離心泵并聯(lián)后工況計(jì)算方法

1、離心泵并聯(lián)后工況計(jì)算方法文章熱度： 1710一、水泵并聯(lián)特性曲線的繪制ISW 臥式管道離心泵并聯(lián)工作就相當(dāng)于有一臺(tái)假想水泵，這個(gè)假想水泵的工況等于并聯(lián)水泵的工況，這個(gè)假想水泵的性能曲線也等于并聯(lián)后水泵的特性曲線。并聯(lián)后水泵的特性曲線( 假想水泵的特性曲線) 可以采用等揚(yáng)程條件下流量疊加的方法繪制。具體步驟如下。首先，將并聯(lián)的兩臺(tái)水泵的 Q-H曲線1、II繪在同一坐標(biāo)圖上；然后把對(duì)應(yīng)于同一日值的 各個(gè)流量加起來(lái)，如圖1-21所示，把1號(hào)泵(Q-H)曲線上的1、1、1,分別與II號(hào)泵Q-H曲 線上的2、2、2各點(diǎn)的流量相加，則得到工、R號(hào)水泵并聯(lián)后的流量3、3、3,然后連接3、 3、3各點(diǎn)即得水泵

2、并聯(lián)后的總和(Q-H) 1+2曲線。這種等揚(yáng)程下流量疊加的方法，實(shí)際上是將管道水頭損失視為零的情況下來(lái)求并聯(lián)后的工況點(diǎn)。但在實(shí)際工程中管路布置可能是不同的，水泵型號(hào)可能不是同一型號(hào)，水頭損失也不相同，因此，并聯(lián)工作的各水泵的揚(yáng)程就不同。在這種情況下不能直接采用等揚(yáng)程條件下流量疊加的方法繪制并聯(lián)后水泵的特性曲線，只能用折引的方法求出折引后的并聯(lián)水泵的特性曲線。二、 IS 、 IR 臥式單級(jí)單吸清水離心泵并聯(lián)工況圖解法( 一 ) 同型號(hào)、同水位、管路相同的兩臺(tái)水泵并聯(lián)工況圖解法1 首先繪制兩臺(tái)水泵并聯(lián)特性曲線(Q-H) 1+2如圖 1-22 所示，在坐標(biāo)圖上繪出 1 、 2 兩臺(tái)水泵的特性曲線，由

3、于兩臺(tái)水泵型號(hào)相同，所以特性曲線相同。由于兩臺(tái)水泵同在一個(gè)吸水井中抽水，從吸水口A、 B 兩點(diǎn)至壓水管交匯點(diǎn)的管徑相同，長(zhǎng)度也相等，故E hA0一匯hBQ靜揚(yáng)程又相等，因此，兩臺(tái)水泵的揚(yáng)程相等。這樣就可以采用等揚(yáng)程下流量疊加的方法繪制水泵并聯(lián)特性曲線(Q-H)1+20具體步驟是先在(Q-H)1 , 2曲線上任取幾點(diǎn)，然后，在相同縱坐標(biāo)值上把相應(yīng)的流量加倍，即可得1、2 、3 、m 點(diǎn),用光滑曲線連起1、2、3、ni點(diǎn)，繪出的曲線就是兩臺(tái)水泵并聯(lián)特性曲線(Q-H)i+2.2 繪制管道系統(tǒng)特性曲線，求出并聯(lián)工況點(diǎn)根據(jù)上面的分析可知兩臺(tái)水泵的靜揚(yáng)程相同，管路中的水頭損失也相同，即并聯(lián)之后兩臺(tái)水泵的揚(yáng)

4、程相等，且等于總揚(yáng)程，則有式(1- 8) 就是管路系統(tǒng)特性曲線方程，據(jù)此可繪制出管路系統(tǒng)特性曲線，見(jiàn)圖1-22中的Q-Z2hAOGft線。此曲線與(Q-H)1 , 2曲線相交于M點(diǎn)。M點(diǎn)的橫 坐標(biāo)為兩臺(tái)水泵并聯(lián)工作的總流量Q1+Z縱坐標(biāo)等于兩臺(tái)水泵的揚(yáng)程 HO, M點(diǎn)稱為并聯(lián)工況點(diǎn)。3 求每臺(tái)泵的工況點(diǎn)通過(guò)M點(diǎn)作橫軸平行線，交單泵的特性曲線于 N點(diǎn)，此N點(diǎn)即為并聯(lián)工作時(shí)，各單泵的工 況點(diǎn)。其流量為Q1, 2,揚(yáng)程H1-H2-HC1自N點(diǎn)引垂線交Q 7曲線于P點(diǎn)，交QN曲線于g點(diǎn)， P及q點(diǎn)分別為并聯(lián)時(shí)，各單泵的效率點(diǎn)和軸功率點(diǎn)。如果，將第二臺(tái)泵停車，只開(kāi)一臺(tái)泵時(shí)，S 點(diǎn)，可以近似地視作單泵的工

