離心式水泵的使用誤區(qū)及水泵變頻調(diào)速的應用磁力驅(qū)動泵
時間:2022-08-20 來源:上海立申水泵制造有限公司
1.高揚程水泵用于低揚程抽水
很多機手認為抽水揚程越低,電機負荷越小。在這種錯誤認識的誤導下,選購水泵時,常將水泵的揚程選得很高。其實對于離心式水泵而言,當水泵型號確定后,其消耗功率的大小是與水泵的實際流量成正比的。而水泵的流量會隨揚程的增加而減小,因而揚程越高,流量越小,消耗功率也就越小。反之,揚程越低,流量越大,消耗的功率也就越大。因此,為了防止電機過載,一般要求水泵的實際抽水使用揚程不得低于標定揚程的60%。所以當高揚程用于過低揚程抽水時,電機容易過載而發(fā)熱,磁力驅(qū)動泵嚴重時可燒毀電機。若應急使用,則必須在出水管上裝一個用于調(diào)節(jié)出水量的閘閥(或用木頭等物堵小出水口),以減小流量,防止電機過載。注意電機溫升,若發(fā)現(xiàn)電機過熱,應及時關(guān)小出水口流量或關(guān)機。這一點也容易產(chǎn)生誤解,有些機手認為堵塞出水口,強制減少流量,會增加電機負荷。其實正好相反,正規(guī)的大功率離心泵排灌機組的出水管上都裝有閘閥,為了減小機組啟動時的電機負荷,應先關(guān)閉閘閥,待電機啟動后再逐漸開啟閘閥就是這個道理。
2.大口徑水泵配小水管抽水
很多機手認為這樣可以提高實際揚程,其實水泵的實際揚程=總揚程~損失揚程。當水泵型號確定后,總揚程是一定的;損失揚程主要來自于管路阻力,管徑越小顯然阻力越大,因而損失揚程越大,所以減小管徑后,水泵的實際揚程非但不能增加,反而會降低,導致水泵效率下降。同理,當小管徑水泵用大水管抽水時,也不會降低水泵的實際揚程,反而會因管路的阻力減小而減小了損失揚程,使實際揚程有所提高。也有機手認為小管徑水泵用大水管抽水時,必然會大大增加電機負荷,他們認為管徑增大后,出水管里的水對水泵葉輪的壓力就大,因而會大大增加電機負荷。殊不知,液體壓強的大小只與揚程高低有關(guān),而與水管截面積大小無關(guān)。只要揚程一定,水泵的葉輪尺寸不變,無論管徑多大,作用在葉輪上的壓力都是一定的。只是管徑增大后,水流阻力會減小,磁力驅(qū)動泵而使流量有所增加,動力消耗也有適當增加。但只要在額定揚程范圍內(nèi),無論管徑如何增加水泵都是可以正常工作的,并且還可以減小管路損耗,提高水泵效率。 3.安裝進水管路時,水平段水平或向上翹 這樣做會使進水管內(nèi)聚集空氣,降低水管和水泵的真空度,使水泵吸水揚程降低,出水量減少。正確的做法是:其水平段應向水源方向稍有傾斜,不應水平,更不得向上翹起。 4.進水管路上用的彎頭多 如果在進水管路上用的彎頭多,會增加局部水流阻力。并且彎頭應在垂直方向轉(zhuǎn)彎,不允許在水平方向轉(zhuǎn)彎,以免聚集空氣。 5.水泵進水口與彎頭直接相連 這樣會使水流經(jīng)過彎頭進入葉輪時分布不均。當進水管直徑大于水泵進水口時,應安裝偏心變徑管。偏心變徑管平面部分要裝在上面,斜面部分裝在下面。否則聚集空氣,出水量減少或抽不上水,并有撞擊聲等。若進水管與水泵進水口直徑相等時,應在水泵進水口和彎頭之間加一直管,直管長度不得小于水管直徑的2~3倍。 6.裝有底閥的進水管最下一節(jié)不是垂直的 如這樣安裝,閥門不能自行關(guān)閉,造成漏水。磁力驅(qū)動泵正確安裝方法是:裝有底閥的進水管,最下一節(jié)最好是垂直的。如因地形條件限制不能垂直安裝,則水管軸線與水平面夾角應在60耙隕稀 變頻調(diào)速在泵與風機的節(jié)能方面應用廣泛,但在實際應用中往往由于對影響其節(jié)能效果的因素考慮不周,導致選擇與使用存在著較大的盲目性,影響其節(jié)能效益的發(fā)揮。以水泵為例,針對影響其調(diào)速范圍、節(jié)能效果的一些主要因素,進行了對癥分析和探討,在此基礎上指出了變頻調(diào)速的適用范圍。 