離心泵并聯(lián)后工況計算方法

1、離心泵并聯(lián)后工況計算方法文章熱度：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)于有一臺假想水泵，這個假想水泵的工況等于并聯(lián)水泵的工況，這個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)的兩臺水泵的Q-H曲線l、II繪在同一坐標(biāo)圖上；然后把對應(yīng)于同一日值的各個 流量加起來，如圖1-21所示，把1號泵（Q-H）曲線上的1、1'、1'',分別與II號泵Q-H曲線上 的2、2'、2''各點(diǎn)的流量相加，則得到工、R號水

2、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，水泵型號可能不是同一型號，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臥式單級單吸清水離心泵并聯(lián)工況圖解法?（一）同型號、同水位、管路相同的兩臺水泵并聯(lián)工況圖解法? 1 .

3、首先繪制兩臺水泵并聯(lián)特性曲線（Q-H）1+2?如圖1-22所示，在坐標(biāo)圖上繪出l、2兩臺水泵的特性曲線，由于兩臺水泵型號相同，所以特性曲線相同。由于兩臺水泵同在一個吸水井中抽水，從吸水口A、B兩點(diǎn)至壓水管交匯點(diǎn)的管徑相同，長度也相等，故E hA0一匯hB0,靜揚(yáng)程又相等，因此，兩臺水泵的揚(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具體步馬!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

4、的曲線就是兩臺水泵并聯(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)之后兩臺水泵的揚(yáng)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)為兩臺水泵并聯(lián)工作的總流量 Q1+Z縱坐標(biāo)等于兩臺水泵的揚(yáng)程 HO, M點(diǎn)稱為并聯(lián)工況點(diǎn)。? 3 .求每臺泵的工況點(diǎn)？?？?通過M點(diǎn)作橫軸平行線，交單泵的特性曲線于 N點(diǎn)，止匕N點(diǎn)即為并聯(lián)工作時，各單泵的工況點(diǎn)。其流量為Q1, 2

5、,揚(yáng)程H1-H2-HQ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，各單泵的效率點(diǎn)和軸功率點(diǎn)。?如果，將第二臺泵停車，只開一臺泵時，S點(diǎn)，可以近似地視作單泵的工況點(diǎn)。這時的水泵流 量為Q ,揚(yáng)程為H',軸功率為N'。? ?由此可看出以下幾點(diǎn)。? (1)兩臺水泵并聯(lián)工作時的總流量并不等于單臺泵單獨(dú)工作時流量的兩倍，即QH字2Q , AQ-Q1十2-Q <Q。管路特性血線越陡，A,Q越少。? (2)水泵并聯(lián)時的總揚(yáng)程 H+2-H1 >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) 一臺水泵單獨(dú)工作時的功率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于并聯(lián)工作

6、時單泵的功率，所以選配電動機(jī)時應(yīng)根據(jù) 一臺水泵單獨(dú)工作時的功率來進(jìn)行選擇。?(二)多臺同型號水泵并聯(lián)工作 ?多臺同型號水泵并聯(lián)工作的特性曲線同樣可以用橫加法求得，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)的總流量Qs為251,比兩臺泵時增加了 61,四臺泵并聯(lián)的總流量Q3為284, 比三臺泵時增加了 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。通過上述分析司以司以看出：? （1）在水泵并聯(lián)工作時，不能簡單地理解為增加一倍

7、并聯(lián)水泵的臺數(shù)，流量就會增加一倍。如其是在對舊泵房挖潛、擴(kuò)建時，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，確定是否應(yīng)該增加并聯(lián)的水泵臺數(shù)；? （2）多臺水泵并聯(lián)工作時，并聯(lián)工作時各泵的工況點(diǎn)與各泵單獨(dú)工作時的工況點(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經(jīng)常單獨(dú)運(yùn)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(yáng)程是會提高的。如果選泵時是著眼于各泵經(jīng)常并聯(lián)運(yùn)行的，則應(yīng)注意到，各泵單獨(dú)運(yùn)行時，相應(yīng)的流量將會增大，軸功率也會增大。每臺泵的工況點(diǎn)隨著并聯(lián)臺數(shù)的增多，而向揚(yáng)程高的一側(cè)移動。臺數(shù)過多就可能使工況點(diǎn)移出高效段的范圍。?（三）不同

