KCB不銹鋼齒輪泵流量調(diào)節(jié)的主要方式,KCB不銹鋼齒輪油泵是在我廠經(jīng)過了技術(shù)人員的嚴(yán)格把關(guān)研制的。
    1 KCB不銹鋼齒輪泵流量調(diào)節(jié)的主要辦法
    1.1 改變管路特性曲線
    改變KCB不銹鋼齒輪泵流量最簡單的方法就是運(yùn)用泵出口閥門的開度來控制，其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線的位置來改變泵的工作點(diǎn)。
    1.2 改變KCB不銹鋼齒輪油泵特性曲線
    根據(jù)比例定律和切割定律,改變泵的轉(zhuǎn)速、改變泵結(jié)構(gòu)兩種方法都能改變KCB不銹鋼齒輪油泵的特性曲線,從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。但是對于已經(jīng)工作的泵,改變泵結(jié)構(gòu)的方法不太方便,并且由于改變了泵的結(jié)構(gòu),降低了泵的通用性,盡管它在某些時候調(diào)節(jié)流量經(jīng)濟(jì)方便[1],在生產(chǎn)中也很少采用。這里僅分析改變KCB不銹鋼齒輪油泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量的方法。從圖1中分析,當(dāng)改變泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量從Q1下降到Q2時,泵的轉(zhuǎn)速從n1下降到n2,轉(zhuǎn)速為n2下泵的特性曲線Q-H與管路特性曲線He=H0+G1Qe2交于點(diǎn)A3(Q2,H3),點(diǎn)A3為通過調(diào)速調(diào)節(jié)流量后新的工作點(diǎn)。此調(diào)節(jié)方法調(diào)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,再來降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行還能有效的降低KCB不銹鋼齒輪油泵的汽蝕余量NPSHr,使泵遠(yuǎn)離汽蝕區(qū),減小發(fā)生汽蝕的可能性[2]。缺點(diǎn)是改變泵的轉(zhuǎn)速需要有通過變頻技術(shù)來改變原動機(jī)的轉(zhuǎn)速,原理復(fù)雜,投入資金較大,且流量調(diào)節(jié)范圍小。
    1.3 泵的串、并連調(diào)節(jié)辦法
    當(dāng)單臺KCB不銹鋼齒輪油泵不能滿足輸送任務(wù)時，可以采用KCB不銹鋼齒輪油泵的并聯(lián)或串聯(lián)操作。用兩臺相同型號的KCB不銹鋼齒輪油泵并聯(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；KCB不銹鋼齒輪油泵串聯(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(diào)節(jié)辦法下泵的能耗分析
    在對不同調(diào)節(jié)辦法下的能耗分析時，文章僅針對目前廣泛采用的閥門調(diào)節(jié)和泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)兩種調(diào)節(jié)辦法加以分析。由于KCB不銹鋼齒輪油泵的并串聯(lián)操作目的在于提高壓頭或流量，在化工領(lǐng)域運(yùn)用不多，其能耗可以結(jié)合圖2進(jìn)行分析，方法基本相同。
    2.1 閥門調(diào)節(jié)流量時的功耗
     KCB不銹鋼齒輪油泵運(yùn)行時，電動機(jī)輸入泵軸的功率N為：
     N＝vQH／η
     式中N——軸功率,w；
     Q——泵的有效壓頭,m；
     H——泵的實(shí)際流量,m3/s；
     v——流體比重,N/m3；
     η——泵的效率。
     當(dāng)用閥門調(diào)節(jié)流量從Q1到Q2,在工作點(diǎn)A2消耗的軸功率為：
     NA2＝vQ2H2／η
     vQ2H3——實(shí)際有用功率,W；
     vQ2(H2－H3)——閥門上損耗得功率,W；
     vQ2H2(1／η－1)——KCB不銹鋼齒輪油泵損失的功率,W。