1 變頻調(diào)速與水泵節(jié)能 水泵節(jié)能離不開工況點的合理調(diào)節(jié)。其調(diào)節(jié)方式不外乎以下兩種:管路特性曲線的調(diào)節(jié),如關(guān)閥調(diào)節(jié);水泵特性曲線的調(diào)節(jié),如水泵調(diào)速、葉輪切削等。在節(jié)能效果方面,改變水泵性能曲線的方法,比改變管路特性曲線要顯著得多。因此,改變水泵性能曲線成為水泵節(jié)能的主要方式。而變頻調(diào)速在改變水泵性能曲線和自動控制方面優(yōu)勢明顯,因而應用廣泛。但同時應該引起注意的是,影響變頻調(diào)速節(jié)能效果的因素很多,如果盲目選用,很可能事與愿違。 2 影響變頻調(diào)速范圍的因素 水泵調(diào)速一般是減速問題。當采用變頻調(diào)速時,原來按工頻狀態(tài)設計的泵與電機的運行參數(shù)均發(fā)生了較大的變化,另外如管路特性曲線、與調(diào)速泵并列運行的定速泵等因素,都會對調(diào)速的范圍產(chǎn)生一定影響。超范圍調(diào)速則難以實現(xiàn)節(jié)能的目的。因此,變頻調(diào)速不可能無限制調(diào)速。一般認為,變頻調(diào)速不宜低于額定轉(zhuǎn)速50%,最好處于75%~100%,并應結(jié)合實際經(jīng)計算確定。 2.1 水泵工藝特點對調(diào)速范圍的影響 理論上,水泵調(diào)速高效區(qū)為通過工頻高效區(qū)左右端點的兩條相似工況拋物線的中間區(qū)域OA1A2。實際上,當水泵轉(zhuǎn)速過小時,泵的效率將急劇下降,受此影響,水泵調(diào)速高效區(qū)萎縮為PA1A2[2](顯然,若運行工況點已超出該區(qū)域,則不宜采用調(diào)速來節(jié)能了。)圖中H0B為管路特性曲線,則CB段成為調(diào)速運行的高效區(qū)間。為簡化計算,認為C點位于曲線OA1上,因此,C點和A1點的效率在理論上是相等的。C點就成為最小轉(zhuǎn)速時水泵性能曲線高效區(qū)的左端點。 2.2 定速泵對調(diào)速范圍的影響 實踐中,供水系統(tǒng)往往是多臺水泵并聯(lián)供水。由于投資昂貴,不可能將所有水泵全部調(diào)速,所以一般采用調(diào)速泵、定速泵混合供水。在這樣的系統(tǒng)中,應注意確保調(diào)速泵與定速泵都能在高效段運行,并實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)。此時,定速泵就對與之并列運行的調(diào)速泵的調(diào)速范圍產(chǎn)生了較大的影響[2]。主要分以下兩種情況: 2.2.1 同型號水泵一調(diào)一定并列運行時,雖然調(diào)度靈活,但由于無法兼顧調(diào)速泵與定速泵的高效工作段,因此,此種情況下調(diào)速運行的范圍是很小的。 2.2.2 不同型號水泵一調(diào)一定并列運行時,若能達到調(diào)速泵在額定轉(zhuǎn)速時高效段右端點揚程與定速泵高效段左端點揚程相等。則可實現(xiàn)最大范圍的調(diào)速運行。但此時調(diào)速泵與定速泵絕對不允許互換后并列運行。 2.3 電機效率對調(diào)速范圍的影響 在工況相似的情況下,一般有N∝n3,因此隨著轉(zhuǎn)速的下降,軸功率會急劇下降,但若電機輸出功率過度偏移額定功率或者工作頻率過度偏移工頻,都會使電機效率下降過快,最終都影響到整個水泵機組的效率。而且自冷電機連續(xù)低速運轉(zhuǎn)時,也會因風量不足影響散熱,威脅電機安全運行。
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