LQB瀝青泵流量調節的主要方式,我廠(chǎng)生產(chǎn)的瀝青泵是國內知名品牌,也是生產(chǎn)較早,規模較大的生產(chǎn)基地。本產(chǎn)品材質(zhì)為鑄鋼,壽命長(cháng),效率高。
1、油泵流量調節的主要方式
1.1改變管路特性曲線(xiàn)
改變LQB瀝青泵流量簡(jiǎn)單的方法就是利用泵出口閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)控制,其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線(xiàn)的位置來(lái)改變泵的工作點(diǎn)。
1.2改變LQB瀝青泵特性曲線(xiàn)
根據比例定律和切割定律,改變油泵的轉速、改變油泵結構(如切削葉輪外徑法等)兩種方法都能改變LQB瀝青泵的特性曲線(xiàn),從而達到調節流量(同時(shí)改變壓頭)的目的。但是對于已經(jīng)工作的油泵,改變油泵結構的方法不太方便,并且由于改變了油泵的結構,降低了油泵的通用性,盡管它在某些時(shí)候調節流量經(jīng)濟方便[1],在生產(chǎn)中也很少采用。這里僅分析改變LQB瀝青泵的轉速調節流量的方法。從圖1中分析,當改變油泵轉速調節流量從Q1下降到Q2時(shí),油泵的轉速(或電機轉速)從n1下降到n2,轉速為n2下泵的特性曲線(xiàn)Q-H與管路特性曲線(xiàn)He=H0+G1Qe2(管路特曲線(xiàn)不變化)交于點(diǎn)A3Q2,H3,點(diǎn)A3為通過(guò)調速調節流量后新的工作點(diǎn)。此調節方法調節效果明顯、快捷、安全可靠,可以延長(cháng)油泵使用壽命,節約電能,另外降低轉速運行還能有效的降低LQB瀝青泵的汽蝕余量NPSHr,使泵遠離汽蝕區,減小LQB瀝青泵發(fā)生汽蝕的可能性[2]。缺點(diǎn)是改變泵的轉速需要有通過(guò)變頻技術(shù)來(lái)改變原動(dòng)機(通常是電動(dòng)機)的轉速,原理復雜,投資較大,且流量調節范圍小。
1.3泵的串、并連調節方式
當單臺LQB瀝青泵不能滿(mǎn)足輸送任務(wù)時(shí),可以采用LQB瀝青泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。用兩臺相同型號的LQB瀝青泵并聯(lián),雖然壓頭變化不大,但加大了總的輸送流量,并聯(lián)泵的總效率與單臺泵的效率相同;LQB瀝青泵串聯(lián)時(shí)總的壓頭增大,流量變化不大,串聯(lián)泵的總效率與單臺泵效率相同。
2、不同調節方式下泵的能耗分析
在對不同調節方式下的能耗分析時(shí),文章僅針對目前廣泛采用的閥門(mén)調節和泵變轉速調節兩種調節方式加以分析。由于LQB瀝青泵的并、串聯(lián)操作目的在于提高壓頭或流量,在化工領(lǐng)域運用不多,其能耗可以結合圖2進(jìn)行分析,方法基本相同。
2.1閥門(mén)調節流量時(shí)的功耗
LQB瀝青泵運行時(shí),電動(dòng)機輸入泵軸的功率N為:
N=vQH/η
式中N——軸功率,w;
Q——油泵的有效壓頭,m;
H——油泵的實(shí)際流量,m3/s;
v——油泵流體比重,N/m3;
η——油泵的效率。
當用閥門(mén)調節流量從Q1到Q2,在工作點(diǎn)A2消耗的軸功率為:
NA2=vQ2H2/η
vQ2H3——實(shí)際有用功率,W;
vQ2H2-H3——閥門(mén)上損耗得功率,W;
vQ2H21/η-1——LQB瀝青泵損失的功率,W。
2.2變速調節流量時(shí)的功耗
