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100-65-315A導熱油泵常用調節(jié)方式的分析
時間:2013-08-06 11:24 作者:導熱油泵廠 點擊:次
100-65-315A導熱油泵常用調節(jié)方式的分析,通常導熱油泵的流量、壓力可能會與管路系統(tǒng)不一致或由于生產任務、工藝要求發(fā)生變化，需要對泵的流量進行調節(jié)，其實質是改變熱油泵的工況
100-65-315A導熱油泵常用調節(jié)方式的分析,通常導熱油泵的流量、壓力可能會與管路系統(tǒng)不一致或由于生產任務、工藝要求發(fā)生變化，需要對泵的流量進行調節(jié)，其實質是改變熱油泵的工況點。
導熱油泵的工作原理是把電動機高速旋轉的機械能轉化為被提升液體的動能和勢能，是一個能量傳遞和轉化的過程。根據這一特點可知，導熱油泵的工況點是建立在油泵和管道系統(tǒng)能量供求關系的平衡上的，只要兩者之一的情況發(fā)生變化，其工況點就會轉移。工況點的改變由兩方面引起：一．管道系統(tǒng)特性曲線改變，如閥門節(jié)流；二．油泵本身的特性曲線改變，如變頻調速、切削葉輪、油泵串聯(lián)或并聯(lián)。
下面就這幾種方式進行分析和比較：
一、閥門節(jié)流
改變100-65-315A導熱油泵流量最簡單的方法就是調節(jié)泵出口閥門的開度，而油泵轉速保持不變（一般為額定轉速），其實質是改變管路特性曲線的位置來改變泵的工況點。如圖1所示，油泵特性曲線Q－H與管路特性曲線Q－∑h的交點A為閥門全開時油泵的極限工況點。關小閥門時，管道局部阻力增加，油泵工況點向左移至B點，相應流量減少。閥門全關時，相當于阻力無限大，流量為零，此時管路特性曲線與縱坐標重合。以關小閥門來控制流量時，油泵本身的供油能力不變，揚程特性不變，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節(jié)，且無需額外投資，適用場合很廣。但節(jié)流調節(jié)是以消耗導熱油泵的多余能量來維持一定的供給量，導熱油泵的效率也將隨之下降，經濟上不太合理。
二、變頻調速
工況點偏離高效區(qū)是油泵需要調速的基本條件。當油泵的轉速改變時，閥門開度保持不變（通常為最大開度），管路系統(tǒng)特性不變，而供油能力和揚程特性隨之改變。如圖2所示，A為油泵平衡工況點（也稱工作點），對應效率ηa。欲減小流量，可將轉速降低，此時工況點為B，對應效率ηb，油泵仍處于高效區(qū)內。如果采用閥門節(jié)流的方法來調節(jié)，則工況點為C，對應效率為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，變頻調速時的揚程比閥門節(jié)流小，所以變頻調速所需的供油功率也比閥門節(jié)流小，很顯然，與閥門節(jié)流相比，變頻調速的節(jié)能效果很突出，導熱油泵的工作效率更高。另外，采用變頻調速后，不僅有利于降低導熱油泵發(fā)生汽蝕的可能性，而且還可以通過對升速/降速時間的預置來延長開機/停機過程，使動態(tài)轉矩大為減小，從而在很大程度上消除了極具破壞性的油錘效應，大大延長了油泵和管道系統(tǒng)的壽命。
事實上，變頻調速也有局限性，除了投資較大、維護成本較高外，當油泵變速過大時會造成效率下降，超出泵比例定律范圍，不可能無限制調速。
三、切削葉輪
當轉速一定時，泵的壓力、流量均和葉輪直徑有關。對同一型號的泵，可采用切削法改變泵的特性曲線。設熱油泵原葉輪直徑為D、流量為Q、揚程為H、功率為P，切削后的葉輪直徑為D、流量為Q、揚程為H、功率為P，則其相互關系為：
