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QQ交談水泵并聯(lián)工作的圖解法
點擊次數(shù)：7724 發(fā)布時間：2016-9-22
1,、水泵并聯(lián)特性曲線的繪制：
在繪制水泵并聯(lián)性能曲線時,，先把并聯(lián)的各臺水泵的Q-H曲線繪在同一坐標圖上，然后把對應(yīng)于同一H值的各個流量加起來,。如圖1所示,，吧I號泵Q-H曲線上的1、1′,、2″各點的流量相加,，則得到I、II號水泵并聯(lián)后的流量3,、3′,、3″，然后連接3,、3′,、3″各點即得水泵并聯(lián)后的總和(Q-H)1+2曲線。這種等揚程下流量疊加的方法,，實際上時將管道水頭損失視為零的情況下來求并聯(lián)后的工況點,。因此，同型號的兩臺（或多臺）泵并聯(lián)后的總和流量將等于某揚程下各臺泵流量之和,。事實上,，管道水頭損失是必須考慮的,，所以，尋求并聯(lián)工況點的圖解就沒有那樣簡單,。
圖1 水泵并聯(lián)Q-H曲線
2,、同型號、同水位的兩臺水泵的并聯(lián)工作
(1)繪制兩臺水泵并聯(lián)后的總和(Q-H)1+2曲線,。由于兩臺水泵同在一個吸水井中抽水,，從吸水口A、B兩點至壓水管交匯點O的管徑相同,，長度也相等,，故∑hAO=∑hBO，AO與BO管中,，通過的流量均為Q/2,，由OG管中流進水塔的總流量為兩臺泵水量之和。因此,，兩臺泵聯(lián)合工作的結(jié)果,，是在同一揚程下流量相疊加。為了繪制并聯(lián)后的總和特性曲線,，我們可以先不考慮管道水頭的損失,，在(Q-H)1,2曲線上任取幾點，然后,，在相同坐標值上把相應(yīng)的流量加倍,，即可得1′,2′,3′，…,，m′點,，用光滑曲線連接起1′,2′,3′，…,，m′點,，繪出一條并聯(lián)后的總和特性曲線(Q-H)1+2如圖2所示,。圖中所注下角“1,2”,，表示單泵1及單泵2的Q-H曲線。下角“1+2”表示兩臺并聯(lián)工作的總和Q-H曲線,。上述的這種等揚程下流量疊加的原理稱為橫加法原理,。所謂總和(Q-H)1+2曲線的意思，就是把兩臺參加并聯(lián)水泵的Q-H曲線,，用一條等值水泵的(Q-H)1+2曲線來表示,。此等值水泵的流量，必須具有各臺水泵在同揚程時流量的總和,。
圖2 同型號,、同水位、對稱布置的兩臺水泵并聯(lián)
(2)繪制管道系統(tǒng)特性曲線，求出并聯(lián)工況點,。由前述知,，為了由吸水井輸入水塔，管道中每單位重量的水應(yīng)具有的能量為：
式中：SAO及SOG分別為管道AO(或BO)及管道OG的阻力系數(shù),。
因為兩臺泵是同型號,，管道中水流是水力對稱，故管道中Q1=1/2Q1+2,，代入式(7-1)得
由式(7-2)可繪出AOG(或BOG)管道系統(tǒng)的特性曲線Q-∑hAOG,，此曲線與(Q-H)1+2曲線相交于M點。M點的橫坐標為兩臺水泵并聯(lián)工作的總流量Q1+2,，縱坐標等于兩臺水泵的揚程H0,，M點稱為并聯(lián)工況點。
(3)求每臺泵的工況點,。通過M點作橫軸平行線,，交單泵的特性曲線于N點，此N點即為并聯(lián)工作時各單泵的工況點,。其流量為Q1,2,，揚程H1=H2=H0。自N點引垂線交Q-η曲線于P點,，交Q-N曲線于q點分別為并聯(lián)時各單泵的效率點和軸功率點,。如果將第二臺泵停車，只開一臺泵時,，則圖2中的S點可以近似地視作單泵的工況點,。這時的水泵流量為Q′，揚程為H′,，軸功率為P′,。
由圖2可看出，P′＞P1,2,，即單泵工作時的功率大于并聯(lián)工作時各單泵的功率,。因此，在選配電動機時,，要根據(jù)單泵單獨工作時的功率來配套,。另外，Q′＞Q1,2,，2Q′＞Q1+2,，這就是說，一臺泵單獨工作時的流量,，大于并聯(lián)工作時每一臺泵的出水量,。也即兩臺泵并聯(lián)工作時,，其流量不能比單泵工作時成倍增加。這種現(xiàn)象,，在多泵并聯(lián)時就很明顯（當管道系統(tǒng)特性曲線較陡時,，就更顯突出）。
