离心泵工况调节共34页
离心泵工作点的三种调节方式
离心泵工作点的三种调整方式离心泵是广泛应用于化工泵工业系统的一种通用流体机械。
它具有性能适应范围广（包括流量、压头及对输送介质性质的适应性）、体积小、结构简单、操作简单、操作费用低等诸多优点。
通常，所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致，或由于生产任务、工艺要求发生变化，此时都要求对泵进行流量调整，实质是更改离心泵的工作点。
离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线共同决议的，因此，更改任何一个的特性曲线都可以达到流量调整的目的。
目前，离心泵的流量调整方式重要有调整阀掌控、变速掌控以及泵的并、串联调整等。
由于各种调整方式的原理不同，有本身的优缺点.1更改管路特性曲线更改离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来掌控，其实质是更改管路特性曲线的位置来更改泵的工作点。
2更改离心泵特性曲线依据比例定律和切割定律，更改泵的转速、更改泵结构（如切削叶轮外径法等）两种方法都能更改离心泵的特性曲线，从而达到调整流量（同时更改压头）的目的。
但是对于已经工作的泵，更改泵结构的方法不太便利，并且由于更改了泵的结构，降低了泵的通用性，尽管它在某些时候调整流量经济便利[1]，在生产中也很少采纳。
这里仅分析更改离心泵的转速调整流量的方法。
从图1中分析，当更改泵转速调整流量从Q1下降到Q2时，泵的转速（或电机转速）从n1下降到n2，转速为n2下泵的特性曲线Q—H与管路特性曲线He=H0G1Qe2（管路特曲线不变化）交于点A3（Q2，H3），点A3为通过调速调整流量后新的工作点。
此调整方法调整效果明显、快捷、安全牢靠，可以延长泵使用寿命，节省电能，另外降低转速运行还能有效的降低离心泵的汽蚀余量NPSHr，使泵阔别汽蚀区，减小离心泵发生汽蚀的可能性[2]。
缺点是更改泵的转速需要有通过变频技术来更改原动机（通常是电动机）的转速，原理多而杂，投入较大，且流量调整范围小。
3泵的串、并连调整方式当单台离心泵不能充足输送任务时，可以采纳离心泵的并联或串联操作。
离心泵常用调节方式
离心泵常用调节方式离心泵在水利、化工等行业应用十分广泛，对其工况点的选择和能耗的分析也日益受到重视。
所谓工况点，是指水泵装置在某瞬时的实际出水量、扬程、轴功率、效率以及吸上真空高度等，它表示了水泵的工作能力。
通常，离心泵的流量、压头可能会与管路系统不一致，或由于生产任务、工艺要求发生变化，需要对泵的流量进行调节，其实质是改变离心泵的工况点。
除了工程设计阶段离心泵选型的正确与否以外，离心泵实际使用中工况点的选择也将直接影响到用户的能耗和成本费用。
因此，如何合理地改变离心泵的工况点就显得尤为重要。
油桶泵离心泵的工作原理是把电动机高速旋转的机械能转化为被提升液体的动能和势能，是一个能量传递和转化的过程。
根据这一特点可知，离心泵的工况点是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上的，只要两者之一的情况发生变化，其工况点就会转移。
工况点的改变由两方面引起：一.管道系统特性曲线改变，如阀门节流；二.水泵本身的特性曲线改变，如变频调速、切削叶轮、水泵串联或并联。
下面就这几种方式进行分析和比较：一、阀门节流改变离心泵流量最简单的方法就是调节泵出口阀门的开度，而水泵转速保持不变(一般为额定转速)，其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工况点。
如图1所示，水泵特性曲线Q-H与管路特性曲线Q-∑h的交点A为阀门全开时水泵的极限工况点。
关小阀门时，管道局部阻力增加，水泵工况点向左移至B点，相应流量减少。
