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【摘要】本文主要围绕离心泵流量调节的方法进行了探讨。离心泵调节的主要方式有变速调节、变径调节、节流调节等。在本文中则是利用曲线图将离心泵的变速调节与变径调节两种方式进行了对比分析，以期得到节约能源的目的。
【关键词】离心泵？流量调节？能耗
离心泵的形式多样，并且凭借着其小体积、性能广泛、易操作、成本费用低等优点被广泛应用于各行各业之中。离心泵的过流部件包括吸入室、叶轮以及压出室三个部分，这三部分主导了离心泵液体流量的工作。但是通常情况下由于生产任务或工艺要求的变化，或者离心泵的流量或者压头与管路所要求不同等现象都会造成流量的不一致，这时就需要对离心泵的流量进行调节，实际上就是指改变离心泵的工作点。
1 离心泵流量调节的主要方式
1.1 变径调节
转变离心泵的出口阀门径度是离心泵调节流量方式中最简单的一种。就是在保持离心泵的额定转速不变的前提下，通过改变管路特征曲线的位置来调节离心泵的工作点。1.2 离心泵特征曲线图的转变
泵的比例定律和切割定律可以说明，离心泵的特征曲线的转变可以以调节流量为根本目的并通过由改变其转速或结构来实现。其中对于改变结构的方法来说，由于处于工作状态下的离心泵改变其结构方法复杂，并且很容易降低离心泵的通用性造成功能的下降，因此尽管此种方法对于流量调节既经济又方便在实际操作中也是很少使用的。因此在本文中主要针对离心泵流量的变速调节进行分析。再次借由图1来进行明确描述。图1中，当改变泵转速调节流量从Q1下降到Q2时，泵的转速从n1下降到n2，转速为n2下泵的特性曲线与管路特性曲线a1交于点A3（Q2，H3），点A3为通过调速调节流量后新的工作点。虽然变速调节办法在改变泵的转速时需要原理较为复杂的变频技术来支持，但是在实际应用中变速调节流量效果显著，操作快捷，使用安全，并且能够延缓离心泵在工作中的损耗，节约能源，因此更多被使用。
1.3 离心泵串联和并联调节流量
离心泵的串联与并联调节方式一般用在单台离心泵无法完成输送任务的情况下，通过将两台型号相同的离心泵并联，其中一台离心泵的出口向另一台离心泵的进口输送流体的方式，来实现调节流量的目的。此种方法由于两台离心泵型号相同因此压头基本一致，在进行并联时却增加了总输送量，也效率不变。在串联时压头发生变化反之流量的输送量变化却不大。
2 离心泵流量调节方式的能耗分析
通过对离心泵不同的流量调节方式的分析，对比出其中各自的能源消耗情况。2.1 离心泵流量变径调节的功耗
离心泵在工作点A1运行时，电动机输入泵轴的功率NA1为：NA1=vQ1H1/η1
式中：NA1代表轴功率，W；Q1代表泵的有效压头，m；H1代表泵的实际流量，m3/ s；v代表流体比重，N/m3；η1代表泵的效率。
当用阀门调节流量从Q1到Q2，在工作点A2消耗的轴功率为：NA2=vQ2H2/η2
式中：vQ2H3代表实际有用功率，W；vQ2（H2-H3）代表阀门上损耗得功率，W。2.2 离心泵流量的变速调节功耗
根据离心泵相似定律可知，在离心泵的转速发生改变时，效率是基本不变的。当用电动机变速调节流量到流量Q2时，在工作点A3泵消耗的轴功率为：NA3=vQ2H3/η2式中：vQ2H3代表实际有用功率，W。
2.3 变径调节与变速调节的对比分析
通过上述分析可知，离心泵流量的变径调节相比较于变速调节的功率损耗要多vQ2（H2-H3）。并且可以由图1中的阴影部分进行表示定性。
3 流量调节能耗的计算
