蔣家宏，晉文濤

（中平能化集團(tuán)尼龍化工公司，河南平頂山 467000）

用調(diào)速驅(qū)動(dòng)方式控制離心泵流量的節(jié)能改造研究

蔣家宏，晉文濤

（中平能化集團(tuán)尼龍化工公司，河南平頂山 467000）

隨著人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)不斷提高，尤其針對(duì)離心泵流量的節(jié)能改造方面的重視程度逐漸增強(qiáng)。所以，立足于用調(diào)速驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行離心泵流量控制的節(jié)能改造，并展開了深入的研究與分析，以此期望為我國(guó)今后相關(guān)人員在對(duì)此類問題進(jìn)行分析時(shí)，提供一些參考性建議。

調(diào)速驅(qū)動(dòng)方式；有效控制；離心泵；節(jié)能改造；分析總結(jié)

1 離心泵介紹

目前，全球總共有將近5 000多種泵產(chǎn)品，離心泵就是其中一種。離心式水泵，也可以將其稱之為“離心式抽水機(jī)”，自身主要是通過泵殼、葉輪、軸承、泵架等一系列結(jié)構(gòu)組合而成，通過利用水的離心運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的某種運(yùn)行原理，滿足于實(shí)現(xiàn)抽水所提出的各個(gè)實(shí)質(zhì)要求。本文闡述關(guān)于用調(diào)速驅(qū)動(dòng)方式，來有效控制離心泵流量的節(jié)能改造方案[1]。

2 采用調(diào)速驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行離心泵流量的控制實(shí)施

2.1 離心泵的選擇以及參數(shù)的計(jì)算

通常情況來講，在離心泵日常使用的過程當(dāng)中，會(huì)涉及到以下幾點(diǎn)參數(shù)：①離心泵的規(guī)格以及使用的范圍；②泵體的實(shí)際特性；③泵的實(shí)時(shí)效率；④管道阻力曲線；⑤拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)效率以及轉(zhuǎn)速控裝置的實(shí)際綜合效率；⑥泵的運(yùn)動(dòng)特性曲線。下文將重點(diǎn)針對(duì)一臺(tái)供水離心泵為例，將其自身與之相關(guān)的參數(shù)估算方法進(jìn)行重點(diǎn)的說明。

泵的規(guī)格。泵的輸出流量為5.0～10.3m3/min，總揚(yáng)程則是為2.1～15m左右，拖動(dòng)所使用的電動(dòng)機(jī)功率則是為18.5kW，四級(jí)，50Hz的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。

圖1 該泵的特性以及管道阻力曲線

依照?qǐng)D1所示，其中n1為1 255r/min，那么n2為1 240r/min，n3為1 165r/min，n4為1 060r/min，n5為960r/min，n6為820r/min，n7為720r/min等。從本體來看，該泵離心軸在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程當(dāng)中，所存在的特性、效率以及管道阻力曲線圖。在對(duì)其出口閥進(jìn)行控制的過程當(dāng)中，運(yùn)轉(zhuǎn)在特性曲線中1 255r/min和管道阻力曲線的R1、R2…R6的交點(diǎn)上，將其合理的改為使用自身轉(zhuǎn)速是能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式，那么這時(shí)的離心泵在實(shí)際進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，轉(zhuǎn)速則變?yōu)榱薾1～n6的特性曲線和阻力曲線的R1所存在的交點(diǎn)上面。

這里主要是依照于特性曲線的實(shí)際情況進(jìn)行分析，其中與各個(gè)不同輸出流量所對(duì)頂?shù)膿P(yáng)程以及泵的效率，那么就能夠有效地求出，針對(duì)離心泵在不同方式運(yùn)行過程中的軸功率

輸入功率的計(jì)算。在針對(duì)這點(diǎn)時(shí)，是需要得到該泵在實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)過程當(dāng)中所產(chǎn)生的軸功率，再加上氣拖動(dòng)裝置的所需要消耗的部分，就能夠有效地計(jì)算出該泵輸入功率。為此，在對(duì)該泵計(jì)算輸入功率的過程時(shí)，一定要先計(jì)算出最初各個(gè)輸出流量，以及求得拖動(dòng)裝置的實(shí)際負(fù)載率L。公式則為：L＝Pm/pr×100%。通過計(jì)算得出負(fù)載率L可以就能求出，拖動(dòng)裝置的實(shí)時(shí)效率，最后計(jì)算出該泵在日常生產(chǎn)使用過程中的輸入功率。

