自吸離心泵的工作原理是把電動機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為被提升液體的動能和勢能，是一個能量傳遞和轉(zhuǎn)化的過程.根據(jù)這一特點(diǎn)可知自吸離心泵的工況點(diǎn)是建立在水泵和管道系統(tǒng)能量供求關(guān)系的平衡上的，只要兩者之一的情況發(fā)生變化其工況點(diǎn)就會轉(zhuǎn)移.工況點(diǎn)的改變由兩方面引起：一是管道系統(tǒng)特性曲線改變?nèi)玳y門節(jié)流；二是水泵本身的特性曲線改變?nèi)缱冾l調(diào)速、切削葉輪、水泵串聯(lián)或并聯(lián)。
下面就自吸離心泵的二種調(diào)節(jié)方式進(jìn)行分析和比較：
一、閥門節(jié)流
改變自吸離心泵流量最簡單的方法就是調(diào)節(jié)泵出口閥門的開度，而水泵轉(zhuǎn)速保持不變(一般為額定轉(zhuǎn)速)，其實質(zhì)是改變管路特性曲線的位置來改變泵的工況點(diǎn)。關(guān)小閥門時，管道局部阻力增加，水泵工況點(diǎn)向左移至B點(diǎn)，相應(yīng)流量減少.閥門全關(guān)時，相當(dāng)于阻力無限大，流量為零，此時管路特性曲線與縱坐標(biāo)重合。以關(guān)小閥門來控制流量時，水泵本身的供水能力不變，揚(yáng)程特性不變，管阻特性將隨閥門開度的改變而改變.這種方法操作簡便、流量連續(xù)，可以在某一最大流量與零之間隨意調(diào)節(jié)，且無需額外投資，適用場合很廣.但節(jié)流調(diào)節(jié)是以消耗離心泵的多余能量來維持一定的供給量，離心泵的效率也將隨之下降，經(jīng)濟(jì)上不太合理。
二、變頻調(diào)速
工況點(diǎn)偏離高效區(qū)是自吸離心泵需要調(diào)速的基本條件.當(dāng)水泵的轉(zhuǎn)速改變時，閥門開度保持不變(通常為最大開度)，管路系統(tǒng)特性不變，而供水能力和揚(yáng)程特性隨之改變。如圖2所示，水泵平衡工況點(diǎn)(也稱工作點(diǎn))，對應(yīng)效率ηa.欲減小流量，可將轉(zhuǎn)速降低，此時工況點(diǎn)為B，對應(yīng)效率ηb，水泵仍處于高效區(qū)內(nèi).如果采用閥門節(jié)流的方法來調(diào)節(jié)，則工況點(diǎn)為C，對應(yīng)效率為ηc，泵的效率下降.由此可見，在所需流量小于額定流量的情況下，變頻調(diào)速時的揚(yáng)程比閥門節(jié)流小，所以變頻調(diào)速所需的供水功率也比閥門節(jié)流小，表示的就是變頻調(diào)速所節(jié)約的供水功率.很顯然，與閥門節(jié)流相比，變頻調(diào)速的節(jié)能效果很突出，自吸離心泵的工作效率更高.另外，采用變頻調(diào)速后，不僅有利于降低自吸離心泵發(fā)生汽蝕的可能性，而且還可以通過對升速/降速時間的預(yù)置來延長開機(jī)/停機(jī)過程，使動態(tài)轉(zhuǎn)矩大為減小，從而在很大程度上消除了極具破壞性的水錘效應(yīng)，大大延長了水泵和管道系統(tǒng)的壽命。 |