改变叶轮直径调节泵站效率由文献<3~6>可知,调节水泵工况具有良好的节能效果。当水泵运行时,由于外界负荷变化而需要改变其工况点,工况点的改变就是流量的调节,而流量的大小取决于工作点的位置。一般水泵运行工况点的调节方法有:1)改变管路特性曲线,如节流调节;2)改变泵本身性能曲线,如变速调节和变叶轮外径调节。
通常因泵选型不合理,泵实际运行工况与泵站的优工况不一致,可采用改变叶轮外径的方法,调节泵的工况使泵站在优工况下工作。
由文献<7>可知切割抛物线方程:H = K p q 2 V(10)式中:K p = H 0 q 2 V ,0。联立方程式(1)和式(10)可求得P 2( q V′, H′)点 P 2点工况与P 0点工况为相似工况点。根据离心泵叶轮切割定律,切割后的叶轮外径为D′= q V′q V ,0 D或D′= H 0 H′D计算后D′取大值,则叶轮外径尺寸的相对切割量为δ= D - D′D上式为泵站效率大时,当通过改变叶轮外径调节水泵工况时叶轮外径尺寸的相对切割量。
由文献<8>可知比转速和叶轮允许相对切割量(见) .当叶轮外径尺寸的相对切割量在允许范围内,可认为P 2点工况与P 0点工况的工况效率相等。工程实例河西走廊是甘肃省的主要井灌区,该地区某井泵站井深180 m ,选了一台250QJ802180/ 9型潜水泵,水泵叶轮外径为<145 mm ,配有直径为<145 mm的新管,管路长为183 m及一个90°弯头,静扬程H st = 160 m.电机参数为:功率75 kW ,转速2 875 r/ min ,效率87 .该泵性能参数见。
由式(4)和式(7)分别计算出该泵站的装置特性参数。由前述已知参数计算可得到该泵站的实际工况点和优工况点的性能参数。
4实际工况点与优工况点的性能参数泵效率ηm / 装置效率ηp / 总效率η/ 实际工况点170. 9 24. 17 70. 45 93. 48 57. 30优工况点167. 9 20. 58 71. 60 95. 43 59. 50由已知参数及计算结果得到该泵站的性能曲线,如所示。
由离心泵叶轮切割定律计算得到切割后的叶轮外径为<139 mm.
由及分析可知,通过切割叶轮外径调节工况,使该泵站效率提高了2. 2 ,节能效果比较显著。
结论1)从理论上分析了切割叶轮外径调节水泵工况的原理,并给出了叶轮外径尺寸的相对切割量的表达式。2)切割叶轮外径调节泵站工况是种简单易行的方法。3)广大农村井灌区,由于选型不合理造成泵站的装置效率低的现象较普遍,开展提高泵站效率的研究具有实用价值和推广价值。