阀门全关时，相当于阻力无限大，流量为零，此时管路特性曲线与纵坐标重合。
从图1可看出，以关小阀门来控制流量时，水泵本身的供水能力不变，扬程特性不变，管阻特性将随阀门开度的改变而改变。
这种方法操作简便、流量连续，可以在某一最大流量与零之间随意调节，且无需额外投资，适用场合很广。
但节流调节是以消耗离心泵的多余能量(图中阴影部分)来维持一定的供给量，离心泵的效率也将随之下降，经济上不太合理。
二、变频调速工况点偏离高效区是水泵需要调速的基本条件。
离心泵的工况调节
离心泵的H和Q是由泵的特性曲线和管路特性曲线的交 点——工况点所决定 在船上，各种冷却水泵、锅炉给水泵、凝水泵、货油泵 等，工作中往往需要调节流量，也就是说需要改变泵的 工况点，称为“工况调节” 工况调节可借改变泵的特性或管路特性来实现，船用泵 常用的工况调节方法有以下几种:
选择题
离心泵叶轮的平衡孔开在
上。
A 前盖板 B 后盖板 C A+B D A或B
离心泵起动一段时间后仍不排液，但吸入真空表显示较大 的真空度，其原因是 。
A 引水失败 B 转速过低 C 叶轮反转 D 吸入阻力过大 ．
离心泵发生汽蚀时，采取的应急措施可以是
A 关小排出阀 B 关小吸入阀 C 开大旁通阀
吸人指示较大真空
3-6-6离心泵常见故障的分析
液体进人泵内，排出压力上升，但小于正常值
原因可能在泵的方面
如叶轮松脱、淤塞或严重损坏；转速太低或转向弄反。
若封闭排出压力正常
如管路静压太大 并联使用时另一台泵扬程过高 排出阀未开 先开泵壳上的放气旋塞 然后开吸人阀向泵内灌水 如起动后封闭排压不足，有可能是灌人的舷外水含气 泡过多，以致起动后气体分离而聚于叶根不易冲走
1．节流调节法 增加或减小离心泵排出阀的开度，可使流量增大或减小，称为 节流调节
节流调节法
增或减泵排出阀开度， 可使Q增大或减小 图示为节流调节工况
随着排出阀开度的减小， 管路曲线变陡 R-R1，工况点A-A1， Qa-Q1, P降低，Hs增大。 原管路所利用的扬程仅 为H’1
要求型号相同的泵并联
3-6-2 离心泵的串联工作
泵离心泵的运行和调节
0.5
0.69 0.91 0.78
32
32 30 16
19
25 23 34 2900 0.55 2.3 26 2900 0.75 2.3 29
IS泵综合性能图
泵 工 作 高 效 区
1-2曲线是某泵未经车削时的q-H线 过O点的曲线是某泵未经车削时的q-n线 3-4是某泵允许车削的最小叶轮时的q-H线
方法能够使泵在高效区工作，这对大型泵的节
能尤为重要。
车削叶轮直径
这种调节方法实施起来不方便，且
调节范围也不大。叶轮直径减小不当还可 能降低泵的效率，因此生产上很少采用。 在生产中单台离心泵不能满足输送任务要 求时，可采用离心泵并联或串联操作。
封闭叶轮几个流道
完全封闭几个 流道
封闭几个流道 进口
离心泵的选用
管路特性曲线
H=Hg＋∑h= Hg＋ Rq2
管路特性曲线方程式 管路总水头损失 几何扬程 R：管道系统的特性系数或称阻力系数 =Rq2
＝ H s ＋ H d +△ Z
当排出液面与吸入液 面之高差发生变化， 管路特性曲线的起点 也发生变化，工作点 也将发生变化
Hs ：泵入口至吸入液面的垂直距离
Hd ：泵出口至排出液面的垂直距离 △Z：压力表与真空表安装点的垂直距离
1.1 15-80 1.5 2.0 1.8 20-110 2.5 3.3
0.3 0.42 0.55 0.5 0.69 0.91
8.5 8 7 16 15 13.5
26 34 34 25 34 35 2800 0.37 2.3 25 2800 0.18 2.3 17
1.8
20-160 2.5 3.3 25-110 2.8
1．根据被输送液体的性质和操作条件确定泵
离心泵4-离心泵的装置特性及工况调节
离心泵4-离心泵的装置特性及工况调节离心泵是一种常见的水泵类型，它利用离心力将液体从低压区域输送到高压区域。
