Általános áramlásszabályozási módszerek centrifugálszivattyúkhoz

A centrifugálszivattyúkat széles körben használják az olyan iparágakban, mint a vízgazdálkodás és a vegyipar, és egyre inkább felértékelődnek a működési pontjaik kiválasztása és az energiafogyasztás elemzése. Általában előfordulhat, hogy a centrifugálszivattyú áramlási sebessége és nyomásmagassága nem felel meg a csőrendszernek, vagy a gyártási feladatok és a folyamatkövetelmények változása miatt a szivattyú áramlási sebességét módosítani kell, ami lényegesen megváltoztatja a szivattyú működési pontját. a centrifugálszivattyú. A mérnöki tervezési szakaszban a centrifugálszivattyú kiválasztásának helyessége mellett a centrifugálszivattyúk tényleges használatánál a működési pontok kiválasztása közvetlenül is befolyásolja a felhasználók energiafogyasztását és költségeit. Ezért különösen fontos a centrifugálszivattyú működési pontjának ésszerű megváltoztatása.
A centrifugálszivattyú működési elve az, hogy a villanymotor nagy sebességű forgása során keletkező mechanikai energiát a felemelt folyadék mozgási energiájává és potenciális energiájává alakítja, ami egy energiaátviteli és -átalakítási folyamat. Ennek a jellemzőnek megfelelően a centrifugálszivattyú működési pontja a vízszivattyú és a csőrendszer közötti energiaellátás és kereslet egyensúlyán jön létre. Amíg a két feltétel közül az egyik változik, a működési pontja eltolódik. A működési pont változását két tényező okozza: 1. Maga a vízszivattyú jelleggörbéje megváltozik, például a járókerék levágása. 2. Változások a csővezeték-rendszer jelleggörbéiben, például a szelep fojtása.
Az alábbiakban a két módszer elemzését és összehasonlítását mutatjuk be:
1. Járókerék vágás
Ha a fordulatszám állandó, a szivattyú nyomásmagassága és áramlási sebessége a járókerék átmérőjéhez kapcsolódik. Azonos modellű szivattyúknál a vágási módszerrel módosítható a szivattyú jelleggörbéje. Feltételezve, hogy a centrifugálszivattyú eredeti járókerék átmérője D, az áramlási sebesség Q, a fej H, a teljesítmény pedig P, és a vágott járókerék átmérője D', az áramlási sebesség Q', a fej H' és a teljesítmény P', a kapcsolat közöttük a következő:
A fenti három egyenletet együttesen a szivattyúk vágási törvényének nevezzük. A vágási törvény nagy mennyiségű észlelési kísérleti adaton alapul. Úgy véli, hogy ha a járókerék vágási mennyiségét egy bizonyos határon belül szabályozzák (ami a vízszivattyú fajlagos fordulatszámához kapcsolódik), akkor a vízszivattyú megfelelő hatásfoka vágás előtt és után változatlannak tekinthető. A járókerék vágás egy egyszerű és megvalósítható módszer a vízszivattyúk teljesítményének megváltoztatására, amelyet változó átmérő-szabályozásnak neveznek. Bizonyos mértékig feloldja a vízszivattyúk korlátozott típusa és specifikációi, valamint a vízellátási objektumigények sokfélesége közötti ellentmondást, kiterjesztve a vízszivattyúk felhasználási körét. Természetesen a járókerék vágása visszafordíthatatlan folyamat, és a felhasználóknak precíz számításokon és gazdasági racionalitáson kell átesnie a megvalósítás előtt.
2. Szelepfojtás
A centrifugálszivattyú áramlási sebességének megváltoztatásának legegyszerűbb módja a szivattyú kimeneti szelepének nyitása a szivattyú fordulatszámának állandó (általában a névleges fordulatszámon) tartása mellett. Lényege a csővezeték jelleggörbe helyzetének megváltoztatása a szivattyú működési pontjának megváltoztatása érdekében. Ha a szelepet lefelé fordítják az áramlás szabályozására, akkor magának a szivattyúnak a vízellátása változatlan marad, a fejjellemző változatlan marad, a csőellenállás karakterisztikája pedig a szelepnyitás változásával változik. Ez a módszer könnyen kezelhető, folyamatos áramlással, és szabadon állítható egy bizonyos maximális áramlási sebesség és nulla között, további befektetés nélkül. Széles körben alkalmazható különféle helyzetekben. A fojtószabályozás azonban az, hogy a centrifugálszivattyú többletenergiájának felhasználásával bizonyos tápmennyiséget tartsanak fenn, és a centrifugálszivattyú hatásfoka is csökken, ami gazdaságilag nem ésszerű.
Manapság sok vállalkozás számára a járókerék vágás a preferált beállítási módszer, mivel ezzel energiát takaríthat meg és csökkentheti a fogyasztást. A járókerék vágása előtt azonban pontos számításokat kell végezni, hogy a forgácsolás után is megfeleljen a működési feltételeknek.