臥式離心dg多級泵性能曲線及最佳工作點介紹

　　臥式離心dg多級泵是利用葉輪在固定的殼體內高速旋轉而將能量傳遞給流體的。當葉輪隨軸旋轉時，葉片間的流體也隨著葉輪旋轉而獲得離心力，并使流體從葉片之間的出口處被甩出，高速流體離開葉片頂部后進入擴散腔，流速開始降低，流體的動能轉換為較高的壓力能，流體被甩出后，葉輪中心部分的壓強降低，外界的流體就能從泵的吸入口進入，源源不斷的輸送流體。

　　臥式離心dg多級泵的性能可以利用泵的流量——揚程曲線來說明：

　　圖1 臥式離心dg多級泵性能曲線

　　圖1為典型的一臺18.5kw臥式離心dg多級泵性能曲線，dg多級泵的流量取決于泵的揚程，泵的揚程提高時，流量降低，流量降低的速率取決于泵的設計。

　　典型泵性能曲線上也包括其效率曲線以及軸動率(BHP)曲線，兩者都是根據對應的流量繪制的，泵的效率是泵流體功率與泵軸功率之比。

　　效率曲線和軸功率曲線(BHP)的交點就是該鍋爐給水泵的最佳工況點，在最佳工況點，無論從能效角度還是從維護保養角度來考慮，鍋爐給水泵的運行都是最經濟的，如果泵運行的工況點遠離最佳工況點，會加快軸承、機械密封和另部件的磨損，在實際運用中能夠連貫的保持泵在最佳工況點運行操作是非常困難的，因為系統的負荷需求是經常變化的，然而，保持泵運行在其最佳工況點附近的合理范圍內將大大降低整個系統的運行成本，又能滿足系統的負荷要求。

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　　臥式離心dg多級泵的相似定律

　　臥式離心dg多級泵的設計和制造通常是按照系列進行的，同一種系列中，大小不等的泵都是相似的，滿足相似定律，相似定律不僅用于泵的設計，而且對于泵的運行、調節、甚至選型非常重要。

　　1、當轉速改變時對性能參數的換算

　　臥式離心dg多級泵的性能參數都是針對某一特定的轉速n0而言的，當實際轉速n和n0不同時，可用相似定律求出新的性能參數，此時，相似定律可簡化為：

　　公式(1)

　　公式(2)

　　公式(3)

　　式中：qv——流量;

　　H——揚程;

　　P——功率;

　　n——轉速。

　　上述公式是同時成立的，也就是說，當泵的轉速降低時，揚程成平方關系降低，而功率成立方比例減少。

　　2、輸送流體密度改變時的換算

　　當輸送流體的密度改變時，相似定律簡化為：

　　公式(4)

　　公式(5)

　　公式(6)

　　式中：qv——流量;

　　H——揚程;

　　P——功率;

　　ρ——密度。

　　通過上述幾個公式可看出：當泵所輸送的流體密度發生變化時，體積流量和揚程不變，但泵的功率會發生變化。

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　　臥式離心dg多級泵最佳運行工作點的換算與控制

　　臥式離心dg多級泵系統由變頻調速器、泵、管道及閥門組成，由于系統的負荷需求是經常變化的，為此能持續保持泵在最佳效率點運行操作是非常困難的。

　　然而為了臥式離心dg多級泵系統運行能提高能效達到節能的目的，我們能進行泵最高效率點附近作為泵最佳運行工作區(點)選擇出來，作為用戶使用泵系統運行工作點的調節導向是必要的。

　　臥式離心dg多級泵最佳工作點選擇的程序：

　　(1)下載泵銘牌上的明示參數，包括額定功率PN(kw)，額定流量Q(m3/n)和額定揚程H(m);

　　(2)向臥式離心dg多級泵的制造商索取性能曲線，如圖1所示的包括流量——揚程曲線(qv-H)、效率曲線和軸功率曲線BHP(p-qv)。

　　圖2 臥式離心dg多級泵性能曲線

　　(3)由圖2可知，該dg多級泵最佳工作點A，流量為65m3/h，揚程為30m，軸功率為15kw。

　　每噸水(m3)消耗電能為

　　(4)最佳工作點A處電動機轉速及頻率的計算

　　運行中是采用變頻調速器來控制鍋爐給水泵的最佳工況A點，那么應計算流量為65m3/h時的運行轉速，繼而計算出此時運行的頻率為多少。

　　根據公式(3)可得到，在BEP點泵的運行速度n為:

　　式中：P0——電動機額定功率為18.5kw

　　n0——電動機額定轉速為1465r/min;

　　P——在A點泵的輸入軸功率為15kw。

　　所以

　　根據公式(7)可得：

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　　式中：f——電動機電源頻率，即變頻器輸出頻率，Hz;

　　P——電動機極對數，這里為2;

　　n——電動機運行速度，為1187.8r/min。

　　所以

　　這樣通過調節變頻器輸出頻率，使電動機轉速控制在1187.8r/min，即變頻器輸出頻率調整為40Hz。

　　當然在工程應用上不會是一個點，而是一個頻率帶，基于此，我們可以將變頻器輸出頻率調整為38Hz~42Hz范圍內，認為此時dg多級泵運行在最佳區域內。