Загальні методи регулювання потоку для відцентрових насосів

Відцентрові насоси широко використовуються в таких галузях промисловості, як водозбереження та хімічне машинобудування, і вибір їхніх робочих точок та аналіз споживання енергії набувають все більшого значення. Зазвичай швидкість потоку та напір відцентрового насоса можуть не відповідати системі трубопроводу, або через зміни у виробничих завданнях і вимогах до процесу потрібно регулювати швидкість потоку насоса, що істотно змінює робочу точку відцентровий насос. Окрім правильності вибору відцентрових насосів на етапі проектування, вибір робочих точок при фактичному використанні відцентрових насосів також безпосередньо впливатиме на енергоспоживання та вартість користувачів. Тому особливо важливо розумно змінити робочу точку відцентрового насоса.
Принцип роботи відцентрового насоса полягає в перетворенні механічної енергії, що генерується високошвидкісним обертанням електродвигуна, в кінетичну енергію та потенціальну енергію рідини, що піднімається, що є процесом передачі та перетворення енергії. Згідно з цією характеристикою, робоча точка відцентрового насоса встановлюється на балансі попиту та постачання енергії між водяним насосом і системою трубопроводу. Поки одна з двох умов змінюється, її робоча точка буде змінюватися. Зміна робочої точки викликана двома аспектами: 1. Змінюється характерна крива самого водяного насоса, наприклад, різання робочого колеса. 2. Зміни кривих характеристик трубопровідної системи, наприклад, дроселювання клапана.
Нижче наведено аналіз і порівняння цих двох методів:
1. Нарізка робочого колеса
Коли швидкість постійна, напір і витрата насоса залежать від діаметра робочого колеса. Для насосів однієї моделі можна використовувати метод різання для зміни характеристики насоса. Припустимо, що початковий діаметр робочого колеса відцентрового насоса дорівнює D, швидкість потоку – Q, напір – H, потужність – P, а діаметр робочого колеса – D’, швидкість потоку – Q’, напір – H’, а потужність – P', зв'язок між ними такий:
Наведені вище три рівняння разом називаються законом різання насосів. Закон різання базується на великій кількості перцептивних експериментальних даних. Він вважає, що якщо величина різання робочого колеса контролюється в межах певної межі (яка пов’язана з конкретною швидкістю водяного насоса), відповідну ефективність водяного насоса до та після різання можна вважати незмінною. Відрізання робочого колеса є простим і можливим методом зміни продуктивності водяних насосів, відомим як регулювання змінного діаметра. Це певною мірою вирішує протиріччя між обмеженим типом і технічними характеристиками водяних насосів і різноманітністю вимог до об'єктів водопостачання, розширюючи сферу використання водяних насосів. Звичайно, нарізка робочого колеса є незворотнім процесом, і користувачі повинні пройти точні розрахунки та виміряти економічну раціональність перед впровадженням.
2. Клапан дроселювання
Найпростіший спосіб змінити швидкість потоку відцентрового насоса - це відрегулювати відкриття випускного клапана насоса, зберігаючи при цьому швидкість насоса постійною (зазвичай на номінальній швидкості). Його суть полягає в зміні положення кривої характеристики трубопроводу для зміни робочої точки насоса. Коли клапан повертається вниз для контролю потоку, продуктивність подачі води самого насоса залишається незмінною, характеристика напору залишається незмінною, а характеристика опору труби змінюватиметься зі зміною відкриття клапана. Цей метод простий у експлуатації, з безперервним потоком, і його можна вільно регулювати між певною максимальною швидкістю потоку та нулем без необхідності додаткових інвестицій. Він широко застосовується в різних ситуаціях. Але регулювання дроселювання полягає в підтримці певного об’єму подачі за рахунок споживання надлишкової енергії від відцентрового насоса, і ККД відцентрового насоса також знизиться, що економічно невиправдано.
Зараз кращим методом регулювання для багатьох підприємств є різання робочого колеса, оскільки це може заощадити енергію та зменшити споживання. Однак перед різанням робочого колеса необхідно провести точні розрахунки, щоб переконатися, що воно відповідає робочим умовам після різання.