5、況點(diǎn)。這時(shí)的水泵流量為Q ,揚(yáng)程為H,軸功率為N。由此可看出以下幾點(diǎn)。(1)兩臺(tái)水泵并聯(lián)工作時(shí)的總流量并不等于單臺(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)流量的兩倍，即 QH多2Q , AQ-Q1十2-Q H 7 ，即水泵并聯(lián)工作不僅僅能增加流量，揚(yáng)程也有少量增加。(3) 一臺(tái)水泵單獨(dú)工作時(shí)的功率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于并聯(lián)工作時(shí)單泵的功率，所以選配電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)根據(jù)一臺(tái)水泵單獨(dú)工作時(shí)的功率來(lái)進(jìn)行選擇。(4) 二 ) 多臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)工作 多臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)工作的特性曲線同樣可以用橫加法求得，五臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)工作的 情況。由圖可知：以一臺(tái)泵工作時(shí)的流量 Q1為100,兩臺(tái)泵并聯(lián)的總流量 Q2為190,比單泵工作 時(shí)增加了 90,三臺(tái)泵

6、并聯(lián)的總流量 Qs為251,比兩臺(tái)泵時(shí)增加了 61,四臺(tái)泵并聯(lián)的總流量 Q3為 284,比三臺(tái)泵時(shí)增加了 33,五臺(tái)泵并聯(lián)的總流量 Q5為300,比四臺(tái)泵時(shí)只增加了 16。由此可見(jiàn), 再增加并聯(lián)水泵的臺(tái)數(shù)，其效果就不大了。通過(guò)上述分析司以司以看出：（1） 在水泵并聯(lián)工作時(shí)，不能簡(jiǎn)單地理解為增加一倍并聯(lián)水泵的臺(tái)數(shù)，流量就會(huì)增加一倍。如其是在對(duì)舊泵房挖潛、擴(kuò)建時(shí)，必須要同時(shí)考慮管道的過(guò)水能力，經(jīng)過(guò)并聯(lián)工況的計(jì)算和分析后，確定是否應(yīng)該增加并聯(lián)的水泵臺(tái)數(shù)；（2） 多臺(tái)水泵并聯(lián)工作時(shí)，并聯(lián)工作時(shí)各泵的工況點(diǎn)與各泵單獨(dú)工作時(shí)的工況點(diǎn)相差較大，選泵應(yīng)兼顧兩種工作情況，使水泵均在高效區(qū)工作。如果所選的水泵是以

7、經(jīng)常單獨(dú)運(yùn)行為主的，那么，并聯(lián)工作時(shí)，要考慮到各單泵的流量是會(huì)減少的，揚(yáng)程是會(huì)提高的。如果選泵時(shí)是著眼于各泵經(jīng)常并聯(lián)運(yùn)行的，則應(yīng)注意到，各泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的流量將會(huì)增大，軸功率也會(huì)增大。每臺(tái)泵的工況點(diǎn)隨著并聯(lián)臺(tái)數(shù)的增多，而向揚(yáng)程高的一側(cè)移動(dòng)。臺(tái)數(shù)過(guò)多就可 能使工況點(diǎn)移出高效段的范圍。（ 三 ） 不同型號(hào)的兩臺(tái)水泵在相同水位下的并聯(lián)工作這情況不同于上面所述的主要是：兩臺(tái)水泵的特性曲線不同，管道中水流的水力不對(duì)稱。所以，自吸水管端A和C至匯集點(diǎn)8的水頭損失不相等（即：EhAEZZhcb）。兩臺(tái)水 泵并聯(lián)后，每臺(tái)泵的工況點(diǎn)的揚(yáng)程也不相等（即：H1wH2）。因此，不能直接采用等揚(yáng)程下流量疊 加的方法

