离心泵流量调节方法：转速调节

在泵的叶轮转速一定时，一台泵在具体操作条件下所提供的液体流量和扬程可用H—Q 特性曲线上的一点来表示。至于这一点的具体位置，应视泵前后的管路情况而定。讨论泵的工作情况，不应脱离管路的具体情况。泵的工作特性由泵本身的特性和管路的特性共同决定。

( 一) 管路特性曲线

由柏努利方程导出外加压头计算式:

Q 越大，则∑Hf 越大，则流动系统所需要的外加压头He 越大。将通过某一特定管路的流量与其所需外加压头之间的关系，称为管路的特性。

上式中的压头损失:

若忽略上、下游截面的动压头差，则

上式称为管路的特性方程，表达了管路所需要的外加压头与管路流量之间的关系。在H—Q 坐标中对应的曲线称为管路特性曲线，如图1 -41 所示。

管路特性曲线反映了特定管路在给定操作条件下流量与压头的关系。此曲线的形状只与管路的铺设情况及操作条件有关，而与泵的特性无关。

( 二) 离心泵的工作点

将泵的H—Q 曲线与管路的H—Q 曲线绘在同一坐标系中，两曲线的交点M 点称为泵的工作点，如图1 -42 所示。

图1-41　管路特性曲线

(www.xing528.com)

图1-42　离心泵的工作点

①泵的工作点由泵的特性和管路的特性共同决定，可通过联立求解泵的特性方程和管路的特性方程得到。

②安装在管路中的泵，其输液量即为管路的流量; 在该流量下泵提供的扬程也就是管路所需要的外加压头。因此，泵的工作点对应的泵压头既是泵提供的，也是管路需要的。

③指定泵安装在特定管路中，只能有一个稳定的工作点M。

( 三) 离心泵的流量调节

当离心泵在特定管路上工作时，若工作点的流量与生产要求的输送量不一致时，就应设法改变离心泵工作点的位置，即进行流量调节。由于泵的工作点由泵的特性曲线和管路特性曲线共同决定，因此，只要改变两曲线之一即可达到调节流量的目的。

1.改变出口阀门的开度 通常生产中主要采取改变泵出口阀门开度的方法来改变管路特性曲线。当阀门关小时，管路的局部阻力增大，管路特性曲线变陡( 如图1 -43 中的曲线1) ，工作点由M 移至M1，流量由QM 减小到QM1;当阀门开大时，管路的局部阻力减小，管路特性曲线变得平坦一些( 如图1 -43 中的曲线2) ，工作点由M 移至M2，流量由QM 增大到QM2。

用阀门调节流量迅速方便，且流量可以连续变化，因此工业生产中主要采用此方法。

2.改变泵的转速或叶轮直径 通常采用改变离心泵的转速的方法来改变离心泵的特性曲线。如图1 -44 所示，若把泵的转速由n 提高到n1，泵的特性曲线H—Q 上移，工作点由M 移至M1，流量由QM 增大到QM1; 若把泵的转速减小到n2，工作点由M 移至M2，流量由QM 减小到QM2，这种调节流量的方法使流量随转速下降而减小，动力消耗也相应降低，但需要变速装置或价格昂贵的变速原动机，难以实现流量连续调节，故化工生产中很少采用。

图1-43　改变阀门开度时流量变化示意图

图1-44　改变泵的转速时流量变化

此外，改变叶轮直径也可以改变泵的特性曲线，从而达到调节流量的目的。每种基本型号的泵都配有几个直径大小不同的叶轮，故当流量定期变动时，采用这种方法是可行的，但流量调节的范围不大，且叶轮直径减小不当还可能降低离心泵的效率，限制了这种方法的实际应用。