假设某厂输油泵介质为柴油，密度为0.8×10000N/m3，由于生产需要变频经常工作在90%，流量为400m3/h，此时根据泵的性能曲线得知扬程为350m，效率为80%。此时轴功率为：
N1=vQ1H1/η
=0.8×10000N/m3×400m3/h×350m/（3600s/h×0.8）
=388.89×1000Nm/s
=388.89kW
但如果用阀门节流调节，当流量为400m3/h时，根据泵的性能曲线得知扬程为450m，此时轴功率为：
N2=vQ2H2/η
=0.8×10000N/m3×400m3/h×450m/（3600s/h×0.8）
=500×1000Nm/s
=500kW
如果按每天运转24h，全年运行350天，每度电0.5元计算，则每年可节约电费为：（500-388.89）×24×350×0.5=46.67万元。4 结语
针对以上两种主要离心泵调节流量方式的比较分析中，虽然变径调节更加简单，但是变速调节方法相对来说会较变径调节方法更加具有节约降耗的优势。对于流量调节方式对于能耗的关系也可以通过离心泵与压头之间的关系图来呈现。对于离心泵变速调节方式中流量与节能效率之间是成反比的，流量越加减少时，就越提高变速调节的节能效率。但是在变速调节方法中需要利用变频技术使电动机的转速发生转变，这个过程原理较为复杂，投资也较大。所以在实际应用当中应当结合多种条件进行综合考虑以选择最佳的调节方式。
参考文献
[1] 齐大信.通用机械[M].北京：化学工业出版社，2011
[2] 范德明.工业泵选用手册[M].北京：化学工业出版社，2009
[3] 张明.离心泵的调节方式及其能耗分析[J].煤炭技术，2009（11）
[4] 王宇，龙秉文，黄海，杨祖荣. 离心泵的流量调节与节能控制[J].北京化工大学学报（自然科学版）.2011（03）
[5] 陈淑秀.离心泵的调节方式与能源损耗分析[J].当代矿工.2010（03）
[6] 田志刚.输油管道离心泵流量调节方式的选择[J].石油和化工设备，2010（10）
【关键词】离心泵？流量调节？能耗
离心泵的形式多样，并且凭借着其小体积、性能广泛、易操作、成本费用低等优点被广泛应用于各行各业之中。离心泵的过流部件包括吸入室、叶轮以及压出室三个部分，这三部分主导了离心泵液体流量的工作。但是通常情况下由于生产任务或工艺要求的变化，或者离心泵的流量或者压头与管路所要求不同等现象都会造成流量的不一致，这时就需要对离心泵的流量进行调节，实际上就是指改变离心泵的工作点。
1 离心泵流量调节的主要方式
1.1 变径调节
转变离心泵的出口阀门径度是离心泵调节流量方式中最简单的一种。就是在保持离心泵的额定转速不变的前提下，通过改变管路特征曲线的位置来调节离心泵的工作点。1.2 离心泵特征曲线图的转变
泵的比例定律和切割定律可以说明，离心泵的特征曲线的转变可以以调节流量为根本目的并通过由改变其转速或结构来实现。其中对于改变结构的方法来说，由于处于工作状态下的离心泵改变其结构方法复杂，并且很容易降低离心泵的通用性造成功能的下降，因此尽管此种方法对于流量调节既经济又方便在实际操作中也是很少使用的。因此在本文中主要针对离心泵流量的变速调节进行分析。再次借由图1来进行明确描述。图1中，当改变泵转速调节流量从Q1下降到Q2时，泵的转速从n1下降到n2，转速为n2下泵的特性曲线与管路特性曲线a1交于点A3（Q2，H3），点A3为通过调速调节流量后新的工作点。虽然变速调节办法在改变泵的转速时需要原理较为复杂的变频技术来支持，但是在实际应用中变速调节流量效果显著，操作快捷，使用安全，并且能够延缓离心泵在工作中的损耗，节约能源，因此更多被使用。