8、繪制并聯(lián)后的總和（QH）曲線。從圖124可以看出，泵I與泵R并聯(lián)工作時(shí)，在管路匯集點(diǎn)8處的測(cè)壓管水頭是相等的， 不管是水泵工輸送到B點(diǎn)的水，還是水泵R輸送到8點(diǎn)的水，到達(dá)8所后，它所具有的比能一一 定市目同。從上述的分析知道，泵I和泵R的揚(yáng)程不相等，主要是 AB段和CB段的水頭損失不同，如 果從水泵工的總揚(yáng)程Hl中扣除AB管段在相應(yīng)流量Q1下的水頭損失匯hAB就等于匯集點(diǎn)B處的 測(cè)壓管水面與吸水井水面高差 HB此HB值相當(dāng)于將水泵工折引至B點(diǎn)工作時(shí)的揚(yáng)程，也即扣除了 管段AB水頭損失的因素，水泵工可視為移到了 B點(diǎn)工作。同樣道理，如果從水泵II的總揚(yáng)程 H2 中扣除CB管段在相應(yīng)流量Q2下的水

9、頭損失E hCB其值也等于匯集點(diǎn)B處的測(cè)壓管水面與吸水井 水面高差HB，也就相當(dāng)于將水泵II移到了 B點(diǎn)工作。在B點(diǎn)工作，泵I和泵II的揚(yáng)程相等，因此， 可采用等揚(yáng)程下流量疊加的方法繪制折引后泵工和泵n的并聯(lián)工作特性曲線。圖解法具體的求解步驟如下。(1)首先在橫坐標(biāo)下繪制(QHhAB)和(Q-Z2hBC)曲線；(2)用折引特性曲線法，在對(duì)應(yīng)的流量條件下從水泵特性曲線(QH)1和(QH)II曲線上扣 除水頭損失匯hAB和匯hCB得到折引特性曲線(Q-H);和(QH)i ;(3)由于扣除了差異匯haB和E hCB,此時(shí)采用等揚(yáng)程下流量疊加的方法，繪出并聯(lián)特性曲線(Q-H)11+2;(4)繪制管路特

10、性曲線Q-EhBDW并聯(lián)特性曲線(Q-H)lr+2交于E點(diǎn)，E點(diǎn)就是并聯(lián)水泵的工況點(diǎn)，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量QE，即為兩臺(tái)水泵并聯(lián)工作的總出水量；(5)從E點(diǎn)引水平線，交(Q-H)i和(QH)i于I 7點(diǎn)和HIV點(diǎn)，由工7點(diǎn)和H 7點(diǎn)向上作 垂線交(Q-H)1和(Q-H)11曲線于工點(diǎn)和II點(diǎn)；I點(diǎn)就是I號(hào)水泵的工況點(diǎn)(Q1, HI) , II點(diǎn)就是II號(hào) 泵的工況點(diǎn)(QU, H ll);(6)從工點(diǎn)和II點(diǎn)向下作垂線交(QN)1曲線和(QN)II曲線于工IV點(diǎn)和HIV點(diǎn)，交(Q呀)1曲線和(Q_77) II曲線于工H點(diǎn)和II彬點(diǎn)。各點(diǎn)分別為兩臺(tái)水泵并聯(lián)工作時(shí)功率點(diǎn)和效率點(diǎn)，工77點(diǎn)對(duì)應(yīng)工號(hào)泵的功率值

11、 N工；II點(diǎn)對(duì)應(yīng)II號(hào)泵的功率值 NH;工/點(diǎn)對(duì)應(yīng)I號(hào)泵的效率值71; H /對(duì)應(yīng)II號(hào)泵的效率值7II。兩臺(tái)水泵并聯(lián)工作的總功率為兩臺(tái)水泵功率的和，即N-_NI+NII?？傂士梢园聪率接?jì)算:4=pgQ1H1+pgiCH /NI+NII式中 總效率，;QI , Q流量，m3/s；hi, h揚(yáng)程，mNI, N功率，Wp水的密度，kg/m3;g重力加速度，m/s2。上述方法也適用于管路布置不同或水位不同的情況。例如對(duì)于我國(guó)北方地區(qū)以井群采集地下水的供水系統(tǒng)，從SH型雙吸清水離心泵工況來(lái)分析，相當(dāng)于幾臺(tái)水泵在管道布置不對(duì)稱的情況 下并聯(lián)工作，而且各井間的吸水動(dòng)水位的不同。在進(jìn)行工況計(jì)算時(shí)，只需在