上述三式統(tǒng)稱為泵的切削定律。切削定律是建立在大量感性試驗資料基礎上的，它認為如果葉輪的切削量控制在一定限度內（此切削限量與油泵的比轉數(shù)有關），則切削前后油泵相應的效率可視為不變。切削葉輪是改變油泵性能的一種簡便易行的辦法，即所謂變徑調節(jié)，它在一定程度上解決了油泵類型、規(guī)格的有限性與供油對象要求的多樣性之間的矛盾，擴大了油泵的使用范圍。當然，切削葉輪屬不可逆過程，用戶必須經過精確計算并衡量經濟合理性后方可實施。
四、油泵串聯(lián)和并聯(lián)
油泵串聯(lián)是指一臺泵的出口向另一臺泵的入口輸送流體。以最簡單的兩臺相同型號、相同性能的導熱油泵串聯(lián)為例：串聯(lián)性能曲線相當于單泵性能曲線的揚程在流量相同的情況下迭加起來，串聯(lián)工作點A的流量和揚程都比單泵工作點B的大，但均達不到單泵時的2倍，這是因為泵串聯(lián)后一方面揚程的增加大于管路阻力的增加，致使富余的揚程促使流量增加，另一方面流量的增加又使阻力增加，抑制了總揚程的升高。油泵串聯(lián)運行時，必須注意后一臺泵是否能夠承受升壓。啟動前每臺泵的出口閥都要關閉，然后順序開啟泵和閥門向外供油。
油泵并聯(lián)是指兩臺或兩臺以上的泵向同一壓力管路輸送流體，其目的是在壓頭相同時增加流量。仍然以最簡單的兩臺相同型號、相同性能的導熱油泵并聯(lián)為例：如圖4所示，并聯(lián)性能曲線相當于單泵性能曲線的流量在揚程相等的情況下迭加起來，并聯(lián)工作點A的流量和揚程均比單泵工作點B的大，但考慮管阻因素，同樣達不到單泵時的2倍。
如果純粹以增加流量為目的，那么究竟采用并聯(lián)還是串聯(lián)應當取決于管路特性曲線的平坦程度，管路特性曲線越平坦，并聯(lián)后的流量就越接近于單泵運行時的2倍，從而比串聯(lián)時的流量更大，更有利于運作。
五、結論
閥門節(jié)流雖然會造成能量的損失和浪費，但在一些簡單場合仍不失為一種快速易行的流量調節(jié)方式；變頻調速因其節(jié)能效果好、自動化程度高而越來越受到用戶的青睞；切削葉輪一般多用于清油泵，由于改變了泵的結構，通用性較差；油泵串聯(lián)和并聯(lián)只適用于單臺泵不能滿足輸送任務的情況，而且串聯(lián)或并聯(lián)的臺數(shù)過多反而不經濟。在實際應用時應從多方面考慮，在各種流量調節(jié)方法之中綜合出最佳方案，確保導熱油泵的高效運行。
導熱油泵的工作原理是把電動機高速旋轉的機械能轉化為被提升液體的動能和勢能，是一個能量傳遞和轉化的過程。根據這一特點可知，導熱油泵的工況點是建立在油泵和管道系統(tǒng)能量供求關系的平衡上的，只要兩者之一的情況發(fā)生變化，其工況點就會轉移。工況點的改變由兩方面引起：一．管道系統(tǒng)特性曲線改變，如閥門節(jié)流；二．油泵本身的特性曲線改變，如變頻調速、切削葉輪、油泵串聯(lián)或并聯(lián)。
下面就這幾種方式進行分析和比較：
一、閥門節(jié)流
改變100-65-315A導熱油泵流量最簡單的方法就是調節(jié)泵出口閥門的開度，而油泵轉速保持不變（一般為額定轉速），其實質是改變管路特性曲線的位置來改變泵的工況點。如圖1所示，油泵特性曲線Q－H與管路特性曲線Q－∑h的交點A為閥門全開時油泵的極限工況點。關小閥門時，管道局部阻力增加，油泵工況點向左移至B點，相應流量減少。閥門全關時，相當于阻力無限大，流量為零，此時管路特性曲線與縱坐標重合。以關小閥門來控制流量時，油泵本身的供油能力不變，揚程特性不變，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節(jié)，且無需額外投資，適用場合很廣。但節(jié)流調節(jié)是以消耗導熱油泵的多余能量來維持一定的供給量，導熱油泵的效率也將隨之下降，經濟上不太合理。
二、變頻調速
