Společné metody regulace průtoku pro odstředivá čerpadla

Odstředivá čerpadla jsou široce používána v průmyslových odvětvích, jako je ochrana vody a chemické inženýrství, a výběr jejich pracovních bodů a analýza spotřeby energie jsou stále více ceněny. Obvykle nemusí být průtok a tlaková výška odstředivého čerpadla v souladu s potrubním systémem, nebo kvůli změnám ve výrobních úkolech a procesních požadavcích je třeba upravit průtok čerpadla, což v podstatě mění provozní bod čerpadla. odstředivé čerpadlo. Kromě správnosti výběru odstředivého čerpadla ve fázi konstrukčního návrhu ovlivní výběr pracovních bodů při skutečném použití odstředivých čerpadel také přímo spotřebu energie a náklady uživatelů. Proto je zvláště důležité rozumně změnit pracovní bod odstředivého čerpadla.
Pracovním principem odstředivého čerpadla je přeměna mechanické energie generované vysokorychlostním otáčením elektromotoru na kinetickou energii a potenciální energii zvednuté kapaliny, což je proces přenosu a přeměny energie. Podle této charakteristiky je pracovní bod odstředivého čerpadla stanoven na rovnováze dodávky a poptávky energie mezi vodním čerpadlem a potrubním systémem. Dokud se jedna z těchto dvou podmínek změní, její pracovní bod se bude posouvat. Změna pracovního bodu je způsobena dvěma aspekty: 1. Mění se charakteristika samotného vodního čerpadla, např. řezání oběžného kola. 2. Změny charakteristických křivek potrubního systému, jako je škrcení ventilů.
Níže uvádíme analýzu a srovnání těchto dvou metod:
1. Řezání oběžného kola
Při konstantních otáčkách jsou tlaková výška a průtok čerpadla vztaženy k průměru oběžného kola. U čerpadel stejného modelu lze použít metodu řezání ke změně charakteristické křivky čerpadla. Za předpokladu, že původní průměr oběžného kola odstředivého čerpadla je D, průtok je Q, hlava je H a výkon je P a průměr řezného oběžného kola je D', průtok je Q', hlava je H' a výkon je P', vztah mezi nimi je:
Výše uvedené tři rovnice jsou souhrnně označovány jako řezný zákon čerpadel. Zákon řezání je založen na velkém množství percepčních experimentálních dat. Domnívá se, že pokud je řezné množství oběžného kola řízeno v určitém limitu (který souvisí s konkrétními otáčkami vodního čerpadla), lze odpovídající účinnost vodního čerpadla před a po řezání považovat za nezměněnou. Řezání oběžného kola je jednoduchý a proveditelný způsob změny výkonu vodních čerpadel, známý jako nastavení proměnného průměru. Do určité míry řeší rozpor mezi omezeným typem a specifikacemi vodních čerpadel a různorodostí požadavků vodárenského objektu a rozšiřuje rozsah použití vodních čerpadel. Řezání oběžného kola je samozřejmě nevratný proces a uživatelé musí před implementací projít přesnými výpočty a změřit ekonomickou racionalitu.
2. Škrcení ventilu
Nejjednodušší způsob, jak změnit průtok odstředivého čerpadla, je upravit otevření výstupního ventilu čerpadla při zachování konstantních otáček čerpadla (obvykle na jmenovitých otáčkách). Jeho podstatou je změna polohy charakteristické křivky potrubí pro změnu pracovního bodu čerpadla. Když je ventil otočen dolů pro řízení průtoku, kapacita přívodu vody samotného čerpadla zůstane nezměněna, charakteristika dopravní výšky zůstane nezměněna a charakteristika odporu potrubí se změní se změnou otevření ventilu. Tato metoda je snadno ovladatelná, s nepřetržitým průtokem a lze ji libovolně nastavit mezi určitým maximálním průtokem a nulou, bez potřeby dalších investic. Je široce použitelný v různých situacích. Regulace škrcení má ale udržovat určitý objem dodávky odběrem přebytečné energie z odstředivého čerpadla a také se sníží účinnost odstředivého čerpadla, což není ekonomicky rozumné.
V současné době je u mnoha podniků preferovanou metodou úpravy řezání oběžným kolem, protože může šetřit energii a snížit spotřebu. Před řezáním oběžného kola však musí být provedeny přesné výpočty, aby bylo zajištěno, že po řezání může splňovat provozní podmínky.