并联离心水泵运行工况点等效分析

ChinascienceandTechnologyReview并联离心水泵运行工况点等效分析徐凯光(郑州大学水利与环境学院450001)工业技术●I[摘要]通过将每台泵的进水管和出水支管看作水泵本身一部分，将原泵等效成一个新泵，再将这两个新泵按照等扬程叠加原理等效合并成一个大泵，在此基础上研究两台泵并联运行工况点以及并联运行时每台泵的工况点，并与每台泵单独运行时的工况点进行对比，为实际确定离心泵并联运行工况点，离心泵的选型和操作提供依据。’[关键词]并联离心泵运行工况点等效分析中图分类号：TIvI223文献标识码：A文章编号：1009—914X(2015)19-0009—02为了适应不同时段所需水量，水压的变化，泵站一般设置多台水泵联合工作，通过控制水泵运行台数来调节泵站流量和厂水压，通过出水干管向管网或水池输水。一般来说，水泵并联的目的是：增大流量；通过增减并联运行的台数实现流量的调节，降低所耗功率，同时，若其中有～台泵发生故障或检修，其余的泵仍可维持运行。在离心泵并联时，可以采用相同型号的泵，也可以采用不同型号的泵。选择泵型号和确定运行台数的原则是在满足流量要求的前提下各泵均应在高效区运行。并联机组的工况点由泵并联性能曲线和管路性能曲线的交点确定，只有确定了并联机组的工况点才能确定各泵的工况点。因此，离心泵的工况点除与泵有关外，还与管路情况有关。在科学研究中，等效替代法是常用的思维方法之一。所谓等效替代法，就是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下，将实际的复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。本文就是利用等效代替的思想对传统的并联离心泵工况点的确定做一新解。一水泵工作点确定1、装置需要扬程曲线H=HstSQ管路阻力参数S=(L／D+E‘)／2g(D2／4)2、图解法确定水泵工作点装置需要扬程曲线与水泵扬程曲线的交点，实质为供、需能量平衡点。=实例分析两台不同型号水泵并联工作，已知水泵扬程曲线(H—Q)I，(H—Q)2，进水管路和出水支管阻力参数SAM，sBM，干管阻力参数SMC，进、出水池水位Zl，z2。利用图解法求(1)两台泵并联运行工况点。(2)并联运行时每台泵的工况点(3)每台泵单独运行时的工况点。三．求解思路(1)两台水泵流量Ql≠Q2，H装≠H1≠H2，Q=Q1+Q2(2)依据水泵工作点确定图解法：水泵扬程曲线与装置需要扬程曲线的交点，该交点为供需能量平衡点。(3)两台水泵并联工作，设法向水泵工作点确定图解法目标转化。一方面将两台泵合并为一大泵，求出大泵扬程曲线，另一方面装置需要扬程曲线与并联大泵扬程曲线满足供需能量平衡，即水泵扬程与需要扬程相等，H装=H大。(4)两台泵合并为一台大泵，两台泵的扬程应相等，在扬程相等的情况下，流量相加，可得大泵扬程曲线，即等扬程叠加原理。(5)要满足两台泵的扬程相等，对水泵装置进行处理四处理方法l、将每台泵的进水管和出水支管看作水泵本身一部分，每台泵等效成新(如图2)。2、根据新的水泵装置，单位重量水体由进水池经过出水管路到达出水池，所需要扬程相等，H=Hst+SMC×Q?，对每台新泵所需要扬程都是一样的。则H装=H大=H1=H23、这两个新泵按照等扬程叠加原理等效合并成一个大泵，形成新的水泵装置。H大=H1=H2，Q大=Q1+Q24、通过“折引”得两台新泵扬程曲线：H1=H1一hAM．H2=H2一hBM5、由等扬程叠加原理，在扬程相等的情况下，两台新泵的扬程曲线流量相加，可得大泵扬程曲线(H—Q)q+2。与装置扬程曲线的交点即为大泵工况点，也即两泵并联运行工况6、整个分析过程图解法如下：节点方程：Q：Q1+Q2，H：H1=H2(1)“折引”两台水泵性能曲线成为(H～Q)11，(H～Q)2H1-=Hl—SAMQ0，H2=H2一SBMQ；(2)等扬程下横向叠加“折引”后的水泵性能曲线，得到并联水泵性能曲线(H～Q)-1+2；(3)绘装置扬程曲线H=HST+SMCQ~装置扬程曲线与水泵并联性能曲线(H～Q)1+2的交点M(Q，H)为并联运行工作点。五总结显然，从此例的求解过程中，利用等效分析法，通过将每台泵的进水管和出水支管看作水泵本身一部分，将原泵等效成一个新泵，再将这两个新泵按照等扬程叠加原理合并成一个大泵，在此基础上研究两台泵并联运行工况点以及并联运行时每台泵的工况点，并与每台泵单独运行时的工况点进行对比，相比以往的纯理论分析研究离心泵问题来的更直观，更明确，更简便，更容易让人理解，这为实际水泵工况点设计以及分析提供了方便。参考文献1．于明，范书昌．水泵技术．1999．04．152．傅松，王松岭．水泵技术。1997．063．刘超编．水泵及水泵站(第四版)．扬州大学．水电出版社．20094．刘竹溪编．水泵及水泵站(第四版