12、計(jì)算靜揚(yáng)程HSTW,以一共同基準(zhǔn)面算起，然后做相應(yīng)的修正即可，其他算法都是相似的。( 四)一臺(tái)水泵向兩個(gè)并聯(lián)工作的高地水池送水 一臺(tái)水泵向兩個(gè)并聯(lián)工作的高地水池送水，一般可以分為三種情況。(1)管路分支點(diǎn)B點(diǎn)測(cè)壓管的水頭HBZD寸，水泵向兩個(gè)高地水池送水；(2)ZDHB時(shí)，水泵和D水池聯(lián)合工作向C水池送水；(3)ZD HB時(shí)，D水池處于暫時(shí)平衡狀態(tài)，既不進(jìn)水也不出水，水泵向 C水池送水，屬于 單泵向一個(gè)水池送水的簡(jiǎn)單工況。上述第三種情況屬于單泵向一個(gè)水池送水的簡(jiǎn)單工況，在這里只討論第一種和第二種兩種情況。1 . HBZD寸，水泵向兩個(gè)高地水池送水解決這類問(wèn)題的方法是采用折引法將水泵折引到8點(diǎn)，

13、假想有一臺(tái)水泵在B點(diǎn)向C水池和D水池送水。若水泵揚(yáng)程為 H0,則8點(diǎn)的測(cè)壓管水面高度HB-Q-E-BD, HB表示水流到B點(diǎn)時(shí)剩余的能量，也可認(rèn)為是假想水泵的揚(yáng)程。由于管道 BD和BC是在同一壓力下工作的，因此，采用等揚(yáng)程下流量疊加的方法繪制并聯(lián)工作管道系統(tǒng)的特性曲線。具體解題步驟如下：(1)在橫坐標(biāo)下面作(Q匯hAB)曲線；(2)從水泵特性曲線(QH)上減去相應(yīng)的匯tAB(在相同流量下)，得到水泵的折引特性曲線(QH)7;(3)根據(jù)公式HBlZc+-EhBc和HBD-ZD-hBD作BD段管路系統(tǒng)特性曲線(Q匯hBD劉BC段管路系統(tǒng)特性曲線(Q匯hBc);(4)采用等揚(yáng)程下流量疊加的方法繪制并

14、聯(lián)管路特性曲線(Q匯h)BC+BD(5)水泵折引特性曲線(Q-H)7和并聯(lián)管路特性曲線(Q-匯五)Bc十BD相交于M點(diǎn)。止匕M點(diǎn)的橫坐標(biāo)為通過(guò)8 點(diǎn)的總流量；(6)從M點(diǎn)作水平線交(Q-Z2hBC)曲線和(Q-Z2tBD)曲線于P點(diǎn)和K點(diǎn)；P點(diǎn)的橫坐標(biāo)即為C水池的進(jìn)水量QBC K點(diǎn)的橫坐標(biāo)即為D水池的進(jìn)水量QBD(7)從M點(diǎn)向上作垂線交水泵特性曲線(Q-H)于M7點(diǎn)，M7即為水泵的工況點(diǎn)，其縱坐標(biāo)即為水泵的揚(yáng)程H0。水泵的功率和效率求解方法同前。2 . ZDHBZ時(shí)，水泵和 D水池聯(lián)合向C水池供水如圖126所示，當(dāng)ZDHBZ時(shí)，實(shí)際上是水泵和 D水池通過(guò)8點(diǎn)聯(lián)合工作向C水池送水，如果把D 水池

15、當(dāng)作一臺(tái)水泵，則此類問(wèn)題就演變?yōu)椴煌吞?hào)水泵并聯(lián)工作。兩臺(tái)不同型號(hào)水泵并聯(lián)工作的求解方法前面已有詳細(xì)介紹，因此，解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是先繪制出D水池相當(dāng)于水泵的工作特性曲線(Q-H)D。D水池相當(dāng)于水泵的工作特性曲線（Q-H）D就是D 水池實(shí)際上就是高位水箱出流，因此，條高度為ZD的水平線。D水池相當(dāng)于水泵白工作特性曲線（QH）D確定之后，就可以按照兩臺(tái)不 同型號(hào)水泵并聯(lián)工作的求解方法確定工況點(diǎn)。求解其工況點(diǎn)的步驟如下：（1）在橫坐標(biāo)下面作AB段水頭損失特性曲線（Q匯hAB）;（2）在對(duì)應(yīng)流量下從水泵的特性曲線（QH）上減去水頭損失匯tAB ,得到水泵的折引特性 曲線 （Q H）；（3）在對(duì)應(yīng)流量下從D水池相當(dāng)于水泵的工作特性曲線（QH）D（H ZD）上減去水頭損失 EhBtD得到D水池相當(dāng)于水泵的折引特性曲線（QH借；（4）采用等揚(yáng)程下流量疊加的方法將水泵和 D水池相當(dāng)于水泵的折引特性曲線（Q-H）7和 （Q-H借橫加，得到水泵和D水池的并聯(lián)折引特性曲線（QH）裊+Q（5）繪制BC段管路系統(tǒng)特性曲線（Q匯hBc）;（6）水泵和D水池的