提高水泵经济性的技术探究

      1离心泵特性曲线概述

      离心泵特性曲线就是当水泵的转速( n)为某一定值时，扬程(H)和流量( q)的关系曲线、效率(η)和流量( q)的关系曲线、功率( P)和流量( q)的关系曲线。

      离心泵的特性曲线是液体在泵内运动规律的外在表现形式，这三条曲线需要根据试验的方法(采用离心泵特性曲线的测定装置，逐渐开启水泵出口阀门改变其流量，测得一系列的流量及相应的压头和轴功率，然后将H - q、P - q、η - q曲线绘制在同一张坐标纸上，即为一定型式离心泵在一定转速下的特性曲线) ，不同的水泵特性曲线不同，水泵的特性曲线由设备生产厂家提供。严格意义上讲，每一台水泵都有特定的特性曲线。 在水泵特性曲线上，对应任意流量点都可以找到一组与其相对应的扬程、功率和效率值，通常把这一组相对应的参数称为工况，其对应最高效率点的一组工况称为最佳工况。在生产实践中，水泵的运行工况点是通过管路的特性曲线与水泵的特性曲线确定的(M工况点，在选择和使用泵时，使水泵在高效区运行，以保证运转的经济和安全。

      2影响离心泵(如何保养DL离心泵)特性曲线的因素

      多级离心泵的特性曲线与很多因素有关，如液体的粘度与密度、叶轮出口宽度、叶片的出口安放角与叶片数及离心泵的压出室形状等均会对离心泵的特性曲线产生影响，本文重点对叶轮出口直径和水泵转速对水泵特性曲线的影响进行论述。 211叶轮出口直径对性能曲线的影响 在叶轮其它几何形状相同的情况下，如果改变叶轮的出口直径，则离心泵的特性曲线平行移动。水泵制造厂和使用单位可以采用车削离心泵叶轮外径的方法改变一台泵的性能范围，以使泵的性能更适合实际运行需要。例如，某厂的一台离心式循环泵，其运行压力偏高，为降低压力，将叶轮外径由 330 mm 车削到 310 mm 后，在流量相同的情况下，压力下降，给水泵的电机电流减小，满足了运行的要求。 212转速与性能曲线的关系同一台离心泵输送同一种液体。

      3特性曲线在离心泵运行中的作用

      通过水泵的特性曲线，可以掌握水泵在实际使用过程中各参数之间的关系，指导水泵的运行。 单级泵的节流调节在实际生产过程中，往往采用改变水泵出口阀门开度的方法控制给水流量，也就是在水泵特性曲线不变的情况下，利用改变管道特性曲线，产生水泵新的工况点。 其中 Ⅲ为离心泵出口调节阀开度最大时的管道特性曲线，此时离心泵的工作点为B，流量为q vB，将阀门关小，管道的阻力增加，管道特性曲线改为 Ⅰ，则离心泵的工况点变为A， A点的流量为q vA。从图中可以看出，采用节流调节离心泵流量时，有一部分扬程消耗在阀门节流时产生的附加阻力损失，所以水泵在A点的工作效率要低于B点。

      312水泵的并联与串联 31211水泵的并联 在相同的扬程下，并联泵的流量为单泵的两倍。两泵并联以后，流量和扬程均有提高，总流量小于原单泵输送量的两倍。 31212水泵的串联 在相同的流量下，两台串联泵的扬程为单台泵的两倍。 两泵串联以后，流量和扬程均有提高，总扬程小于原单泵扬程的两倍， 例如某单位的采暖系统循环泵，在系统运行初期，由于采暖热用户少，采暖系统循环水流量小，用单台水泵运行，流量是 280 m 3 /h，扬程 45 m.随着采暖面积的不断增加，采暖系统需要循环流量不断增加，单台水泵不能满足运行需要，这时将同型号的并联水泵启动，两台同型号的水泵并联运行，系统流量是 520 m 3 /h，扬程 46 m. 313水泵的变速调节 根据水泵转速与特性曲线的关系，随着电子工业技术的快速发展，采用变频调速技术可以很方便的改变交流电动机的转速，从而改变泵的特性曲线。在管道特性曲线不变的情况下，将转速由n 1降为n 2，给水泵的工作点由M转移为A，水泵的流量从q vM降为q vA，例如某单位的给水泵，采用 KQSN2002M9 / 223单级双吸离心泵，流量 266 m 3 /h，扬程 57 m，配套电机 Y280S22型 75 kW，在使用过程中由于水泵流量、压力偏高，通过采用变频调速技术，降低了水泵出口的流量和扬程(35 m) ，并且大大降低了电耗。

      4结论

      (1)泵的特性曲线对用户选择水泵、了解水泵的性能和经济合理地使用水泵起着十分重要的作用，可以直观确定参数之间的关系。

      (2)影响水泵性能曲线的因素很多，可以采用改变泵特性曲线的方法确定泵运行最佳工况点。