    2.2 變速調(diào)節(jié)流量時的功耗
    在進(jìn)行變速分析時因要用到KCB不銹鋼齒輪油泵的比例定律，根據(jù)其應(yīng)用條件，以下分析均指KCB不銹鋼齒輪油泵的變速范圍在±20%內(nèi)，且KCB不銹鋼齒輪油泵本身效率的變化不大[3]。用電動機(jī)變速調(diào)節(jié)流量到流量Q2時，在工作點(diǎn)A3泵消耗的軸功率為：
     NA3＝vQ2H3／η
     同樣經(jīng)變換可得：
     NA3＝vQ2H3＋vQ2H3(1／η－1) （2）
     式中 vQ2H3——實(shí)際有用功率,W；
     vQ2H3(1／η－1)——KCB不銹鋼齒輪油泵損失的功率,W。
     3 結(jié)論
    對于目前KCB不銹鋼齒輪泵通用的出口閥門調(diào)節(jié)和泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)兩種主要流量調(diào)節(jié)辦法，泵變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)節(jié)約的能耗比出口閥門調(diào)節(jié)大得多，這點(diǎn)可以從兩者的功耗分析和功耗對比分析看出。通過KCB不銹鋼齒輪油泵的流量與揚(yáng)程的關(guān)系圖，可以更為直觀的反映出兩種調(diào)節(jié)辦法下的能耗關(guān)系。通過泵變速調(diào)節(jié)來減小流量還有利于降低KCB不銹鋼齒輪油泵發(fā)生汽蝕的可能性。當(dāng)流量減小越大時，變速調(diào)節(jié)的節(jié)能效率也越大，即閥門調(diào)節(jié)損耗功率越大，但是，泵變速過大時又會造成泵效率降低，超出泵比例定律范圍，因此，在實(shí)際應(yīng)用時應(yīng)該從多方面考慮，在二者之間綜合出最佳的流量調(diào)節(jié)方法。
    通過KCB不銹鋼齒輪泵與管路系統(tǒng)的特性曲線圖分析了KCB不銹鋼齒輪油泵流量調(diào)節(jié)的幾種主要辦法：出口閥門調(diào)節(jié)、泵變速調(diào)節(jié)和泵的串、并聯(lián)調(diào)節(jié)。用特性曲線圖分析了出口閥門調(diào)節(jié)和泵變速調(diào)節(jié)兩種辦法的能耗損失，并進(jìn)行了對比，指出KCB不銹鋼齒輪油泵用變速調(diào)節(jié)流量比用出口閥門調(diào)節(jié)流量可以更好的節(jié)約能耗，且節(jié)能效率與流量變化大小有關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用時應(yīng)該注意變速調(diào)節(jié)的范圍，才能更好的應(yīng)用KCB不銹鋼齒輪油泵變速調(diào)節(jié)。
    KCB不銹鋼齒輪泵是廣泛應(yīng)用于化工工業(yè)系統(tǒng)的一種通用流體機(jī)械。它具有性能適應(yīng)范圍廣、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、操作費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)。通常，所選KCB不銹齒輪泵的流量、壓頭可能會和管路中要求的不一致,或由于生產(chǎn)任務(wù)、工藝要求發(fā)生變化,此時都要求對泵進(jìn)行流量調(diào)節(jié),實(shí)質(zhì)是改變KCB不銹鋼齒輪油泵的工作點(diǎn)。KCB不銹鋼齒輪油泵的工作點(diǎn)是由泵的特性曲線和管路系統(tǒng)特性曲線一起決定的,因此,改變?nèi)魏我粋€的特性曲線都可以達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。目前，KCB不銹鋼齒輪油泵的流量調(diào)節(jié)辦法主要有調(diào)節(jié)閥控制、變速控制以及泵的并、串聯(lián)調(diào)節(jié)等。由于各種調(diào)節(jié)辦法的原理不同,除有自己的優(yōu)缺點(diǎn)外,造成的能量損耗也不一樣,為了尋求最佳、能耗最小、最節(jié)能的流量調(diào)節(jié)辦法,必須全面地了解KCB不銹鋼齒輪油泵的流量調(diào)節(jié)辦法與能耗之間的關(guān)系。