離心泵流量控制方法探討

前言

   離心泵是目前使用廣泛的泵產品，廣泛使用在石油天然氣、石化、化工、鋼鐵、電力、食品飲料、制藥及水處理行業。如何經濟有效的控制泵輸出流量曾經引發過大討論，曾一度流行全部使用變頻調速來控制輸出流量，取消所有控制閥控制流量的型式，單從目前來看市場上有4種廣泛使用的方法：出口閥開度調節、旁路閥調節、調整葉輪直徑、調速控制?，F在我們來逐一分析討論各種方法的特點。

    離心泵流量常用控制方法

    方法一：出口閥開度調節
    這種方法中泵與出口管路調節閥串聯，它的實際效果如同采用了新的泵系統，泵的輸出壓頭沒有改變，但是流量曲線有所衰減。
    方法二：旁路閥調節
    這種方法中閥門和泵并聯，它的實際效果如同采用了新的泵系統，泵的輸出壓頭發生改變，同時流量曲線特性也發生變化，流量曲線更接近線形。
    方法三：調整葉輪直徑
    這種方法不使用任何外部組件，流量特性曲線隨直徑變化而變化。
    方法四：調速控制
    葉輪轉速變化直接改變泵的流量曲線，曲線的特性不發生變化，轉速降低時，曲線變的扁平，壓頭和流量均減小。

    泵系統的整體效率

    出口閥調節與旁路調節方法均增加了管路壓力損失，泵系統效率都大幅減小。葉輪直徑調整對整個泵系統效率影響較小，調速控制方法基本不影響系統效率，只要轉速不低于正常轉速的50%。
    能耗水平
    假定通過上述四種辦法將泵的輸出流量從60m3/h調整到50m3/h，輸出為60m3/h時的功率消耗為100%（此時壓頭為70m），那么幾種控制流量的辦法對泵消耗的功率影響如何？
    （1） 出口閥開度調節，能量消耗為94%，流量較低時消耗功率較大。
    （2） 旁路調節，旁路閥將泵的壓頭減小到55M，這只能通過增加泵的流量來實現，結果能耗增加了10%。
    （3） 調整葉輪直徑，縮小葉輪直徑后泵的輸出流量和壓力均降低，能耗縮減到67%。
    （4） 調速控制，轉速降低，泵的流量和壓頭均減小，能耗縮減到65%。

    總結

    下表中總結出了各種流量調節方法，每種方法各有優缺點，應根據實際情況選用。