离心泵通常由泵体、叶轮、轴和密封装置等部件组成。
离心泵的装置特性主要包括流量特性、扬程特性和效率特性，工况调节主要包括调节叶轮直径、调节叶轮叶数和调节转速。
首先，流量特性是离心泵的工作性能之一、流量特性描述了离心泵在不同流量下的性能参数。
一般情况下，离心泵的流量特性为正向线性关系，即流量与扬程成正比。
在流量小于额定流量时，离心泵的流量特性基本上是线性的。
但是在超过额定流量时，流量特性会出现下降趋势，这是由于泵体结构和叶轮设计的限制所致。
其次，扬程特性是离心泵的另一个重要性能参数。
扬程特性描述了离心泵在不同扬程下的性能表现。
扬程特性通常为反向线性关系，即扬程与流量成反比。
当流量增加时，泵的扬程会逐渐下降。
这是因为在较大流量下，液体在泵体内部流动速度较快，由于摩擦和阻力损失会导致扬程下降。
再次，效率特性是评价离心泵工作效率的指标。
效率特性描述了离心泵在不同流量和扬程下的能量转换效率。
离心泵的效率通常在额定流量和额定扬程下最高，并随着流量和扬程的偏离而下降。
较低的效率意味着泵的能源消耗更大，泵的工作效率也较低。
工况调节是指通过调整离心泵的设计参数来适应不同的工况需求。
主要的工况调节方法包括调节叶轮直径、调节叶轮叶数和调节转速。
调节叶轮直径是通过更换不同直径的叶轮来实现的。
当需要改变流量时，可以选择更换具有不同叶轮直径的离心泵。
较大的叶轮直径可以提供更大的流量，而较小的叶轮直径则可以提供较小的流量。
调节叶轮叶数是通过更换具有不同叶数的叶轮来实现的。
叶轮的叶数越多，泵的流量越大，扬程越小；叶数越少，泵的流量越小，扬程越大。
调节转速是通过更改驱动泵的电机的转速来实现的。
调节转速可以在一定程度上改变泵的流量和扬程。
当需要改变流量和扬程时，可以通过改变电机的转速来实现。
综上所述，离心泵的装置特性包括流量特性、扬程特性和效率特性。
离心泵常用的调节方法
离心泵常用的调节方法离心泵是工业生产中常用的流体输送设备，广泛应用于石油、化工、电力、冶金等领域。
为了保证离心泵的工作效率和稳定性，需要进行适当的调节。
常用的调节方法主要包括流量调节、转速调节、进口压力调节和出口阀门调节等。
接下来将详细介绍这几种调节方法。
1.流量调节：流量调节是离心泵最常见的调节方法。
常用的流量调节器有节流阀、调速器和变频器等。
节流阀通过调节泵的出口阀门的开度来改变泵的流量。
调速器通过调节泵的转速来改变泵的流量。
变频器通过调节电机的转速来改变泵的流量。
流量调节的关键是根据工艺要求和流体特性选择合适的调节器，同时控制器的精度和稳定性也要满足要求。
2.转速调节：转速调节是通过改变离心泵电机的转速来调节泵的流量和扬程。
常用的转速调节方法有变频调速和机械变速调节。
变频调速是通过调节电机供电频率和电压来改变电机的转速。
这种方法具有调节范围广，控制精度高的优点，但需要安装变频器，成本较高。
机械变速调节是通过改变主从电机的传动比例或者更换滑套来改变泵的转速。
这种方法适用于小型离心泵，调节范围较窄。
3.进口压力调节：进口压力调节是通过改变进口管道的供液压力来调节泵的流量和扬程。
常用的进口压力调节方法有进口阀门调节、给水泵调节和供液泵调节等。
进口阀门调节是通过调节进口阀门的开度来控制进口压力。
给水泵调节是通过改变给水泵的流量来调节进口压力。
供液泵调节是通过改变供液泵的压差来调节进口压力。
4.出口阀门调节：出口阀门调节是通过改变出口阀门的开度来调节泵的流量和扬程。
出口阀门调节一般适用于小流量、大扬程的离心泵。
通过调节出口阀门的开度，可以降低出口阻力，提高泵的流量和扬程。
注意控制出口阀门的开度，避免过大或过小引起系统压力过高或流量过小的问题。
在进行调节时1.调节过程中，应保证泵的工作点在性能曲线的合理范围内。
2.调节时应注意控制器的灵敏性和调节精度，避免控制器的过度调节或超调。
3.调节时应注意泵的工作温度和介质特性，避免因调节不当引起泵的过热或介质的变质。