1.3 离心泵串联和并联调节流量
离心泵的串联与并联调节方式一般用在单台离心泵无法完成输送任务的情况下，通过将两台型号相同的离心泵并联，其中一台离心泵的出口向另一台离心泵的进口输送流体的方式，来实现调节流量的目的。此种方法由于两台离心泵型号相同因此压头基本一致，在进行并联时却增加了总输送量，也效率不变。在串联时压头发生变化反之流量的输送量变化却不大。
2 离心泵流量调节方式的能耗分析
通过对离心泵不同的流量调节方式的分析，对比出其中各自的能源消耗情况。2.1 离心泵流量变径调节的功耗
离心泵在工作点A1运行时，电动机输入泵轴的功率NA1为：NA1=vQ1H1/η1
式中：NA1代表轴功率，W；Q1代表泵的有效压头，m；H1代表泵的实际流量，m3/ s；v代表流体比重，N/m3；η1代表泵的效率。
当用阀门调节流量从Q1到Q2，在工作点A2消耗的轴功率为：NA2=vQ2H2/η2
式中：vQ2H3代表实际有用功率，W；vQ2（H2-H3）代表阀门上损耗得功率，W。2.2 离心泵流量的变速调节功耗
根据离心泵相似定律可知，在离心泵的转速发生改变时，效率是基本不变的。当用电动机变速调节流量到流量Q2时，在工作点A3泵消耗的轴功率为：NA3=vQ2H3/η2式中：vQ2H3代表实际有用功率，W。
2.3 变径调节与变速调节的对比分析
通过上述分析可知，离心泵流量的变径调节相比较于变速调节的功率损耗要多vQ2（H2-H3）。并且可以由图1中的阴影部分进行表示定性。
3 流量调节能耗的计算
假设某厂输油泵介质为柴油，密度为0.8×10000N/m3，由于生产需要变频经常工作在90%，流量为400m3/h，此时根据泵的性能曲线得知扬程为350m，效率为80%。此时轴功率为：
N1=vQ1H1/η
=0.8×10000N/m3×400m3/h×350m/（3600s/h×0.8）
=388.89×1000Nm/s
=388.89kW
但如果用阀门节流调节，当流量为400m3/h时，根据泵的性能曲线得知扬程为450m，此时轴功率为：
N2=vQ2H2/η
=0.8×10000N/m3×400m3/h×450m/（3600s/h×0.8）
=500×1000Nm/s
=500kW
如果按每天运转24h，全年运行350天，每度电0.5元计算，则每年可节约电费为：（500-388.89）×24×350×0.5=46.67万元。4 结语
针对以上两种主要离心泵调节流量方式的比较分析中，虽然变径调节更加简单，但是变速调节方法相对来说会较变径调节方法更加具有节约降耗的优势。对于流量调节方式对于能耗的关系也可以通过离心泵与压头之间的关系图来呈现。对于离心泵变速调节方式中流量与节能效率之间是成反比的，流量越加减少时，就越提高变速调节的节能效率。但是在变速调节方法中需要利用变频技术使电动机的转速发生转变，这个过程原理较为复杂，投资也较大。所以在实际应用当中应当结合多种条件进行综合考虑以选择最佳的调节方式。
参考文献
[1] 齐大信.通用机械[M].北京：化学工业出版社，2011
[2] 范德明.工业泵选用手册[M].北京：化学工业出版社，2009
[3] 张明.离心泵的调节方式及其能耗分析[J].煤炭技术，2009（11）
[4] 王宇，龙秉文，黄海，杨祖荣. 离心泵的流量调节与节能控制[J].北京化工大学学报（自然科学版）.2011（03）
[5] 陈淑秀.离心泵的调节方式与能源损耗分析[J].当代矿工.2010（03）
[6] 田志刚.输油管道离心泵流量调节方式的选择[J].石油和化工设备，2010（10）