循环性叶轮切割设施的应用

循环性叶轮切割设施的应用 文章来源：中国切割机网

　　　1概述
　　在锅炉供暖行业，循环水泵电耗占锅炉供暖耗电成本左右。鼓引风机及其它设备的电耗占锅炉供暖耗电成本的。由于锅炉供暖单位和锅炉房设计者为保险起见，往往加大循环水泵流量、提高循环水泵扬程，以至增加水泵电机的容量，从而加大循环水泵的耗电。
　　现在绝大部分供暖单位均采用质调节的运行方法调节锅炉房回水温度，锅炉房循环水量不变，用以调节采暖用户室内温度的运行调节办法称为质调节，相反为量调节，又加上变频设备投资较大的原因，决定了变频调速装置不是降低循环水泵电耗的佳方法。
　　如何降低循环水泵的电耗？从理论上讲，只有让循环水泵的扬程在保证必需循环流量的前提下与系统运行阻力相近，才能达到降低循环水泵电耗的目的。在实际当中，由于技术水平或缺乏必要的测试手段，再加上设计时留有较大的富裕量，循环水泵的扬程绝大多数超出系统实际阻力，增加了大量电耗。近几年，经过不断的总结和探索，应用叶轮切割技术，我们研究出一套简便易行，投资小且安全可靠的循环水泵节电方法。
　　2基本理论
　　为熟练掌握叶轮切割技术，首先要掌握泵的性能曲线和泵的切割等基本理论知识。
　　2.1泵的性能曲线
　　泵的性能曲线指的是泵的流量之间的相互变化关系的性能曲线。
　　通常循环水泵多用单级单吸或单级双吸且叶轮角度为后弯式的离心水泵。水泵生产厂家提供的循环水泵的性能曲线，代表的水泵的特点是当水泵的扬程变化很大时流量变化很小；性能曲线代表的水泵的特点是当水泵的扬程变化很小时，流量变化很大。
　　在锅炉供暖行业中，供暖单位都力求在不增加装机容量的条件下，用降低水泵扬程即降低整个系统阻力（来增加水泵的流量，弥补供暖系统失调的问题。
　　流量变化大的水泵适用于供暖循环水泵。
　　在应用叶轮切割技术的过程中发现代表的泵不适合进行叶轮的切割，因为这类水泵的叶轮切割后，既使降低了系统的阻力，水泵的流量也不会增加，反而有可能降低，不能达到水泵叶轮切割的目的。
　　2.2叶轮切割理论
　　在一定条件下，叶轮切割后，泵的性能参数、流量、扬程、功率为泵切割后的流量、扬程、轴功率、叶轮直径。
　　以上三式称为水泵的叶轮切割定律。它是由试验总结得来的，在实际当中存在一定的误差。叶轮的切割必须在一定的范围内，否则会大大降低水泵的效率，甚至使切割后的水泵失效，不能正常工作。
　　水泵的切割量与比转数有关。
　　2.3切割抛物线、管路特性曲线
　　实际当中，由于水泵叶轮切割前后改变了系统的阻力，因此导致切割抛物线和管路特性曲线发生变化，分别代表切割前切割抛物线和管路特性曲线；分别代表降阻切割后的切割抛物线和管路特性曲线。
　　3水泵叶轮的切割
　　3.1切割的必要条件
　　供暖热水锅炉循环水泵的设计选型和实际管路系统存在差异，但并不是可以任意切割叶轮，必须具备如下条件：3.1.1水泵实际循环流量基本满足系统需求时，水泵铭牌标识的扬程高于实际扬程以上。水泵扬程的测定可以用精密压力表更换水泵进出口的压力表，通过几次读数，计算进出口压力差值平均得出水泵的扬程。
　　3.1.2水泵在锅炉房内所有循环系统主支路节门锅炉出回水管、省煤器、循环水泵进出口管，全开的情况下检查循环水泵的运行电流是否超过额定电流，如超出可以切割。
　　因为如果水泵超电流可以证实水泵的流量在全开节门后增加了，水泵在切割后能在降低阻力后增加流量，所以必须具备此条件才能切割。