例如,，圖3為五臺同型號水泵并聯(lián)工作的情況,。由圖可知，以一臺泵工作時的流量Q1為100,，兩臺泵并聯(lián)的總流量Q2為190,，比單泵工作時增加了90；三臺泵并聯(lián)時的總流量Q3為251,，比兩臺泵時增加了61,；四臺泵并聯(lián)的總流量Q4為284，比三臺時增加了33,；五臺泵并聯(lián)的總流量Q5為300,，比四臺泵時只增加了16。由此可見,，再增加并聯(lián)水泵的臺數(shù),，其效果就不大了。每臺泵的工況點隨著并聯(lián)臺數(shù)的增多,，而向揚程高的一側(cè)移動,。臺數(shù)過多，就可能使工況點移出段的范圍,。因此,，對舊泵房挖潛、擴建時,，就不能簡單地理解增加1倍并聯(lián)水泵的臺數(shù),，流量就會增加1倍。必須要同時考慮管道的過水能力,，經(jīng)過并聯(lián)工況的計算和分析后才能下結(jié)論,。沒經(jīng)工況分析，就隨便增加水泵的臺數(shù)是不可靠的,，造成這種錯覺的原因,，常常是將并聯(lián)后的工況點,，與繪制水泵總和Q-H曲線時所采用的等揚程下流量疊加的概念混為一談,。關(guān)鍵是忽略了管道系統(tǒng)特性曲線對并聯(lián)工作的影響。zui后,，對于泵站設(shè)計開始考慮問題時,，就應(yīng)注意到：如果所選的水泵是以經(jīng)常單獨運行為主的,，那么，并聯(lián)工作時要考慮到各單泵的流量是會減少的,，揚程是會提高的,。如果選泵時是著眼于各泵經(jīng)常并聯(lián)運行的，則應(yīng)注意到各泵單獨運行時,，相應(yīng)的流量將會增大,，軸功率也會增大。
圖3 五臺同型號水泵并聯(lián)
3,、不同型號的兩臺水泵在相同的水位下并聯(lián)工作
這種情況不同于上面所述情況的主要原因是：兩臺水泵的特性曲線不同,，管道中水力不對稱。所以,，自吸水管端A和C至匯集點B的水頭損失不相等（即∑hAB≠∑hBC）,。兩臺水泵并聯(lián)后，每臺泵的工況點的揚程也不相等（即H1≠H2）,。因此,，欲繪制并聯(lián)后的總和Q-H曲線，一開始就不能使用等揚程下流量疊加的原理,。
現(xiàn)在我們只知道,，泵I與泵II之所以能夠并聯(lián)工作在管路匯集點B處，就只可能有一個共同的測壓管水頭（見圖4中HB）,，則測壓管水面與吸水井水面之高度差為
式中：H1為表示水泵I在相應(yīng)流量為Q1時的總揚程(m),；
SAB為AB管段得阻力系數(shù)。
圖4 不同型號,、相同水位下兩臺水泵并聯(lián)
式(7-3)表示水泵I的總揚程H1,，扣除了AB管段，在相應(yīng)流量Q1下的水頭損失∑hAB后,，就等于匯集點B處得測壓管水面與吸水面高差HB,，此HB值相當于將水泵折引至B點工作時的揚程，也即扣除了管段AB水頭損失的因素,，水泵I可視為移到了B點在工作,。
同理，
式中：HII為表示水泵II在相應(yīng)流量為QII時的總揚程(m),；
SBC為BC管段的阻力系數(shù),。
式（7-4）中的HB相當于將水泵II折引到B點工作時尚存的揚程。這樣,，就可先分別繪出Q-∑hAB和Q-∑hBC曲線,，然后，采用上一章中所介紹的折引特性曲線法,，在水泵I,、II的(Q-H)I和(Q-H)II曲線上相應(yīng)地扣除水頭損失∑hAB和∑hBC的影響,，得到如圖4中虛線所示的(Q-H)′I折引特性曲線和(Q-H)′II折引特性曲線。此兩條曲線排除了泵I與泵II在揚程上造成差異的那部分因素,。它們表示了將兩臺水泵都折引到B點工作時的性能,。這樣，就可以采用等揚程下流量疊加的原理,，繪出總和(Q-H)1+2折引特性曲線,。此總和(Q-H)1+2曲線猶如一臺等值水泵的性能曲線。因此,，再下一步就要考慮此等值水泵與管段BD聯(lián)合工作向水塔輸水的工況,。
