我們在上一篇文章中介紹了離心泵流量控制的三種方法，作為流量控制系列的第一篇文章。
在工業生產過程中流量調節的應用非常多，在有些過程中，要求平穩生產，流體的輸送量應保持為定值（比如在系統中有顯著干擾的情況下），或者對流量的平穩有嚴格要求，這時就需要流量定值調節系統。另一些過程中，要求某種物料的流量與另一物料流量成一定比值，就需要採用比值調節系統。此外，有時需要物料的流量與其它參數保持一定的函數關係，就需要採用以流量調節作為副環的串級調節系統。
設計流量調節系統的時候，需要考慮流體的流動特性，比如是經流體輸送機械設備流動，還是重力流動，還有是什麼樣的流體輸送機械設備等因素。此外，由於流量調節系統中被調參數和調節參數是同一種物料，這樣的對象很接近於1:1的放大環節，時間常數很小，所以在設計流量調節系統時應充分考慮這一特點。
往復泵和齒輪泵在流體輸送中是應用非常廣泛的輸送機械設備。往復泵一般由機殼、活塞或活柱等部件構成，齒輪泵一般由機殼和齒輪等部件構成。在泵內，活塞、活柱、齒輪等運動部件與機殼間的空隙很小，液體不能在縫隙中流動。因此，對齒輪泵等旋轉泵來說，排出量僅取決於轉速；對往復泵來說，排出量僅取決於衝程的大小和往復次數。
既然它們的排出量與壓頭的關係很少，因此在泵的出口管線上節流，是不能調節流量的，反而有損壞泵和原動機的危險，瞭解這一點對設計流量控制方案是很有幫助的。通常泵出口的流量都要進行控制，那麼對於這類泵應該採取什麼方式控制流量？下面介紹往復泵常用的三種流量控制方案，往復泵的前兩種控制方案，原則上也適用於其他直接位移式的泵，如齒輪泵等。
1、改變原動機的轉速
這種方案適用於以蒸汽機或汽輪機作原動機的場合，此時，可藉助於改變蒸汽流量的方法方便地控制轉速，進而控制往復泵的出口流量，如圖1所示。
當用電動機作原動機時，調節電動機轉速的方法實現流量控制。
圖1：改變轉速的方案
2、控制泵出口旁路
如圖2所示，用改變旁路調節閥開度的方法來控制實際排出量。這種方案由於高壓流體的部分能量要白白消耗在旁路上，故經濟性較差。
圖2: 改變旁路流量
3、改變往復泵衝程
計量泵常用改變衝程來進行流量控制，有些泵的衝程可以通過氣動執行機構來調節。
為什麼往復泵（齒輪泵）出口管道上不能安裝調節閥進行流量控制？原因是什麼？這還得從泵的固有特性進行分析。往復泵的壓頭H與流量Q之間的特性曲線如圖3所示。
圖3:往復泵的特性曲線
從圖3中可見，在一定的轉速下，隨著流量的減少壓頭急劇增加，當在出口管線上節流時，壓頭H會大幅增加。這是因為往復泵活塞每往返一次，總有一定體積的流體排出。所以，試圖用改變出口管道阻力既達不到控制流量的目的，又極易導致泵體損壞。這就是往復泵（齒輪泵）的出口管道上不允許安裝調節閥的原因所在。
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作者簡介：
邱老師，自控學堂創辦人，教授級高級工程師，從事自控工程設計30餘年，先後承擔了幾十個大中型工程項目的設計、施工安裝指導、調試開車及新技術開發等工作，是國家科技進步一等獎獲得者，獲國務院特殊津貼、行業工程設計大師等榮譽稱號，國家科技獎評審專家。
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