　　3.1.3锅炉房内有降低阻力的可能。锅炉房内降低阻力有两种情况：一是通过将锅炉房内未全部开启的节门锅炉、省煤器、循环水泵等设备出入口，全部开启来降低锅炉房内部阻力；二是放大锅炉房内母管及支管的管径，降低管道摩阻，从而降低锅炉房阻力。
　　降低锅炉房阻力的目的是改变系统的管路特性曲线，从而使叶轮切割扬程降低，流量增加，所示：通过降低循环系统的阻力，改变循环系统的管路特性，使叶轮切割后水泵的工作点后移可以实现扬程降低，轴功率降低，流量增大。
　　3.2叶轮切割的实施方法
　　3.2.1测试水泵的运行状况
　　水泵的运行测试主要包括水泵的流量、扬程及工作电流等，同时检查锅炉房内系统的节门是否全部打开，如果未全部打开应再测试所有节门3.2.2分析水泵测试结果，是否具备切割条件分析测试结果是否具备上文所阐述的三个必要条件，如果具备可以切割。如果水泵在不具备条件时切割，会造成水泵的扬程流量达不到实际要求，甚至使水泵失效，即水泵的流量、扬程及轴功率急剧降低，不能正常使用。
　　3.2.3水泵叶轮切割
　　从理论上讲，根据锅炉房循环系统阻力变化，求解阻力变化后系统的管路系统曲线及切割抛物线即可确定循环水泵叶轮直径的切削量，在实际当中，由于切割理论来自大量的感性实验，实际情况复杂，因此用理论上的方法来确定系统阻力变化后循环水泵的切割量是难以实现的。
　　在实际当中，我们只能参考水泵的性能曲线，结合实际经验进行水泵叶轮的切割。
　　一般情况下，厂家可对同一型号水泵配用两个或三个不同直径水泵叶轮，用来使不同型号泵之间的参数差距较小，但仍不能满足要求，这时，用户应根据实际情况进行叶轮切割，以满足实际需要。
　　举例说明：一台单级双吸循环水泵切割前在关闭一台备用锅炉的条件下通过测试结果可以看出这台水泵的实际扬程低于设计扬程，超过额定电流安培，同时，可以通过开启备用锅炉降低锅炉房的阻力，水泵性能曲线比较平滑，该水泵具备切割的条件。
　　由于锅炉房阻力变化后，锅炉房系统的管路特性曲线和水泵的切割抛物线也发生变化，如果利用切割定律来求解水泵新的工作点是比较难的。因此确定水泵叶轮的切割量只能根据实际情况采用经验的办法来确定。
　　前所举的循环水泵的实际工作状况具备切割条件，该水泵系列叶轮为两个不同直径叶轮。于是我们采用两个叶轮直径的中间值即为切割后叶轮的直径，切割后水泵运行参数为：循环流量
　　3.2.4水泵叶轮切割的修正
　　由于水泵叶轮切割前后系统阻力情况变化复杂难以从理论上求解叶轮的切割量，而是从经验上来确定。因此在叶轮切割过程中为保险起见，往往过少切割叶轮，这样在叶轮切割后进行修正，但第二次切割量应不超过叶轮直径。以免切割过多使水泵的出力降低达不到佳效果。
　　需要注意的是叶轮切割后，由于流量增加，系统的摩阻也略有增加，但是在切割叶轮前已经降低了系统阻力，且大于因流量增大而增加的阻力，因此，切割后扬程仍低于原来的水泵扬程。
　　4水泵叶轮切割的经济效益
　　通过水泵叶轮切割技术的实际应用，要实现较大的经济效益。主要来源于如下两个方面：被切割水泵本身节电。
　　通过前举例可以看出，该水泵切割后工作电流已满足需要。因此，减少了一台循环水泵叶轮的切割不仅取得了较好的经济效益，同时降低了水泵的噪音也减少了循环水泵设备的维修量。另外，在不增加电机容量的前提下增加了循环流量有利于供暖系统的平衡。一定程度上避免了局部不热的现象。
　
　

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