先畫出管段BD的Q-∑hBD曲線，求得它與總和折引(Q-H)1+2曲線相交于E點,，此時E點的流量QE,，即為兩臺水泵并聯(lián)工作的總出水量。通過E點,，引水平線與(Q-H)′I及(Q-H)′II曲線相交于I′及II′兩點,，則QI及QII即為水泵I及水泵II在并聯(lián)時的單泵流量，QE=QI+QII,；再由I′,、II′兩點各引垂線向上，與(Q-P)I及(Q-P)II相交于I″,、II″點,，此兩點的P1及P2就是兩臺水泵并聯(lián)工作時，各單泵的功率值,，同樣,，其效率點分別為I′″及II′″點，其值分別為η1及η2并聯(lián)機組的總軸功率P1+2及總效率η1+2分別為：
在我國北方地區(qū),，常見以井群采集地下水,。一井一泵，井群以聯(lián)絡(luò)管相連以后,，以一根或多根干管輸送至水廠,，再集中消毒后由泵站加壓輸入管網(wǎng)。這種情況,，從水泵工況來分析,，相當于幾臺水泵在管道布置不對稱的情況下并聯(lián)工作。與上述例子所差別的,，往往只是各井間的吸水動水位的不同,。在進行工況計算時，只需在計算凈揚程HST時，以一共同基準面算起,，然后作相應(yīng)的修正即可,，其他算法都是相似的,。另外,，衡量管道布置的對稱與否，應(yīng)從工程來考慮,，一般在管道布置差異較大的情況下才認為是不對稱布置,。例如，在兩臺離干管匯集點距離不一而并聯(lián)工作等場合下,，就應(yīng)按上述方法進行計算,。
4、同型號的兩臺水泵一調(diào)一定并聯(lián)工作
如果兩臺同型并聯(lián)工作的水泵,，其中一臺為調(diào)速泵（見圖5中泵I調(diào)）,，另一臺定速泵（見圖5中泵II定）。則在調(diào)速運行中可能會遇到兩類問題：其一是調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速n1與定速泵n2均為已知試求兩臺并聯(lián)運行時的工況點,。這類問題如圖4所述,，比較簡單。調(diào)速運行的過程,，實際上是調(diào)速泵與定速泵的(Q-H)I,II特性曲線由*并聯(lián)轉(zhuǎn)化為不*并聯(lián)的工程,，其工況點的求解可按圖4所述求得。其二是只知道調(diào)速后兩臺泵的總供水量為QP（HP為未知值）,，試求調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速n1值（即求解調(diào)速值）,。
圖5 一調(diào)一定水泵并聯(lián)工作
這類問題比較復(fù)雜，存在調(diào)速泵的工況點值（QI,HI）,、定速泵的工況點值（QII,HII）及調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速n1等五個未知數(shù),。直接求解比較困難，我們?nèi)钥刹捎谜垡▉砬蠼狻?br /> 解題步驟：
(1)畫出兩臺同型號水泵的(Q-H)I,II特性曲線,，并按
畫出Q-∑hBD管道特性曲線,，由圖5上得出P點。
(2)P點的縱坐標即為裝置圖上B點的測管水頭高度HB值,。
(3)按.jpg)
畫出Q-∑hBC曲線,，由定速泵的(Q-H)II曲線上扣除Q-∑hBC曲線，得折引(Q-H)′II曲線,，它與HB的高度線相交于H點（見圖5）,。
(4)由H點向上引線得J點，此J點為調(diào)速運行時定速泵的工況點（即QII與HII 值）,。
(5)由QP-QII=QI,，調(diào)速泵的揚程為
，在圖上得M點,。
(6)按
,，求得k值,。畫出通過(QI,HI)點的等效率曲線與原定速泵(Q-H)I,II曲線交于T點。
(7)由圖上按n1=n2(Q1/Q2)求得調(diào)速后的轉(zhuǎn)速n1值,。