离心泵最佳运行工作点的分析与控制
水泥 江苏祝尔慷电机节能技术有限公司 2018-06-01
广告
一、泵的主要性能参数
泵的主要性能参数有流量、扬程、转速、功率、效率及汽蚀余量等。
1、流量
单位时间内泵所输送的流体量称为流量；
流量用符号qv表示。其单位为m3/h，m3/mm和m3/s；
2、扬程
泵所输送的单位重量的流体从进口到出口水头增值称为扬程；
扬程用符号H表示，其单位为m，习惯称为米液柱高；
3、转速
泵转子每分钟旋转的圈数称为转速；
转速用符号n表示，单位为r/min；
4、功率
泵的功率分为泵的输入功率和输出功率，泵的输入功率又称轴功率，是指原动机传递给泵轴上的功率；泵的输出功率又称有效功率或水功率，是指被泵输送流体获得的功率；
泵的输入功率以符号P表示，单位为Kw；
5、泵的效率
泵的输入功率不可能全部传递给被输送的流体，其中必有一部分能量损失，若输送的流体实际得到的功率P1与泵的输入功率P的比值称为泵的效率，以符号η表示
6、汽蚀余量
泵的汽蚀余量是指单位重量的流体从泵吸入口流至叶轮进口压力最低处的压力降低量，国外称为净正吸入压头（NPSH）。它是表征泵抗汽蚀性好坏的一个重要参数。
对于汽蚀余量，有两种主要的参考指标：有效汽蚀余量（NPSHA）和必需汽蚀余量（NPSHB）。
（1）有效汽蚀余量（NPSHA）
有效汽蚀余量（NPSHA）是指泵西入口处单位重量的流体所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量，它是系统和流量的函数；
（2）必需汽蚀余量（NPSHB）
必需汽蚀余量（NPSHB）是指单位重量的流体从泵吸入口流至叶轮叶片进口压力最低处的压力降落量，它是泵及流量的函数。
如果有效汽蚀余量（NPSHA）大于必需汽蚀余量（NPSHB），
那么泵应当不会出现汽蚀现象。过度的汽蚀不仅会影响泵的效率，可能还会导致泵的损坏。
二、离心泵、性能曲线及最佳工作点
离心泵是利用叶轮在固定的壳体内高速旋转而将能量传递给流体的。当叶轮随轴旋转时，叶片间的流体也随着叶轮旋转而获得离心力，并使流体从叶片之间的出口处被甩出，高速流体离开叶片顶部后进入扩散腔，流速开始降低，流体的动能转换为较高的压力能，流体被甩出后，叶轮中心部分的压强降低，外界的流体就能从泵的吸入口进入，源源不断的输送流体，相比于其他类型的泵，离心泵目前应用最为广泛。
离心泵的性能可以利用泵的流量--扬程曲线来说明：
图1为典型的一台18.5kw离心泵性能曲线，离心泵的流量取决于泵的扬程，泵的扬程提高时，流量降低，流量降低的速率取决于泵的设计。
典型泵性能曲线上也包括其效率曲线以及轴动率（BHP）曲线，两者都是根据对应的流量绘制的，泵的效率是泵流体功率与泵轴功率之比。
效率曲线和轴功率曲线（BHP）的交点就是该泵的最佳工况点，在最佳工况点，无论从能效角度还是从维护保养角度来考虑，泵的运行都是最经济的，如果泵运行的工况点远离最佳工况点，会加快轴承、机械密封和另部件的磨损，在实际运用中能够连贯的保持泵在最佳工况点运行操作是非常困难的，因为系统的负荷需求是经常变化的，然而，保持泵运行在其最佳工况点附近的合理范围内将大大降低整个系统的运行成本，又能满足系统的负荷要求。
三、泵的相似定律
泵的设计和制造通常是按照系列进行的，同一种系列中，大小不等的泵都是相似的，满足相似定律，相似定律不仅用于泵的设计，而且对于泵的运行、调节、甚至选型非常重要。
1、当转速改变时对性能参数的换算
泵的性能参数都是针对某一特定的转速n0而言的，当实际转速n和n0不同时，可用相似定律求出新的性能参数，此时，相似定律可简化为：
上述公式是同时成立的，也就是说，当泵的转速降低时，扬程成平方关系降低，而功率成立方比例减少。
2、输送流体密度改变时的换算
当输送流体的密度改变时，相似定律简化为：
通过上述几个公式可看出：当泵所输送的流体密度发生变化时，体积流量和扬程不变，但泵的功率会发生变化。
四、泵最佳运行工作点的计算与控制
泵系统由变频调速器、泵、管道及阀门组成，由于系统的负荷需求是经常变化的，为此能持续保持泵在最佳效率点运行操作是非常困难的。
然而为了泵系统运行能提高能效达到节能的目的，我们能进行泵最高效率点附近作为泵最佳运行工作区（点）选择出来，作为用户使用泵系统运行工作点的调节导向是必要的。
泵最佳工作点选择的程序：
（1）下载泵铭牌上的明示参数，包括额定功率PN（kw），额定流量Q（m3/n）和额定扬程H（m）；
（2）向泵的制造商索取性能曲线，如图1所示的包括流量--扬程曲线（qv-H）、效率曲线和轴功率曲线BHP（p-qv）。
（3）由图2可知，该泵最佳工作点A，流量为65m3/h，扬程为30m，轴功率为15kw。
（4）最佳工作点A处电动机转速及频率的计算
运行中是采用变频调速器来控制泵的最佳工况A点，那么应计算流量为65m3/h时的运行转速，继而计算出此时运行的频率为多少。
根据公式（3）可得到，在BEP点泵的运行速度n为
这样通过调节变频器输出频率，使电动机转速控制在1187.8r/min，即变频器输出频率调整为40Hz。