在進(jìn)行變速分析時(shí)因要用到LQB瀝青泵的比例定律,根據其應用條件,以下分析均指LQB瀝青泵的變速范圍在±20%內,且LQB瀝青泵本身效率的變化不大[3]。用電動(dòng)機變速調節流量到流量Q2時(shí),在工作點(diǎn)A3泵消耗的軸功率為:
NA3=vQ2H3/η
同樣經(jīng)變換可得:
NA3=vQ2H3+vQ2H31/η-1(2)
式中vQ2H3——實(shí)際有用功率,W;
vQ2H31/η-1——LQB瀝青泵損失的功率,W。
3、結論
對于目前LQB瀝青泵通用的出口閥門(mén)調節和泵變轉速調節兩種主要流量調節方式,油泵變轉速調節節約的能耗比出口閥門(mén)調節大得多,這點(diǎn)可以從兩者的功耗分析和功耗對比分析看出。通過(guò)LQB瀝青泵的流量與揚程的關(guān)系圖,可以更為直觀(guān)的反映出兩種調節方式下的能耗關(guān)系。通過(guò)油泵變速調節來(lái)減小流量還有利于降低LQB瀝青泵發(fā)生汽蝕的可能性。當流量減小越大時(shí),變速調節的節能效率也越大,即閥門(mén)調節損耗功率越大,但是,泵變速過(guò)大時(shí)又會(huì )造成泵效率降低,超出油泵比例定律范圍,因此,在實(shí)際應用時(shí)應該從多方面考慮,在二者之間綜合出的流量調節方法。
為何LQB瀝青泵啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥?
因LQB瀝青泵啟動(dòng)時(shí),泵的出口管路內還沒(méi)油,因此還不存在管路阻力和提升高度阻力,在泵啟動(dòng)后,泵揚程很低,流量很大,此時(shí)泵電機(軸功率)輸出很大(據泵性能曲線(xiàn)),很容易超載,就會(huì )使泵的電機及線(xiàn)路損壞,因此啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥,才能使泵正常運行
1、油泵流量調節的主要方式
1.1改變管路特性曲線(xiàn)
改變LQB瀝青泵流量簡(jiǎn)單的方法就是利用泵出口閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)控制,其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線(xiàn)的位置來(lái)改變泵的工作點(diǎn)。
1.2改變LQB瀝青泵特性曲線(xiàn)
根據比例定律和切割定律,改變油泵的轉速、改變油泵結構(如切削葉輪外徑法等)兩種方法都能改變LQB瀝青泵的特性曲線(xiàn),從而達到調節流量(同時(shí)改變壓頭)的目的。但是對于已經(jīng)工作的油泵,改變油泵結構的方法不太方便,并且由于改變了油泵的結構,降低了油泵的通用性,盡管它在某些時(shí)候調節流量經(jīng)濟方便[1],在生產(chǎn)中也很少采用。這里僅分析改變LQB瀝青泵的轉速調節流量的方法。從圖1中分析,當改變油泵轉速調節流量從Q1下降到Q2時(shí),油泵的轉速(或電機轉速)從n1下降到n2,轉速為n2下泵的特性曲線(xiàn)Q-H與管路特性曲線(xiàn)He=H0+G1Qe2(管路特曲線(xiàn)不變化)交于點(diǎn)A3Q2,H3,點(diǎn)A3為通過(guò)調速調節流量后新的工作點(diǎn)。此調節方法調節效果明顯、快捷、安全可靠,可以延長(cháng)油泵使用壽命,節約電能,另外降低轉速運行還能有效的降低LQB瀝青泵的汽蝕余量NPSHr,使泵遠離汽蝕區,減小LQB瀝青泵發(fā)生汽蝕的可能性[2]。缺點(diǎn)是改變泵的轉速需要有通過(guò)變頻技術(shù)來(lái)改變原動(dòng)機(通常是電動(dòng)機)的轉速,原理復雜,投資較大,且流量調節范圍小。
