循環(huán)水泵用閥門控制時,當(dāng)流量要求從Q1減小到Q2,必須關(guān)小閥門。這時閥門的摩擦阻力變大時,管路曲線從R移到R',揚(yáng)程則從Ha上升到Hb,運(yùn)行工況點(diǎn)從a點(diǎn)移到b點(diǎn)。
調(diào)速控制時,當(dāng)流量要求從Q1減小到Q2,由于阻力曲線R不變,該泵的特性取決于轉(zhuǎn)速。如果把速度從n降到n',性能曲線由(Q-H)變?yōu)椋≦-H)',運(yùn)行工況點(diǎn)則從a點(diǎn)轉(zhuǎn)移到c點(diǎn),揚(yáng)程從Ha下降到Hc。
根據(jù)離心泵的特性曲線公式:
式中:N一水泵使用工況軸功率(Kw)
Q—使用工況點(diǎn)的流量(m3/s)
H一使用工況點(diǎn)的揚(yáng)程(m)
R一輸出介質(zhì)單位體積重量(kg/m3)
n—―使用工況點(diǎn)的泵效率(%)
可求出運(yùn)行在b點(diǎn)泵的軸功率和c點(diǎn)水泵的軸功率分別為:
Nb—RQ2Hb /102η
Nc=RQ2Hc /102η
兩者之差為:△N=Nc-Nb=RXQ2×(Hb-Hc)/102η
也就是說,用閥門控制流量時,有△N功率被損耗浪費(fèi)掉了,且隨著閥門不斷關(guān)小,這個損耗還要增加。而用轉(zhuǎn)速控制時,由于流量Q與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比;揚(yáng)程H與轉(zhuǎn)速n的平方成正比﹔軸功率P與轉(zhuǎn)速n的立方成正比,即功率與轉(zhuǎn)速n 成3次方的關(guān)系下降。如果不是用關(guān)小閥門的方法,而是把電機(jī)轉(zhuǎn)速降下來,那么在轉(zhuǎn)運(yùn)同樣流量的情況下,原來消耗在閥門的功率就可以完全避免,可以獲得很好的節(jié)能效果,這就是水泵調(diào)速節(jié)能原理。