要。当然，这给拆装带来了麻烦，而且也不能实现无级调速，但这种调速方法是最简单而又省钱的办法。此外，若将原来的直接传动改为皮带传动来进行调整转速，则应该注意皮带传动效率要比直接传动低的问题。

2.利用齿轮变速箱的调速

这也是一种有级调速，它是通过改变齿轮直径来改变水泵转速的。齿轮箱的造价较高。但采用齿轮传动的机组结构较紧凑，泵房面积较小。

3.利用液力联轴器的调速

这是可以实现无级调速的调速方法，只要改变液力联轴器内的充油量就可以改变水泵转速。但传动比较大时，其效率也会明显降低。

（二）动力机的调速

1.柴油机的调速

柴油机是最适于调速的动力机，只要控制供油量的大小就可以获得所需要的转速。(www.xing528.com)

2.电动机的调速

电动机最便于调速的是直流电动机。但因价格昂贵，在排灌泵中很少采用。异步电动机虽可用变频、变极、调压等方法来达到调速的目的，但调速设备较复杂，造价较高，因此，在选用时应作技术经济比较。

【例5-2】某泵站多年平均净扬程为4.05m，其管路阻力参数S=13.4s2/m5，皮带传动效率ηgr=0.93。选用水泵为14HB-40型混流泵，设计点的参数n0=980r/min，Q0=0.278m3/s，H0=8.1m，轴功率Pa=26kW，η0=85.5%，配套电机为JO2-62-4型异步电动机，额定功率P0=30kW，电机效率ηmo=88.2%。未调速前，在4.05m净扬程下的工作参数为Q=0.329m3/s，水泵的总扬程H=5.5m，水泵效率η0=74%。现拟采用调速的方法节能，求最佳转速为多少？调速后的水泵效率和管路效率为多少？装置效率比调速前提高多少？

【解】最佳转速n为：

调速后的流量Q、扬程H、轴功率Pa和效率η为：

水泵效率　η=η0=85.5%（因为上述比例律公式是按效率相等的原则推导出来的）。

管路效率　ηpi=4.05/4.64=87.28%

电动机的额定功率Pmo=30kW，当水泵的轴功率为11.28kW时，电动机的负荷系数查电机效率曲线得电动机的效率约为85%。故

调速前在装置扬程Hsy=4.05m时的水泵总扬程H=5.5m，故管路效率ηpi=4.05/5.5=73.6%，水泵轴功率约23kW，电动机的负荷系数β=0.82，电机效率为88%，传动效率为93%。故调速前的装置效率ηsy=0.88×0.93×0.74×0.736=44.57%。

由此可见，调速后泵站的装置效率提高了15.13%。