中胡泵业关于水泵的工况调节
水泵装置的工况点是水泵特性曲线和水泵管路系统特性曲线的交点,这两条曲线中的任
意一条发生变化,工况点就会发生转移。
改变水泵特性曲线位置的方法主要有变速调节 (调速运行)、变径调节(换轮运行)、变
角调节 (改变轴流泵的叶片安装角度)、摘段调节 (增减多级泵的叶轮级数) 以及水泵的并
联与串联工作等。影响水泵管路系统特性曲线位置的主要因素是静扬程的改变 (水位变化).
影响水泵管路系统特性曲线形状的主要因素是管道系统阻力损失的改变(阀门调节)。上述
各项因素的改变均会使工况点发生改变。实际工程中,为了满足水量或水压的变化,可以采
用一些措施改变水泵工作的工况点
、自动调节
对于水泵供水系统,当水泵供水量大于用水量时,管网中的压力就会增加,实际上就是
增加了水泵的静扬程,因此,水泵管路系统特性曲线位置就会发生移动,工况点的变化情况
如图 1-16 所示。当水泵吸水池水位 (或江河的水位) 或高位水池的水位变化,也都会使水
泵管路系统特性曲线的位置发生移动,如图 1-16 所示的变化
从图中可以看出,水泵的工况点随着水位的变化或随着供水管道系统中的压力的变化而
沿着水泵特性曲线左右移动,不断建立新的平衡工况点。即工况点是在一定幅度区间内游动
的,这种水泵工况点自动随管路情况的变化而改变,称作自动调节。水泵自动调节使水泵的
使用范围扩大,但也造成了一定的能量浪费
、阀门调节(节流调节)
调节水泵出水控制阀门的开启度,可以改变管路阻抗 S,使水泵管路系统特性曲线的位
置发生移动。因此,在实际运行中,就可以通过调整水泵出口的控制阀门的开启度而人为的
调节水泵工况点,满足运行的需要
如图 1-17 所示,阀门开启度达到最大时的工况点为 A 点,称之为极限工况点。随着控
制阀门的关小,阻抗 S逐渐增大,管路特性曲线逐步扬高,水泵工况点逐步左移到 B 点、C
点等
当阀门关闭时,相当于阻抗 S 无限大,流量 Q=0。所以,通过改变控制阀门的开启度
的大小,就可以使得水泵的工况点从空载工况点到极限工况点变化,达到控制流量,维持供
水管道系统中的净水压力基本不变目的。
从经济上,阀门调节是以增加阀门阻力 (阻抗 S 增大),消耗水泵的多于能量 AH 的方
法来维持一定的供水量。如水泵在 C 点工作时,水泵提供的扬程比管路所需要的最小扬程
多AH,这多出的AH 扬程用于克服阔门关小时所产生的局部阻力损失,是人为造成的浪
费。其消耗的功率 AN=YQHkW)。由于阀门调节造成了一定的能量浪费,因此,在泵站
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的设计和运行中,一般情况下,不宜用阀门调节流量。但由于离心泵的 Q-N 曲线是上升型
的,采用阀门将流量调小时,水泵的轴功率也随之减小,对原动机无过载危害,而且阀门调
节方便灵活,因此,阔门调节在小型泵站中仍是常见的一种方法。
三、变速调节
水泵样本上给出的水泵的各项参数,都是在额定转速下的参数,如果水泵转速改变,那么
水泵的参数必然要发生改变。水泵转速与流量、扬程、功率之间的变化规律符合比例定律 (详
见第三章的介绍)。图 1-18 所示为水泵装置的工况点随转速变化情况,从图中可以看出,如果
改变水泵转速,使泵的特性曲线升高或降低,就能调节水泵装置的工况点。变转速调节法没
有节流损失,但必须使用能调速的原动机,如柴油机、直流电动机和变频调速交流电动机。
四、叶轮切削调节
水泵的性能随叶轮外径变化而变化,在切削量不是很大的情况下,水泵叶轮外径与流
量、扬程、功率之间的变化规律符合切削定律 (详见第三章的介绍)。图 1-19 中绘出了不同
外径时水泵特性曲线以及工况点的变化情况。从图中可以看出,切削叶轮外径能使水泵特性
曲线向下移动,其规律和改变转速时类似。
除了上述几种调节方法外,水泵并联和水泵串联也能改变水泵特性曲线的位置,使工况
点发生改变,这一部分的具体内容将在下一节中详细介绍。另外,轴流泵可以通过改变叶轮
的安装角度改变水泵的特性曲线,进而调节水泵工况点。