離心泵是廣泛應用于化工工業(yè)系統(tǒng)的一種通用流體機械。它具有性能適應范圍廣(包括流量、壓頭及對輸送介質性質的適應性)、體積小、結構簡單、操作容易、操作費用低等諸多優(yōu)點。

通常，所選離心泵的流量、壓頭可能會和管路中要求的不一致，或由于生產任務、工藝要求發(fā)生變化，此時都要求對泵進行流量調節(jié)，實質是改變離心泵的工作點。離心泵的工作點是由泵的特性曲線和管路系統(tǒng)特性曲線共同決定的，因此，改變任何一個的特性曲線都可以達到流量調節(jié)的目的。目前，離心泵的流量調節(jié)方式主要有調節(jié)閥控制、變速控制以及泵的并、串聯(lián)調節(jié)等。由于各種調節(jié)方式的原理不同，除有自己的優(yōu)缺點外，造成的能量損耗也不一樣，為了尋求佳、能耗小、節(jié)能的流量調節(jié)方式，須全地了解離心泵的流量調節(jié)方式與能耗之間的關系。

　　1 泵流量調節(jié)的主要方式

　　1.1 改變管路特性曲線

　　改變離心泵流量簡單的方法就是利用泵出口閥門的開度來控制，其實質是改變管路特性曲線的位置來改變泵的工作點。

　　1.2 改變離心泵特性曲線

　　根據比例定律和切割定律，改變泵的轉速、改變泵結構(如切削葉輪外徑法等)兩種方法都能改變離心泵的特性曲線，從而達到調節(jié)流量(同時改變壓頭)的目的。但是對于已經工作的泵，改變泵結構的方法不太方便，并且由于改變了泵的結構，降低了泵的通用性，盡管它在某些時候調節(jié)流量經濟方便[1]，在生產中也很少采用。這里僅分析改變離心泵的轉速調節(jié)流量的方法。從圖1中分析，當改變泵轉速調節(jié)流量從Q1下降到Q2時，泵的轉速(或電機轉速)從n1下降到n2，轉速為n2下泵的特性曲線Q-H與管路特性曲線He=H0+G1Qe2(管路特曲線不變化)交于點A3(Q2，H3)，點A3為通過調速調節(jié)流量后新的工作點。此調節(jié)方法調節(jié)效果明顯、快捷、安全可靠，可以延長泵使用壽命，節(jié)約電能，另外降低轉速運行還能有效的降低離心泵的汽蝕余量NPSHr，使泵遠離汽蝕區(qū)，減小離心泵發(fā)生汽蝕的可能性[2]。缺點是改變泵的轉速需要有通過變頻技術來改變原動機(通常是電動機)的轉速，原理復雜，投資較大，且流量調節(jié)范圍小。

　　1.3 泵的串、并連調節(jié)方式

　　當單臺離心泵不能滿足輸送任務時，可以采用離心泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。用兩臺相同型號的離心泵并聯(lián)，雖然壓頭變化不大，但加大了總的輸送流量，并聯(lián)泵的總效率與單臺泵的效率相同;離心泵串聯(lián)時總的壓頭增大，流量變化不大，串聯(lián)泵的總效率與單臺泵效率相同。

　　2 不同調節(jié)方式下泵的能耗分析

　　在對不同調節(jié)方式下的能耗分析時，文章僅針對目前廣泛采用的閥門調節(jié)和泵變轉速調節(jié)兩種調節(jié)方式加以分析。由于離心泵的并、串聯(lián)操作目的在于提高壓頭或流量，在化工領域運用不多，其能耗可以結合圖2進行分析，方法基本相同。

　　2.1 閥門調節(jié)流量時的功耗

　　離心泵運行時，電動機輸入泵軸的功率N為：

　　N=vQH/η

　　N——軸功率，w;

　　Q——泵的有效壓頭，m;

　　H——泵的實際流量，m3/s;

　　v——流體比重，N/m3;

　　η——泵的效率。

　　當用閥門調節(jié)流量從Q1到Q2，在工作點A2消耗的軸功率為：

　　NA2=vQ2H2/η

　　vQ2H3——實際有用功率，W;

　　vQ2(H2-H3)——閥門上損耗得功率，W;

　　vQ2H2(1/η-1)——離心泵損失的功率，W。

　　2.2 變速調節(jié)流量時的功耗

　　在進行變速分析時因要用到離心泵的比例定律，根據其應用條件，以下分析均指離心泵的變速范圍在±20%內，且離心泵本身效率的變化不大[3]。用電動機變速調節(jié)流量到流量Q2時，在工作點A3泵消耗的軸功率為：

　　NA3=vQ2H3/η

　　同樣經變換可得：

　　NA3=vQ2H3+vQ2H3(1/η-1) (2)

　　式中 vQ2H3——實際有用功率，W;

　　vQ2H3(1/η-1)——離心泵損失的功率，W。