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泊頭市特種泵閥制造有限公司
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不同調節辦法下泵的能耗分析與運行時(shí)發(fā)熱原因
【一】、不同調節辦法下泵的能耗分析
在對不同調節辦法下的能耗分析時(shí)，文章僅針對目前廣泛采用的閥門(mén)調節和泵變轉速調節兩種調節辦法加以分析。由于不銹鋼齒輪泵的并、串聯(lián)操作目的在于提高壓頭或流量，不銹鋼齒輪泵在領(lǐng)域運用不多，其能耗可以結合圖2進(jìn)行分析，方法基本相同。
1閥門(mén)調節流量時(shí)的功耗
不銹鋼齒輪泵運行時(shí)，電動(dòng)機輸入泵軸的功率N為：
N＝vQH／η
式中N——軸功率，w；
Q——泵的壓頭，m；
H——泵的實(shí)際流量，m3/s；
v——流體比重，N/m3；
η——泵的效率。
當用閥門(mén)調節流量從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(mén)上損耗得功率，W；
vQ2H2(1／η－1)——不銹鋼齒輪泵損失的功率，W。
2變速調節流量時(shí)的功耗
在進(jìn)行變速分析時(shí)因要用到不銹鋼齒輪泵的比例定律，根據其應用條件，以下分析均指不銹鋼齒輪泵的變速范圍在±20%內，且不銹鋼齒輪泵本身效率的變化不大。用電動(dòng)機變速調節流量到流量Q2時(shí)，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)——不銹鋼齒輪泵損失的功率，W。
對于目前不銹鋼齒輪泵通用的出口閥門(mén)調節和泵變轉速調節兩種主要流量調節辦法，泵變轉速調節節約的能耗比出口閥門(mén)調節大得多，這點(diǎn)可以從兩者的功耗分析和功耗對比分析看出。通過(guò)不銹鋼齒輪泵的流量與揚程的關(guān)系圖，可以為直觀(guān)的反映出兩種調節辦法下的能耗關(guān)系。通過(guò)泵變速調節來(lái)減小流量還有利于降低不銹鋼齒輪泵發(fā)生汽蝕的可能性。當流量減小越大時(shí)，變速調節的節能效率也越大，即閥門(mén)調節損耗功率越大，但是，泵變速過(guò)大時(shí)又會(huì )造成泵效率降低，超出泵比例定律范圍，因此，在實(shí)際應用時(shí)應該從多方面考慮，在二者之間綜合出佳的流量調節方法。
通過(guò)不銹鋼齒輪泵與管路系統的特性曲線(xiàn)圖分析了不銹鋼齒輪泵流量調節的幾種主要辦法：出口閥門(mén)調節、泵變速調節和泵的串、并聯(lián)調節。用特性曲線(xiàn)圖分析了出口閥門(mén)調節和泵變速調節兩種辦法的能耗損失，并進(jìn)行了對比，指出不銹鋼齒輪泵用變速調節流量比用出口閥門(mén)調節流量可以好的節約能耗，且節能效率與流量變化大小有關(guān)。在實(shí)際應用時(shí)應該注意變速調節的范圍，才能好的應用不銹鋼齒輪泵變速調節。
不銹鋼齒輪泵是廣泛應用于工業(yè)系統的一種通用流體機械。它具有性能適應范圍廣（包括流量、壓頭及對輸送介質(zhì)性質(zhì)的適應性）、體積小、結構簡(jiǎn)單、操作容易、操作費用低等諸多優(yōu)點(diǎn)。通常，所選不銹鋼齒輪泵的流量、壓頭可能會(huì )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(shí)都要求對泵進(jìn)行流量調節，實(shí)質(zhì)是改變不銹鋼齒輪泵的工作點(diǎn)。不銹鋼齒輪泵的工作點(diǎn)是由泵的特性曲線(xiàn)和管路系統特性曲線(xiàn)一起決定的，因此，改變任何一個(gè)的特性曲線(xiàn)都可以達到流量調節的目的。目前，不銹鋼齒輪泵的流量調節辦法主要有調節閥控制、變速控制以及泵的并、串聯(lián)調節等。
【二】、不銹鋼齒輪泵運行時(shí)發(fā)熱的原因
不銹鋼齒輪泵運行時(shí)發(fā)熱，直接影響不銹鋼齒輪泵的正常工作，發(fā)熱現象所造成危害，主要有以下幾點(diǎn)：
(1)工作液體的溫度升高后，使工作液體的黏度下降，齒輪泵的泄漏增加，泵的實(shí)際流量有所下降；
(2)液壓系統及元件的密封件在高溫下變質(zhì)，彈性變性能力降低，使密封性能降低，甚至密封失效，使泄漏增加；
(3)當液壓閥件的閥芯、閥體材料不同、熱膨脹系數不同時(shí)，閥芯、閥體之間因熱膨脹而出現閥芯卡死現象，致使不銹鋼齒輪泵不能工作；
(4)工作液體的黏度下降時(shí)，使工作液體的潤滑性能降低，液壓元件的磨損加快，加速了元件的磨損失效，縮短了元件的使用壽命。
為了盡量避免上述現象的發(fā)生，有些不銹鋼齒輪泵在使用時(shí)間后，不得不停下來(lái)，使系統降溫，從而降低了不銹鋼齒輪泵的開(kāi)機率，影響了施工進(jìn)度。因此，應針對系統發(fā)熱原因，采取相應措施，控制液壓系統的溫度，不銹鋼齒輪泵的正常使用。
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