1.3泵的串、并連調節方式
當單臺LQB瀝青泵不能滿(mǎn)足輸送任務(wù)時(shí),可以采用LQB瀝青泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。用兩臺相同型號的LQB瀝青泵并聯(lián),雖然壓頭變化不大,但加大了總的輸送流量,并聯(lián)泵的總效率與單臺泵的效率相同;LQB瀝青泵串聯(lián)時(shí)總的壓頭增大,流量變化不大,串聯(lián)泵的總效率與單臺泵效率相同。
2、不同調節方式下泵的能耗分析
在對不同調節方式下的能耗分析時(shí),文章僅針對目前廣泛采用的閥門(mén)調節和泵變轉速調節兩種調節方式加以分析。由于LQB瀝青泵的并、串聯(lián)操作目的在于提高壓頭或流量,在化工領(lǐng)域運用不多,其能耗可以結合圖2進(jìn)行分析,方法基本相同。
2.1閥門(mén)調節流量時(shí)的功耗
LQB瀝青泵運行時(shí),電動(dòng)機輸入泵軸的功率N為:
N=vQH/η
式中N——軸功率,w;
Q——油泵的有效壓頭,m;
H——油泵的實(shí)際流量,m3/s;
v——油泵流體比重,N/m3;
η——油泵的效率。
當用閥門(mén)調節流量從Q1到Q2,在工作點(diǎn)A2消耗的軸功率為:
NA2=vQ2H2/η
vQ2H3——實(shí)際有用功率,W;
vQ2H2-H3——閥門(mén)上損耗得功率,W;
vQ2H21/η-1——LQB瀝青泵損失的功率,W。
2.2變速調節流量時(shí)的功耗
在進(jìn)行變速分析時(shí)因要用到LQB瀝青泵的比例定律,根據其應用條件,以下分析均指LQB瀝青泵的變速范圍在±20%內,且LQB瀝青泵本身效率的變化不大[3]。用電動(dòng)機變速調節流量到流量Q2時(shí),在工作點(diǎn)A3泵消耗的軸功率為:
NA3=vQ2H3/η
同樣經(jīng)變換可得:
NA3=vQ2H3+vQ2H31/η-1(2)
式中vQ2H3——實(shí)際有用功率,W;
vQ2H31/η-1——LQB瀝青泵損失的功率,W。
3、結論
對于目前LQB瀝青泵通用的出口閥門(mén)調節和泵變轉速調節兩種主要流量調節方式,油泵變轉速調節節約的能耗比出口閥門(mén)調節大得多,這點(diǎn)可以從兩者的功耗分析和功耗對比分析看出。通過(guò)LQB瀝青泵的流量與揚程的關(guān)系圖,可以更為直觀(guān)的反映出兩種調節方式下的能耗關(guān)系。通過(guò)油泵變速調節來(lái)減小流量還有利于降低LQB瀝青泵發(fā)生汽蝕的可能性。當流量減小越大時(shí),變速調節的節能效率也越大,即閥門(mén)調節損耗功率越大,但是,泵變速過(guò)大時(shí)又會(huì )造成泵效率降低,超出油泵比例定律范圍,因此,在實(shí)際應用時(shí)應該從多方面考慮,在二者之間綜合出的流量調節方法。
為何LQB瀝青泵啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥?
因LQB瀝青泵啟動(dòng)時(shí),泵的出口管路內還沒(méi)油,因此還不存在管路阻力和提升高度阻力,在泵啟動(dòng)后,泵揚程很低,流量很大,此時(shí)泵電機(軸功率)輸出很大(據泵性能曲線(xiàn)),很容易超載,就會(huì )使泵的電機及線(xiàn)路損壞,因此啟動(dòng)時(shí)要關(guān)閉出口閥,才能使泵正常運行
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