Bežné metódy regulácie prietoku pre odstredivé čerpadlá

Odstredivé čerpadlá sú široko používané v odvetviach, ako je ochrana vody a chemické inžinierstvo, a výber ich prevádzkových bodov a analýza spotreby energie sú čoraz viac cenené. Prietok a tlaková výška odstredivého čerpadla zvyčajne nemusia byť v súlade s potrubným systémom alebo v dôsledku zmien vo výrobných úlohách a procesných požiadavkách je potrebné upraviť prietok čerpadla, čo v podstate mení prevádzkový bod čerpadla. odstredivé čerpadlo. Okrem správnosti výberu odstredivého čerpadla v štádiu inžinierskeho návrhu, výber prevádzkových bodov pri skutočnom používaní odstredivých čerpadiel priamo ovplyvní aj spotrebu energie a náklady používateľov. Preto je obzvlášť dôležité rozumne zmeniť pracovný bod odstredivého čerpadla.
Princíp činnosti odstredivého čerpadla spočíva v premene mechanickej energie generovanej vysokorýchlostným otáčaním elektromotora na kinetickú energiu a potenciálnu energiu zdvihnutej kvapaliny, čo je proces prenosu a premeny energie. Podľa tejto charakteristiky je pracovný bod odstredivého čerpadla stanovený na rovnováhe dodávky a dopytu energie medzi vodným čerpadlom a potrubným systémom. Pokiaľ sa zmení jedna z týchto dvoch podmienok, jej pracovný bod sa posunie. Zmena pracovného bodu je spôsobená dvoma aspektmi: 1. Zmení sa charakteristika samotného vodného čerpadla, ako je rezanie obežného kolesa. 2. Zmeny charakteristických kriviek potrubného systému, ako je škrtenie ventilov.
Nižšie je uvedená analýza a porovnanie týchto dvoch metód:
1. Rezanie obežného kolesa
Keď sú otáčky konštantné, tlaková výška a prietok čerpadla súvisia s priemerom obežného kolesa. Pri čerpadlách rovnakého modelu možno použiť metódu rezania na zmenu charakteristickej krivky čerpadla. Za predpokladu, že pôvodný priemer obežného kolesa odstredivého čerpadla je D, prietok je Q, hlava je H a výkon je P a priemer rezného obežného kolesa je D', prietok je Q', hlava je H' a výkon je P', vzťah medzi nimi je:
Vyššie uvedené tri rovnice sa súhrnne označujú ako zákon rezania čerpadiel. Zákon o rezaní je založený na veľkom množstve percepčných experimentálnych údajov. Domnieva sa, že ak je množstvo rezania obežného kolesa riadené v rámci určitého limitu (ktorý súvisí so špecifickými otáčkami vodného čerpadla), zodpovedajúcu účinnosť vodného čerpadla pred a po rezaní možno považovať za nezmenenú. Rezanie obežného kolesa je jednoduchý a uskutočniteľný spôsob zmeny výkonu vodných čerpadiel, známy ako nastavenie premenlivého priemeru. Do určitej miery rieši rozpor medzi obmedzeným typom a špecifikáciami vodných čerpadiel a rôznorodosťou požiadaviek na vodárenský objekt a rozširuje rozsah použitia vodných čerpadiel. Samozrejme, rezanie obežného kolesa je nevratný proces a používatelia musia pred implementáciou prejsť presnými výpočtami a zmerať ekonomickú racionalitu.
2. Škrtenie ventilu
Najjednoduchší spôsob, ako zmeniť prietok odstredivého čerpadla, je nastaviť otvorenie výstupného ventilu čerpadla, pričom sa otáčky čerpadla udržiavajú konštantné (zvyčajne na menovitých otáčkach). Jeho podstatou je zmena polohy charakteristickej krivky potrubia, aby sa zmenil pracovný bod čerpadla. Keď je ventil otočený smerom nadol, aby sa reguloval prietok, kapacita prívodu vody samotného čerpadla zostane nezmenená, charakteristika hlavy zostane nezmenená a charakteristika odporu potrubia sa zmení so zmenou otvorenia ventilu. Táto metóda je ľahko ovládateľná, s kontinuálnym prietokom a dá sa voľne nastaviť medzi určitým maximálnym prietokom a nulou, bez potreby ďalších investícií. Je široko použiteľný v rôznych situáciách. Ale regulácia škrtenia má udržiavať určitý objem dodávky spotrebou prebytočnej energie z odstredivého čerpadla a zníži sa aj účinnosť odstredivého čerpadla, čo nie je ekonomicky rozumné.
V súčasnosti je pre mnohé podniky preferovanou metódou úpravy rezanie obežného kolesa, pretože môže ušetriť energiu a znížiť spotrebu. Pred rezaním obežného kolesa je však potrebné vykonať presné výpočty, aby sa zabezpečilo, že po rezaní bude spĺňať prevádzkové podmienky.