離心泵特性曲線在水泵運行管理中的實踐

申智昕（冀中能源峰峰集團有限公司五礦矸石熱電廠,河北 邯鄲056201）

離心泵特性曲線在水泵運行管理中的實踐

申智昕
（冀中能源峰峰集團有限公司五礦矸石熱電廠,河北 邯鄲056201）

摘 要：離心泵在電廠中屬于一種常用的設(shè)備，泵的特性曲線可以幫助用戶深入了解水泵性能，科學選擇水泵類型，提升水泵的利用率，通過測試獲得水泵特性曲線，利用水泵特性曲線進行的優(yōu)化組合方案，可以達到節(jié)能降耗的目的。本文主要分析給水泵特性曲線在水泵運行管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：離心泵特性曲線；水泵運行管理；實踐

對于電廠的運行而言，離心泵屬于一種非常重要的設(shè)備，該種設(shè)備可以將水系統(tǒng)中的水進行升壓處理，并將其送至指定高度，在機械設(shè)備的發(fā)展之下，汽輪單機容量變得越來越大，蒸汽參數(shù)也得到了有效的提升，水泵必須要滿足大流量、運行平穩(wěn)、高揚程、高功率、安全性的特點才能夠滿足鍋爐運行需求。離線泵特性曲線可以幫助管理人員全面、系統(tǒng)的了解水泵安全情況與水泵性能，對于保障水泵的安全運行有著非常重大的意義。

1 離心泵特性曲線的概念

離線泵特性曲線即水泵轉(zhuǎn)速在定值情況下，流量（q）、揚程（H）的曲線關(guān)系，流量（q）、功率（P）的曲線關(guān)系，流量（q）與效率（）之間的曲線關(guān)系。離心泵特性曲線可以表現(xiàn)出液體在泵內(nèi)的運動規(guī)律，以上幾種不同的曲線需要應(yīng)用試驗法來測定，將水泵出口閥門開啟，逐步改變其流量，測試出相關(guān)的壓頭、軸功率以及流量，將以上的參數(shù)繪制在坐標紙上，繪制出具體的特性曲線。水泵類型不同，那么特性曲線也會表現(xiàn)出巨大的差異，一般情況下，在完成采購之后，設(shè)備廠家會提供出水泵特性曲線，每臺水泵的特性曲線都是不同的。

從水泵特性曲線上來分析，每個流量點都有對應(yīng)的功率、揚程和效率值，這些參數(shù)就是我們常常說的水泵運行工況，運行效率最高的工況就是最佳工況，在選擇使用泵的過程中，應(yīng)該保障水泵可以長期在高效區(qū)運行，這樣才能夠保障水泵運轉(zhuǎn)的安全性和經(jīng)濟性。

2 離心泵特性曲線的影響因素分析

離心泵特性曲線的類型與多種因素有關(guān)，常見的影響因素有葉輪出口寬度、液體密度、液體粘度、葉片數(shù)量、葉片出口安放角情況、離心泵壓出室形狀等等，其中影響最大的就是水泵轉(zhuǎn)速、葉輪出口直徑。

2.1 葉輪出口直徑的影響

在葉輪與其他幾何形狀不變的前提下，如果增加或者減少葉輪出口直徑，那么離心泵的特性曲線會發(fā)生平移問題，根據(jù)該種原理，水泵生產(chǎn)單位可以應(yīng)用車削離心泵葉輪外徑的方式提升水泵性能，讓水泵可以滿足運行需求。舉例來說，某廠有離心式循環(huán)泵，運行顯示，其壓力稍高，為了有效降低壓力，則將葉輪外徑從330mm減小到310mm，在流量不變的情況下，壓力得到顯著降低，有效減小了水泵電機電流，滿足生產(chǎn)需求。

2.2 轉(zhuǎn)速對性能曲線的影響

對于同一臺離心泵，泵的轉(zhuǎn)速與參數(shù)滿足如下的表達式：

其中，Q1、Q2為流量，H1、H2為揚程，P1、P2為功率、n1、n2為轉(zhuǎn)速。

3 離線泵對于特性曲線的作用分析

利用水泵特性曲線可以幫助相關(guān)人員掌握水泵在運行過程中各項參數(shù)的變化情況，從而及時根據(jù)其來調(diào)整水泵的運行，這可以有效提升水泵運行的科學性和有效性，具體的作用表現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1 節(jié)流調(diào)節(jié)作用

在水泵運行過程中，為了控制好水流量，一般最為常用的方式就是改變水泵出口閥門開度，在水泵特性曲線不變時，改變管道的特性曲線即可滿足要求，水泵參數(shù)變化情況

III屬于離心泵出口調(diào)節(jié)閥開度最大的情況下，管道特性曲線的變化情況，在這一時刻中，離心泵流量為qDB，工作點位B，在閥門關(guān)小之后，管道的阻力就會增加，此時，管道特性曲線就變?yōu)镮，此時，流量為qDΑ，工況點是Α，根據(jù)上圖可以得出，如果使用節(jié)流的方式來進行調(diào)節(jié)，那么部分揚程就會在閥門節(jié)流位置損失，這也是水泵Α工作效率偏低的主要因素。

3.2 水泵的串聯(lián)

在同樣的流量條件下，兩臺串聯(lián)泵揚程可以達到單臺泵的2倍，在串聯(lián)完成后，其揚程與流量均得到一定程度的提高，但是，其總揚程是達不到原單揚程2倍的。舉例來說，某單位使用的是采暖系統(tǒng)循環(huán)泵，在供熱初期，采暖用戶數(shù)量并不多，整個循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)水的流量也不大，運行方式應(yīng)用的是單臺水泵運行法，揚程共計45m，流量共計280m3/h，隨著采暖戶數(shù)的增加之下，采暖系統(tǒng)需要的循環(huán)流量也開始變得越來越大，單臺水泵是無法滿足運行需求的，此時，就可以將水泵并聯(lián)起來，這樣，揚程為46m，系統(tǒng)流量達到了520m3/h。

3.3 水泵變速調(diào)節(jié)

水泵轉(zhuǎn)速和特性曲線之間有著密切的關(guān)系，在電子工業(yè)的發(fā)展之下，應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)可以有效優(yōu)化交流電動機轉(zhuǎn)速，繼而改變特性曲線，在保持管道特定曲線一定的前提條件下，可以將轉(zhuǎn)速適當?shù)奶岣摺Ｒ阅硢挝唤o水泵的運行為例，其雙吸離心泵為KQSN200-M9/223，揚程共計57m，流量共計266m3/h，采用Y280-2型配套電機，在應(yīng)用的過程中，在水泵流量因素的影響之下，壓力越來越高，為了解決該種問題，可以推廣變頻調(diào)頻技術(shù)，這可以有效降低水泵揚程和流量，這可以有效降低電能的損耗。

4 結(jié)語

泵的特性曲線可以幫助用戶深入了解水泵性能，科學選擇水泵類型，提升水泵的利用率，通過測試獲得水泵特性曲線，用軟件對不同水泵組合并聯(lián)運行工況進行模擬計算分析，得到了水泵優(yōu)化組合方案，可為生產(chǎn)運行提供數(shù)據(jù)支持。通過實際運行數(shù)據(jù)與模擬計算值的對比可知，利用水泵特性曲線進行的優(yōu)化組合方案，可以達到節(jié)能降耗的目的。在水泵運行的過程中，會受到多種因素的影響，在運行的過程中，需要綜合考慮各種因素來確定科學的運行工況點。

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