2.2 采用調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制離心泵流行的節(jié)能效果預(yù)估

依照該泵在實(shí)際生產(chǎn)以及運(yùn)行的過程當(dāng)中所呈現(xiàn)的特性曲線來看，能夠有效地對(duì)其輸入功率的使用功率差進(jìn)行計(jì)算。這里主要是以該泵持續(xù)不斷供水為例，進(jìn)行化簡(jiǎn)計(jì)算，求出該泵實(shí)際在一天之內(nèi)所運(yùn)行的特性曲線結(jié)果，根據(jù)該結(jié)果顯示，泵基本符合相關(guān)的運(yùn)行規(guī)定，在合理的通過與之對(duì)應(yīng)每個(gè)時(shí)間段當(dāng)中的流量進(jìn)行相加，是可以得到輸入電能的總和，進(jìn)而求得該泵實(shí)際一天所需要消耗掉的電能總和。

在處于離心泵日負(fù)載變動(dòng)較大的狀態(tài)，同時(shí)又一定要連續(xù)使用的情況下，如果這時(shí)采用變速運(yùn)行的方法，是要比采用出口閥調(diào)節(jié)的方式，更加具有節(jié)能的效果。但是，如果離心泵長(zhǎng)時(shí)間處于某種特定的狀態(tài)下運(yùn)行。并且，不需要調(diào)節(jié)流量的情況之下，則不需要采取使用變速的方式對(duì)其進(jìn)行流量的調(diào)節(jié)。依照于相關(guān)的實(shí)踐結(jié)果顯示，在利用上述幾點(diǎn)方法對(duì)。離心泵進(jìn)行整體的實(shí)時(shí)改造，保證該泵日常正常運(yùn)行狀態(tài)的需要基礎(chǔ)之上，能夠在很大程度上節(jié)省電能的消耗。由此可以看出，多數(shù)情況下，對(duì)離心泵進(jìn)行調(diào)節(jié)流量使用過程中，采用變頻器變速的運(yùn)行方法，能夠在最大限度上滿足于實(shí)際生產(chǎn)需求，同時(shí)又能夠有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的根本目的。

3 結(jié)論

綜上所述，首先對(duì)本文所需要闡述的重點(diǎn)離心泵類型進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，接下來對(duì)其在使用調(diào)速驅(qū)動(dòng)的方式上，有效控制住離心泵流量的實(shí)際節(jié)能改造方案，進(jìn)行仔細(xì)的說明。所以，只有不斷增強(qiáng)對(duì)其的重視程度，才能夠更好地推動(dòng)利用調(diào)速驅(qū)動(dòng)方式來控制離心泵流量的應(yīng)用進(jìn)程，進(jìn)而在最大限度上降低離心泵所需要消耗的電能，在一定程度上減少我國(guó)整體電能的實(shí)際消耗量。

[1] 趙文輝.高效三元流技術(shù)對(duì)高揚(yáng)程大流量離心泵葉輪的節(jié)能改造[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2014，04：190-191+213.

Research on Energy Saving Reconstruction of Centrifugal Pump Flow Controlled by Speed Regulation

Jiang Jia-hong，Jin Wen-tao

With the increasing awareness of energy saving and environmental protection，especially for the energy saving transformation of centrifugal pumps，the importance of energy saving has gradually increased.So，this paper is mainly based on the use of adjustable speed drive way，energy saving to control the fl ow of the centrifugal pump，carried out in-depth research and analysis，it is expected for the future of China’s relevant personnel in the analysis process of this type of problem，provide some reference suggestions.

speed control drive mode；effective control；centrifugal pump；energy saving reconstruction；analysis and summary

TH311

A

1003–6490（2017）10–0115–02

2017–07–01

胡慶榮（1978—），男，江蘇姜堰人，工程師，主要從事涂料生產(chǎn)技術(shù)與管理工作。

收稿日期 ：2017–07–25

作者簡(jiǎn)介：張?zhí)╁K（2001—），男，遼寧盤錦人，主要研究方向?yàn)榛瘜W(xué)材料類。

收稿日期 ：2017–08–20

作者簡(jiǎn)介：蔣家宏（1982—），男，河南平頂山人，專科，助理工程師，主要研究方向?yàn)榛C(jī)械。