1-9 离心泵的装置特性与工况调节
单泵串联前工况点：M1
两泵串联后工作点：M
H h ( H ) h H pot kQ2
Q
hw
特点：
HⅠⅡ HⅠ HⅡ 2H M1 QⅠⅡ QⅠ QⅡ QM1
1-9 离心泵的装置特性与工况调节
二、离心泵并联、串联工作的装置特性
注意
①若后一台泵压力高，应考虑后一台泵的强度及密封问题。
《泵与压缩机》
1-9 离心泵的装置特性与工况调节
培黎石油工程学院 李 鲤
1-9 离心泵的装置特性与工况调节
油气储运工程中，泵和管路一起组成一个系统， 系统遵循质量守恒与能量守恒两个定律，泵和管路任 意一个方发生变化，均会引起系统工作参数的变化。 本节分析装置特性及影响因素、工况调节。
1-9 离心泵的装置特性与工况调节
（2）不同性能泵的串联
泵串联，同一Q下的H相加 泵串联，管路特性（h-Q）未变
HⅠⅡ HⅠ HⅡ QⅠⅡ QⅠ QⅡ
泵工作点的确定：A1、A2
图1-63 不同性能泵串联工作
1-9 离心泵的装置特性与工况调节
二、离心泵并联、串联工作的装置特性
泵串联前：泵Ⅰ工作点在M1点， 泵Ⅱ工作点在M2点
稳定 工作 状态
质量守恒：泵排出流量=管路中输送流量 能量守恒：泵提供扬程H=管路所需能头h
泵扬程性能曲线H—Q 管路特性曲线h—Q
装置特性
1-9 离心泵的装置特性与工况调节
一、单根管路特性与工作点
工作点 （1）泵在M/点工作时
H ' h'
液体能头不足v↓，Q↓
M' M
1-9 离心泵的装置特性与工况调节
泵Ⅱ工作点在A2点
离心泵的调节
离心泵出厂时均附有泵的性能曲线，在它上面标有此泵合理的运行工作范围.用户在使用此泵时，应实行调节，使它尽可能在合理的范围内运行.调节离心泉运行工况有两种方法：改变装笆性能曲线和改变泉的性能曲线。
(1)改变装置性能曲线离心泵的运行工况点是由离心泵的性能曲线和装置特性曲线的交点决定的.如果二曲线之一发生变化，那么，该交点也就相应地移动，即泉的运行工况点发生变化.当管路装者已定时.打开或关小吐出管路上的调节阀就是增大或减少管路中的阻力损失，装首特性曲线也随之变化.所以通过调节吐出管路上的闸淘,可以很方便地调节离心泵的运行工况.(2)改变泉性能曲线1)改变转速：具体方法见比例定律一节。
2)减少多级泵叶轮个数或车削叶轮外径.在运行中经常遇到有些商心泵的流量和扬程超过实际需要，为了使此泵能经济合理的运行，并保证一定的备用扬程条件下，设法消除多余扬程.范心泵的多余扬程不能简单以单台离心泵的额定扬程减去实际需要扬程.还必须考虑到泵零件磨损后的性能下降，电网频率改变时所引起的转速降低等因素的影响.消除多余扬程可以采用以下两种方法：对多级泉可以拆除叶轮，拆除叶轮应在吐出端进行。
如在吸入端拆除叶轮，能使吸入侧阻力增加出现汽蚀现象.分段式多级泵可以拆除中段.但此时必须换轴。
也可以只拆除多级泉叶轮而保留中段就可以不换轴，只是增加一些扬程损失.对多余扬程不只拆除一级叶轮的多级泵和一般单级泵，常采用车削叶轮外径来消除多余扬程.具体方法如下.叶轮的切割员和切割后的性能变化关系如下：(切割后的参数用角标-表示)Q7Q=D2'∕D2即D√=DXQ7Q)H'∕H=(D2'∕D2)2即D2=D2(H,∕H)V2.P7P=(D2'∕D2)3即D2'=D2(P7P)1∕∖可用上述公式来初步确定叶轮切割量，但具体切割量还应参考性能曲线和切割后的性能变化来确定一般情况下要分几次进行切割，而并不是一次切割到位，这样则可以避免切割后扬程不足.例:EAPI00-250工作参数QN=220r∩7h H N=7011I选用直径为250mm的叶轮，由曲线可知当流H Q=220mVh时，扬程H=73m4此时叶轮需要要进行切割，切割后叶轮直径用上式计算可得：D2-=D2(H7H N)V2=250(70∕73)1∕2=244.8mm如将百径切割到244.8mm性能曲线将发生变化如下图。