当然在工程应用上不会是一个点，而是一个频率带，基于此，我们可以将变频器输出频率调整为38Hz~42Hz范围内，认为此时泵运行在最佳区域内。
广告
相关资讯
安徽建工：布局“五化”建材科技园 推动企业绿色低碳转型发展
水泥,混凝土,骨料 01-17
【砼心协力】中建商混江苏事业部建业厂顺利完成河西南鱼嘴金融集聚区G97地块项目首块底板浇筑
混凝土 01-17
浙江建投：浙江二建岚山水厂项目水池结构封底
混凝土 01-16
工地“信息流”蕴含大国经济投资活力
混凝土,骨料 01-15
全国工业和信息化工作会议在京召开 部署2025年任务
水泥 12-30
4800t/d→6800t/d！江西一水泥生产线将进行技改
水泥 12-25
河南：《低噪声施工设备指导名录（2024 年版）》发布
水泥,混凝土,骨料 12-23
山东新建/技改2个水泥粉磨项目
水泥 12-23
湖南：关于拟推荐制造业单项冠军企业名单的公示
混凝土 12-10
中国电建：科创赋能绽放光彩
混凝土 11-20
安徽建工：高质量项目进行时丨建工三建合肥未来大科学城片区（一期）科学仪器产业园项目顺利完成A1主楼筏板基础大体积混凝土浇筑
混凝土 11-13
新增120万吨/年产能！海螺水泥一项目将进行技改
水泥 11-12
福建金牛等3家水泥企业项目获专项资金支持
水泥 11-12
产能提升！海螺水泥一项目环评公示
水泥 10-29
工信部印发《先进安全应急装备推广目录（工业领域2024版）》！
水泥 10-15
不扩大产能！南方水泥一2500t/d熟料线将进行技改
水泥 10-14
两部委印发《新材料中试平台建设指南（2024—2027年）》！
水泥 10-12
湖南：关于公布2024年湖南省首台（套）重大技术装备认定产品名单的通知
水泥,混凝土,骨料,储能,氢能 10-10
水泥网独家：水泥行业超低排放改造的重点与难点
水泥 10-09
四川多个水泥企业改造项目拟获资金支持
水泥 10-09
甘肃省建设投资：匠心耕耘筑通途 实干笃行显担当——甘肃建投生态建设公司投资建设的又一项重要民生道路工程顺利通车
混凝土 09-30
中国电建：夜幕下的潘口电站
水泥,混凝土 09-30
3家水泥企业拟获设备更新和技改奖补资金
水泥 09-26
湖南：关于2024年湖南省首台（套）重大技术装备拟认定产品名单的公示
水泥,混凝土,骨料,储能,氢能 09-15
水泥网独家：产能指标可减半到底是指什么情况？
水泥 09-14
安徽建工：劳动竞赛进行时（三）——安徽瑞特顺利完成大众产业园项目大体量混凝土浇筑任务
混凝土 09-11
浙江建投：浙江日报专版报道：边塞绿 援疆情 “浙建红”情系三五九
水泥,混凝土 09-09
云南建投：戛洒江畔党旗飘扬 西南交建攻克云南省最高连续刚构桥关键施工技术
混凝土,骨料 08-24
安徽建工：水利“项”前│连续奋战20个小时！安徽水利华阳河项目程营进洪闸2000方混凝土浇筑再提速
混凝土,骨料 08-21
甘肃省建设投资：三建公司天水康健康复养老中心项目首块筏板浇筑完成
混凝土 08-07
云南建投：石清大道龙观路跨线桥现浇箱梁砼浇筑完成
混凝土 08-05
水泥行业如何以低投资 短周期完成节能技改？
水泥 07-09
海螺水泥：稳定水泥主业盈利基本盘 提升骨料和商混产业利润贡献
水泥 07-09
[甘肃省建设投资]甘肃建投三建公司兰高·金都城二期项目12号楼筏板基础顺利浇筑，迈进主体施工新阶段
混凝土 06-13
巴太斌：水泥厂脱硝技术路线探讨及选择
水泥 06-13
[甘肃省建设投资]夏日重大项目建设：合力铸造‘砼’的力量
混凝土 06-11
[中国电建]水电十五局加速推进拒马河工程，确保南水北调安全，助力国家水网建设
水泥,混凝土 06-11
[中国电建]水电十五局筑牢北拒马河“三大盾甲衣”，守护首都汛期安全
混凝土 05-28
未来水泥发展仍然是“质量为先导，成本为效益根源”
水泥 05-23
财政支持！水泥行业设备更新正当时！
水泥 05-11
建材行业5项节能降碳技术拟入选《国家工业和信息化领域节能降碳技术装备推荐目录（2024年版）》
水泥 05-07
5个水泥企业项目列入陕西碳达峰试点项目
水泥 04-18
[视频]河南共有84条水泥熟料生产线，其中拟建5条熟料生产线
水泥 04-10
[甘肃省建设投资]甘肃建投打响积石山县灾后重建安置点施工大会战，争分夺秒建新居
混凝土 04-09
[中国冶金科工]中冶南方热工荣膺国家制造业单项冠军企业
水泥,混凝土 03-30
海宁南方：超预期完成目标 多措并举树品牌
水泥 02-23
青铜峡水泥：砥砺前行结硕果，踔厉奋发谱新篇
水泥 02-20
句容台泥：技改为节能降耗增添“新动力”
水泥 01-23
台泥（英德）水泥SCR脱硝技改完成后NOx排放稳定在50mg/m3以下
水泥 01-11
总投资4350万元 八宿海螺水泥资源综合处置项目环评第一次公示
水泥 01-09
加载中...
放大
- 小
- 标准
- 大
- 特大
打开水泥网APP阅读
