并聯(lián)離心水泵運(yùn)行工況點(diǎn)等效分析

1、并聯(lián)離心水泵運(yùn)行工況點(diǎn)等效分析 摘 要通過將每臺泵的進(jìn)水管和出水支管看作水泵本身一部分，將原泵等效成一個新泵，再將這兩個新泵按照等揚(yáng)程疊加原理等效合并成一個大泵，在此基礎(chǔ)上研究兩臺泵并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)以及并聯(lián)運(yùn)行時每臺泵的工況點(diǎn)，并與每臺泵單獨(dú)運(yùn)行時的工況點(diǎn)進(jìn)行對比，為實(shí)際確定離心泵并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)、離心泵的選型和操作提供依據(jù)。 關(guān)鍵詞并聯(lián) 離心泵 運(yùn)行工況點(diǎn) 等效分析 中圖分類號：tm223 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1009-914x（2015）19-0009-02 為了適應(yīng)不同時段所需水量，水壓的變化，泵站一般設(shè)置多臺水泵聯(lián)合工作，通過控制水泵運(yùn)行臺數(shù)來調(diào)節(jié)泵站流量和廠水壓，通過出水干管向管網(wǎng)

2、或水池輸水。一般來說，水泵并聯(lián)的目的是：增大流量；通過增減并聯(lián)運(yùn)行的臺數(shù)實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)，降低所耗功率；同時，若其中有一臺泵發(fā)生故障或檢修，其余的泵仍可維持運(yùn)行。在離心泵并聯(lián)時，可以采用相同型號的泵，也可以采用不同型號的泵。選擇泵型號和確定運(yùn)行臺數(shù)的原則是在滿足流量要求的前提下各泵均應(yīng)在高效區(qū)運(yùn)行。并聯(lián)機(jī)組的工況點(diǎn)由泵并聯(lián)性能曲線和管路性能曲線的交點(diǎn)確定，只有確定了并聯(lián)機(jī)組的工況點(diǎn)才能確定各泵的工況點(diǎn)。因此，離心泵的工況點(diǎn)除與泵有關(guān)外，還與管路情況有關(guān)。 在科學(xué)研究中，等效替代法是常用的思維方法之一。所謂等效替代法，就是在保證某種效果（特性和關(guān)系）相同的前提下，將實(shí)際的、復(fù)雜的物理問題和物理過程

3、轉(zhuǎn)化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法。本文就是利用等效代替的思想對傳統(tǒng)的并聯(lián)離心泵工況點(diǎn)的確定做一新解。 一 、水泵工作點(diǎn)確定 1、裝置需要揚(yáng)程曲線 h=hst+sq2 管路阻力參數(shù) s=（l/d+）/2g（d2/4）2 2、圖解法確定水泵工作點(diǎn) 裝置需要揚(yáng)程曲線與水泵揚(yáng)程曲線的交點(diǎn)，實(shí)質(zhì)為供、需能量平衡點(diǎn)。 二、實(shí)例分析 兩臺不同型號水泵并聯(lián)工作，已知水泵揚(yáng)程曲線（h-q）1，（h-q）2，進(jìn)水管路和出水支管阻力參數(shù)sam，sbm，干管阻力參數(shù)smc，進(jìn)、出水池水位z1，z2。利用圖解法求 （1）兩臺泵并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)。 （2）并聯(lián)運(yùn)行時每臺泵的工況點(diǎn)。 （3）

4、每臺泵單獨(dú)運(yùn)行時的工況點(diǎn)。 三、求解思路 （1）兩臺水泵流量q1q2 ， h裝h1h2 ， q=q1+q2 （2）依據(jù)水泵工作點(diǎn)確定圖解法：水泵揚(yáng)程曲線與裝置需要揚(yáng)程曲線的交點(diǎn)，該交點(diǎn)為供需能量平衡點(diǎn)。 （3）兩臺水泵并聯(lián)工作，設(shè)法向水泵工作點(diǎn)確定圖解法目標(biāo)轉(zhuǎn)化。 一方面將兩臺泵合并為一大泵，求出大泵揚(yáng)程曲線；另一方面裝置需要揚(yáng)程曲線與并聯(lián)大泵揚(yáng)程曲線滿足供需能量平衡，即水泵揚(yáng)程與需要揚(yáng)程相等，h裝=h大。 （4）兩臺泵合并為一臺大泵，兩臺泵的揚(yáng)程應(yīng)相等，在揚(yáng)程相等的情況下，流量相加，可得大泵揚(yáng)程曲線，即等揚(yáng)程疊加原理。 （5）要滿足兩臺泵的揚(yáng)程相等，對水泵裝置進(jìn)行處理 四、處理方法 1、 將

5、每臺泵的進(jìn)水管和出水支管看作水泵本身一部分，每臺泵等效成新（如圖2）。 2、根據(jù)新的水泵裝置，單位重量水體由進(jìn)水池經(jīng)過出水管路到達(dá)出水池，所需要揚(yáng)程相等，h=hst+smcq？，對每臺新泵所需要揚(yáng)程都是一樣的。則h裝=h大=h11=h21 3、這兩個新泵按照等揚(yáng)程疊加原理等效合并成一個大泵， 形成新的水泵裝置。 h大=h11=h21， q大=q1+q2 4、通過“折引”得兩臺新泵揚(yáng)程曲線： h11=h1-ham，h21=h2-hbm 5、由等揚(yáng)程疊加原理，在揚(yáng)程相等的情況下，兩臺新泵的揚(yáng)程曲線流量相加，可得大泵揚(yáng)程曲線（h-q）11+2。與裝置揚(yáng)程曲線的交點(diǎn)即為大泵工況點(diǎn)，也即兩泵并聯(lián)運(yùn)行工況

6、。 6、整個分析過程圖解法如下： 節(jié)點(diǎn)方程： q=q1+q2 ，h=h1=h2 （1）“折引”兩臺水泵性能曲線成為（hq）11，（hq）21。 h11=h1-samq2， h21=h2-sbmq2； （2）等揚(yáng)程下橫向疊加“折引” 后的水泵性能曲線，得到并聯(lián)水泵性能曲線（hq）11+2 ； （3）繪裝置揚(yáng)程曲線h=hst+smcq2 裝置揚(yáng)程曲線與水泵并聯(lián)性能曲線（hq）11+2 的交點(diǎn)m（q，h）為并聯(lián)運(yùn)行工作點(diǎn)。 五、總結(jié) 顯然，從此例的求解過程中，利用等效分析法，通過將每臺泵的進(jìn)水管和出水支管看作水泵本身一部分，將原泵等效成一個新泵，再將這兩個新泵按照等揚(yáng)程疊加原理合并成一個大泵，在此基礎(chǔ)上研究兩臺泵并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)以及并聯(lián)運(yùn)行時每臺泵的工況點(diǎn)，并與每臺泵單獨(dú)運(yùn)行時的工況點(diǎn)進(jìn)行對比，相比以往的純理論分析研究離心泵問題來的更直觀，更明確，更簡便，更容易讓人理解，這為實(shí)際水泵工況點(diǎn)設(shè)計(jì)以及分析提供了方便。 參考文獻(xiàn) 1.于明，范書昌.水泵技術(shù).1999.04.15 2.傅松，王松嶺.水泵技術(shù)。1997.06 3. 劉超編.水泵及水泵站（第四版）. 揚(yáng)州大學(xué). 水電出版社. 2009 4. 劉竹溪編.水泵及水泵站（第四版） 武漢大學(xué)