如果工作点的流量大于或小于所需要的输送量,应设法改变工作点的位置,即进行流量调节。通常的办法有调节阀门的开度、改变电机转速和将离心泵进行组合操作等。

(1)调节阀门的开度

最简单的调节方法是在离心泵出口处的管路上安装调节阀。改变阀门的开度即改变管路阻力系数,可改变管路特性曲线的位置,使调节后管路特性曲线与泵特性曲线的交点移至适当位置,满足流量调节的要求。如图7 -14所示,关小阀门,管路特性曲线由a移至a′,工作点由1移至1′,流量由Q减小为Q′。

这种通过管路特性曲线的变化来改变工作点的调节方法,不仅增加了管路阻力损失(在阀门关小时),且使泵在低效率点工作,在经济上很不合理。但用阀门调节流量的操作简便、灵活,故应用很广。对于调节幅度不大且经常需要改变流量时,此法尤为适用。-15)。用这种方法调节流量不额外增加管路阻力,而且在一定范围内可保持泵在高效率区工作,能量利用较为经济,但调节不方便,一般只有在调节幅度大,时间又长的季节性调节中才使用。

(3)离心泵的组合操作

当需较大幅度增加流量或压头时可将几台泵加以组合。离心泵的组合方式原则上有两种:并联和串联。下面以两台特性相同的泵为例,讨论离心泵组合后的特性。

(2)改变电机转速

另一类调节方法是改变泵的特性曲线,如改变转速等(图7

设有两台型号相同的离心泵并联工作(图7 16),而且各自的吸入管路相同,则两泵的流量和压头必相同。因此,在同样的压头下,并联泵的流量为单台泵的两倍。这样,将单台泵特性曲线A的横坐标加倍,纵坐标保持不变,便可求得两泵并联后的合成特性曲线B。

并联泵的流量Q并和压头H并由合成特性曲线与管路特性曲线的交点a决定,并联泵的总效率与每台泵的效率(图中b点的单泵效率)相同。由图可见,由于管路阻力损失的增加,两台泵并联的总输送量Q并必小于原单泵输送量Q的两倍。

两台相同型号的泵串联工作时[图7-17(a)],每台泵的压头和流量也是相同的。因此,在同样的流量下,串联泵的压头为单台泵的两倍。将单台泵的特性曲线A的纵坐标加倍,横坐标保持不变,可求出两泵串联后的合成特性曲线B,如图7-17(b)所示。

同理,串联泵的总流量和总压头也是由工作点a所决定的。由于串联后的总输液量Q串即组合中的单泵输液量Q,故总效率也为Q串时的单泵效率。

例7-3　图7-18所示离心泵输水管路,将敞口低位槽中的水输送到塔设备中。泵的扬程可用H e=40-6×104Q 2(H e的单位为m,Q的单位为m3/s)表示,管路均为ϕ50 mm×2.5 mm,总管长(包括局部阻力当量长度)为80 m,摩擦系数λ= 0.025。塔内压强为0.1 MPa(表),塔内出水口与低位槽液面的垂直高差为12 m。试求:(1)管路的流速为多少(m/s)?(2)泵的有效功率为多少?

解　(1)取进水口液面的相关参数下标为1,出水口的相关参数下标为2,列伯努利方程

可得

N e=γ×H e×Q=9 807×38.89×0.004 29=1 636(W)