对叶轮切割工艺的研讨

对叶轮切割工艺的研讨 文章来源：中国切割机网

　　　1切割原因离心泵是供排水车间的主要生产设备，又是主要能耗设备，根据报表统计，消耗在泵上的电费占该车间供水成本的50左右。长期以来，供排水二循离心泵实际运行参数大大偏离设计工况点运行，造成以下几个问题：1.泵的设计参数与系统不匹配，流量偏大，造成系统压力偏高，改造前泵出口阀门开度<14，通过出口阀调节压力，增加了泵的节流调节损失，而使供水电耗增加；2.节流使泵的工作点偏离其佳效率点，实际流量800m（额定流量1080m/h）尚未达到额定值，实际泵的效率下降；3.更主要的是由于液流激烈冲刷，大大缩短节流出口阀阀门寿命，造成设备故障频繁，影响了装置的长周期正常运行，维修费用高。基于以上情况，对泵叶轮外径进行切割，降低其流量和扬程使之与系统匹配，从而改善泵的运行状况，降低泵的实际电耗。
　　2切割前泵的实际参数及有关计算
　　当排出管路调节阀全开时，管路特性为1，与泵扬程性能曲线交点为M，对应流量为Q，随着调节阀逐渐关小，管路特性2相应地变陡，但是由于调节阀开度减小却增加了附加阻力损失，需要泵提供更多的能量来克服这个附加的阻力损失，从而使整个装置效率也不高，反而增加了电机轴功率，由下面的该泵性能曲线和实际计算可以看出：由该泵性能曲线可以查出当泵实际流量Q=800时，泵的效率=78<87，泵计算轴功率：N=QH102=100800691090.783600=193KW对电机而言，实际电流I=33A，接近额定电流34.5A，电机实际效率，接近额定工况的效率，电机实际输出功率。泵实际输送功率为256KW，那么电机（[url=http://www.edianji.com/ypnew_view.asp?id=871]三相交流异步电机综合保护技术[/url]）实际输出功率和泵计算轴功率之间的差值实际上主要是为克服节流产生的附加的阻力损失而消耗了，从而使整个装置效率大大降低。
　　3切割叶轮的理论依据
　　根据离心泵切割定律可知，当泵转速一定时，流量和扬程相应地随叶轮直径变化，且近似地成一、二次方变化。14SA10泵实际性能曲线可以看出，当泵的叶轮外径在允许范围内切割时，则泵的HQ曲线向左下移，下面是14SA-10离心泵切割不同叶轮外径时根据泵实际性能曲线得到性能参数。根据切割定律，在离心泵叶轮大切割量内，泵效率近似不变，叶轮大切割量D2与比转数nS有关。查出：当叶轮直径从466mm切割至430mm时，泵扬程大可达到H=52M时，Q=900m3h，泵叶轮切割切在大切割量内，保证了泵的效率下降不大。根据系统压力<|0.49MPa要求，考虑到系统管路特性（泵出口直径由400mm变为1000mm）。
　　泵叶轮直径均切到430mm，泵出口压力通过泵出口阀门开度大小调节能满足系统压力要求，但靠泵出口阀工度大小调节流量增加了附加阻力损失，为保证切割叶轮后即能满足现在系统压力要求，又能在系统压力要求增高时有调节余量，建议有2台泵叶轮直径切到440mm，1台泵切到430mm，这样也保证了泵均在良好的工作区内运行。
　　4叶轮改造效果
　　泵切割后泵出口阀门开度全开，单泵出口流量较切割前实际明显增大，因此整个系统流量实际上增大了注：（1）切割前泵出口阀门开度<14；（2）切割后泵出口阀门开度全开；（3）运行泵出口压力及系统压力均为表压。
　　流量比单泵工作时流量之和稍小，但实际扬程比单泵工作时高，这是因为泵并联工作特点是在管路特性不变的情况下得出的结论，单泵工作泵出口阀门开度全开时实际压力低于0.52MPa，但并联后为与系统匹配，泵实际压力憋高了，而流量有所下降，因为整个系统流量实际增大，虽然单泵出口叶轮切割后下降明显，但整个系统压力下降没有单泵下降明显，从而使泵叶轮直径切割后电机功率明显下降，并保证了整个系统用水量和压力。可看出改造后虽然泵电流增加了3A，但泵电机电流均下降了5.5-10A，节能效果明显。提供的数据知叶轮切割后整个系统每年节约的电量为：按工业用电0.37元（kw！h）折合电费=951759KW.h！0.37元（kw.h）=359550元，建议运行。
　　根据系统要求及时调整运行泵及风机，既能保证生产又能节约电。
　
　

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