Fælles flowreguleringsmetoder for centrifugalpumper

Centrifugalpumper er meget udbredt i industrier som vandsparearbejde og kemiteknik, og udvælgelsen af ​​deres driftspunkter og analyse af energiforbrug værdsættes i stigende grad. Normalt er strømningshastigheden og trykhøjden for en centrifugalpumpe muligvis ikke i overensstemmelse med rørledningssystemet, eller på grund af ændringer i produktionsopgaver og proceskrav skal pumpens strømningshastighed justeres, hvilket væsentligt ændrer driftspunktet for centrifugalpumpen. Ud over rigtigheden af ​​centrifugalpumpevalg under ingeniørdesignstadiet vil valget af driftspunkter i den faktiske brug af centrifugalpumper også direkte påvirke brugernes energiforbrug og omkostninger. Derfor er det særligt vigtigt at ændre driftspunktet for en centrifugalpumpe med rimelighed.
Arbejdsprincippet for en centrifugalpumpe er at omdanne den mekaniske energi, der genereres af højhastighedsrotationen af ​​den elektriske motor, til den kinetiske energi og potentielle energi af den løftede væske, som er en proces med energioverførsel og omdannelse. Ifølge denne karakteristik er driftspunktet for en centrifugalpumpe etableret på balancen mellem energiforsyning og efterspørgsel mellem vandpumpen og rørledningssystemet. Så længe en af ​​de to betingelser ændres, vil dens driftspunkt skifte. Ændringen af ​​driftspunkt er forårsaget af to aspekter: 1. Den karakteristiske kurve for selve vandpumpen ændres, såsom pumpehjulsskæring. 2. Ændringer i rørledningssystemets karakteristiske kurver, såsom ventil drosling.
Nedenfor er en analyse og sammenligning af disse to metoder:
1. Løbehjulsskæring
Når hastigheden er konstant, er pumpens trykhøjde og flowhastighed relateret til pumpehjulets diameter. For pumper af samme model kan skæremetoden bruges til at ændre pumpens karakteristiske kurve. Hvis det antages, at centrifugalpumpens oprindelige pumpehjulsdiameter er D, flowhastigheden er Q, hovedet er H, og effekten er P, og den afskårne pumpehjulsdiameter er D', flowhastigheden er Q', hovedet er H', og effekten er P', forholdet mellem dem er:
Ovenstående tre ligninger omtales samlet som pumpernes skærelov. Skæreloven er baseret på en stor mængde perceptuelle eksperimentelle data. Den mener, at hvis løbehjulets skæremængde styres inden for en vis grænse (som er relateret til vandpumpens specifikke hastighed), kan den tilsvarende effektivitet af vandpumpen før og efter skæring betragtes som uændret. Løbehjulsskæring er en enkel og gennemførlig metode til at ændre ydeevnen af ​​vandpumper, kendt som variabel diameterjustering. Det løser modsætningen mellem den begrænsede type og specifikationer af vandpumper og mangfoldigheden af ​​vandforsyningsobjektkrav til en vis grad, hvilket udvider anvendelsesområdet for vandpumper. Naturligvis er løbehjulsskæring en irreversibel proces, og brugerne skal gennemgå præcise beregninger og måle økonomisk rationalitet før implementering.
2. Ventil drosling
Den enkleste måde at ændre flowhastigheden af ​​en centrifugalpumpe er at justere åbningen af ​​pumpens udløbsventil, mens pumpehastigheden holdes konstant (normalt ved den nominelle hastighed). Dens essens er at ændre positionen af ​​rørledningens karakteristiske kurve for at ændre pumpens driftspunkt. Når ventilen skrues ned for at styre flowet, forbliver selve pumpens vandforsyningskapacitet uændret, løftehøjdekarakteristikken forbliver uændret, og rørmodstandskarakteristikken ændres med ændringen af ​​ventilåbningen. Denne metode er nem at betjene, med kontinuerligt flow og kan frit justeres mellem en vis maksimal flowhastighed og nul, uden behov for yderligere investering. Det er bredt anvendeligt i forskellige situationer. Men droslingregulering er at opretholde en vis forsyningsvolumen ved at forbruge overskydende energi fra centrifugalpumpen, og effektiviteten af ​​centrifugalpumpen vil også falde, hvilket ikke er økonomisk rimeligt.
I dag er den foretrukne justeringsmetode for mange virksomheder impellerskæring, da det kan spare energi og reducere forbruget. Der skal dog foretages nøjagtige beregninger før løbehjulsskæring for at sikre, at den kan opfylde driftsbetingelserne efter skæring.