工況點偏離高效區(qū)是油泵需要調速的基本條件。當油泵的轉速改變時，閥門開度保持不變（通常為最大開度），管路系統(tǒng)特性不變，而供油能力和揚程特性隨之改變。如圖2所示，A為油泵平衡工況點（也稱工作點），對應效率ηa。欲減小流量，可將轉速降低，此時工況點為B，對應效率ηb，油泵仍處于高效區(qū)內。如果采用閥門節(jié)流的方法來調節(jié)，則工況點為C，對應效率為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，變頻調速時的揚程比閥門節(jié)流小，所以變頻調速所需的供油功率也比閥門節(jié)流小，很顯然，與閥門節(jié)流相比，變頻調速的節(jié)能效果很突出，導熱油泵的工作效率更高。另外，采用變頻調速后，不僅有利于降低導熱油泵發(fā)生汽蝕的可能性，而且還可以通過對升速/降速時間的預置來延長開機/停機過程，使動態(tài)轉矩大為減小，從而在很大程度上消除了極具破壞性的油錘效應，大大延長了油泵和管道系統(tǒng)的壽命。
事實上，變頻調速也有局限性，除了投資較大、維護成本較高外，當油泵變速過大時會造成效率下降，超出泵比例定律范圍，不可能無限制調速。
三、切削葉輪
當轉速一定時，泵的壓力、流量均和葉輪直徑有關。對同一型號的泵，可采用切削法改變泵的特性曲線。設熱油泵原葉輪直徑為D、流量為Q、揚程為H、功率為P，切削后的葉輪直徑為D、流量為Q、揚程為H、功率為P，則其相互關系為：
上述三式統(tǒng)稱為泵的切削定律。切削定律是建立在大量感性試驗資料基礎上的，它認為如果葉輪的切削量控制在一定限度內（此切削限量與油泵的比轉數(shù)有關），則切削前后油泵相應的效率可視為不變。切削葉輪是改變油泵性能的一種簡便易行的辦法，即所謂變徑調節(jié)，它在一定程度上解決了油泵類型、規(guī)格的有限性與供油對象要求的多樣性之間的矛盾，擴大了油泵的使用范圍。當然，切削葉輪屬不可逆過程，用戶必須經過精確計算并衡量經濟合理性后方可實施。
四、油泵串聯(lián)和并聯(lián)
油泵串聯(lián)是指一臺泵的出口向另一臺泵的入口輸送流體。以最簡單的兩臺相同型號、相同性能的導熱油泵串聯(lián)為例：串聯(lián)性能曲線相當于單泵性能曲線的揚程在流量相同的情況下迭加起來，串聯(lián)工作點A的流量和揚程都比單泵工作點B的大，但均達不到單泵時的2倍，這是因為泵串聯(lián)后一方面揚程的增加大于管路阻力的增加，致使富余的揚程促使流量增加，另一方面流量的增加又使阻力增加，抑制了總揚程的升高。油泵串聯(lián)運行時，必須注意后一臺泵是否能夠承受升壓。啟動前每臺泵的出口閥都要關閉，然后順序開啟泵和閥門向外供油。
油泵并聯(lián)是指兩臺或兩臺以上的泵向同一壓力管路輸送流體，其目的是在壓頭相同時增加流量。仍然以最簡單的兩臺相同型號、相同性能的導熱油泵并聯(lián)為例：如圖4所示，并聯(lián)性能曲線相當于單泵性能曲線的流量在揚程相等的情況下迭加起來，并聯(lián)工作點A的流量和揚程均比單泵工作點B的大，但考慮管阻因素，同樣達不到單泵時的2倍。
如果純粹以增加流量為目的，那么究竟采用并聯(lián)還是串聯(lián)應當取決于管路特性曲線的平坦程度，管路特性曲線越平坦，并聯(lián)后的流量就越接近于單泵運行時的2倍，從而比串聯(lián)時的流量更大，更有利于運作。
五、結論
閥門節(jié)流雖然會造成能量的損失和浪費，但在一些簡單場合仍不失為一種快速易行的流量調節(jié)方式；變頻調速因其節(jié)能效果好、自動化程度高而越來越受到用戶的青睞；切削葉輪一般多用于清油泵，由于改變了泵的結構，通用性較差；油泵串聯(lián)和并聯(lián)只適用于單臺泵不能滿足輸送任務的情況，而且串聯(lián)或并聯(lián)的臺數(shù)過多反而不經濟。在實際應用時應從多方面考慮，在各種流量調節(jié)方法之中綜合出最佳方案，確保導熱油泵的高效運行。