8、型號的兩臺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：兩臺水泵的特性曲線不同，管道中水流的水力不對?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：EhAE>Ehcb） 0兩臺水泵并聯(lián)后，每臺泵的工況點(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，在管路匯集點(diǎn) 8處的測壓管水頭是相等的， 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點(diǎn)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

9、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 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下的水頭損失E hCB其值也等于匯集點(diǎn)B處的測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(Q-Z2hA

10、B)和(Q-Z2hBC)曲線；? (2)用折引特性曲線法，在對應(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)繪制管路特性曲線Q-EhBM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)對應(yīng)的流量 QE即為兩臺水泵并聯(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)1

11、1曲線于工點(diǎn)和II點(diǎn)；I點(diǎn)就是I號水泵的工況點(diǎn)(Q1, HI) , II點(diǎn)就是II號泵的 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)分別為兩臺水泵并聯(lián)工作時功率點(diǎn)和效率 點(diǎn)，工77點(diǎn)對應(yīng)工號泵的功率值 N工；II點(diǎn)對應(yīng)II號泵的功率值 NH;工/點(diǎn)對應(yīng)I號泵的效率 值71; H /對應(yīng)II號泵的效率值7II。兩臺水泵并聯(lián)工作的總功率為兩臺水泵功率的和，即N-_NI+NII?？傂士梢园聪率接嬎?4=pgQ1H1+pgiCHi /NI+NII式中？?？總效率

12、，;? QI , Q流量，m3/s；? ?HI , H揚(yáng)程，成? ?NI , N功率，W? ?p水的密度，kg/m3;? ? ?g 重力加速度，m/s20?上述方法也適用于管路布置不同或水位不同的情況。例如對于我國北方地區(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分析，相當(dāng)于幾臺水泵在管道布置不對稱的情況下 并聯(lián)工作，而且各井間的吸水動水位的不同。在進(jìn)行工況計算時，只需在計算靜揚(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)一臺水泵向兩個并聯(lián)工作的高地水池送水? 一臺水泵向兩個并聯(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

13、點(diǎn)測壓管的水頭HB>ZEW,水泵向兩個高地水池送水；? (2)ZD>HB時，水泵和D水池聯(lián)合工作向C水池送水；? (3)ZDHB時，D水池處于暫時平衡狀態(tài)，既不進(jìn)水也不出水，水泵向C水池送水，屬于單泵向一個水池送水的簡單工況。?上述第三種情況屬于單泵向一個水池送水的簡單工況，在這里只討論第一種和第二種兩種情 況。? 1 . HB>ZD寸，水泵向兩個高地水池送水?解決這類問題的方法是采用折引法將水泵折引到 8點(diǎn)，假想有一臺水泵在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)的測壓管水面高度HB-Q-E-BD, HB表示水流到B點(diǎn)時剩余的能量，也可認(rèn)為是假想水泵的揚(yáng)程。由于

14、管道 BDffiBC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（Q-H）7;?根據(jù)公式HBlZc+-EhBc和HB氏ZD-£hBD作BD段管路系統(tǒng)特性曲線（Q匯hBD刑BC®管路系統(tǒng)特性曲線（Q匯hBc）;? 采用等揚(yáng)程下流量疊加的方法繪制并聯(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

15、匕M點(diǎn)的橫坐標(biāo)為通過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 . ZD>HB>Z時，水泵和 D水池聯(lián)合向C水池供水?如圖126所示，當(dāng)ZD>HB>Zc寸，實(shí)際上是水泵和 D水池通過8點(diǎn)聯(lián)合工作向C水池送水，如果把D水池當(dāng)作一臺水泵，則此類問題就演變?yōu)椴煌吞査貌⒙?lián)工作。兩臺不同型號水泵并聯(lián)工作

16、的求解方法前面已有詳細(xì)介紹，因此，解決這類問題的關(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）Do? D水池實(shí)際上就是高位水箱出流，因此，D水池相當(dāng)于水泵的工作特性曲線（Q-H）D就是一條高度為ZD的水平線。D水池相當(dāng)于水泵的工作特性曲線（QH）D確定之后，就可以按照兩臺不同型 號水泵并聯(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（QH）'? （3）在對應(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）上減去水頭損失匯hBD 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)于水泵白折引特性曲線（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+D? （5）繪制BC段管路系統(tǒng)特性曲線（Q匯hBc