离心泵并联后工况计算方法

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1、离心泵并联后工况计算方法文章热度：1710一、水泵并联特性曲线的绘制ISW 卧式管道离心泵并联工作就相当于有一台假想水泵，这个假想水泵的工况等于并联水泵的 工况，这个假想水泵的性能曲线也等于并联后水泵的特性曲线。并联后水泵的特性曲线(假想水泵 的特性曲线)可以采用等扬程条件下流量叠加的方法绘制。具体步骤如下。首先，将并联的两台水泵的Q-H曲线1、U绘在同一坐标图上；然后把对应于同一日值的各个 流量加起来，如图1-21所示，把1号泵(Q-H)曲线上的1、1、1,分别与U号泵Q-H曲线上 的2、2、2各点的流量相加，那么得到工、U号水泵并联后的流量3、3、3，然后连 接3、3、3各点即得水泵并联后

2、的总和(Q-H)曲线。1+2这种等扬程下流量叠加的方法，实际上是将管道水头损失视为零的情况下来求并联后的工况点。 但在实际工程中管路布置可能是不同的，水泵型号可能不是同一型号，水头损失也不一样，因此， 并联工作的各水泵的扬程就不同。在这种情况下不能直接采用等扬程条件下流量叠加的方法绘制 并联后水泵的特性曲线，只能用折引的方法求出折引后的并联水泵的特性曲线。二、IS、IR卧式单级单吸清水离心泵并联工况图解法(一) 同型号、同水位、管路一样的两台水泵并联工况图解法1首先绘制两台水泵并联特性曲线(Q-H)*如图1-22所示，在坐标图上绘出1、2两台水泵的特性曲线，由于两台水泵型号一样，所以特性 曲线

3、一样。由于两台水泵同在一个吸水井中抽水，从吸水口 A、B两点至压水管交汇点的管径一样， 长度也相等，故E hAO刀hBO,静扬程又相等，因此，两台水泵的扬程相等。这样就可以采用等 扬程下流量叠加的方法绘制水泵并联特性曲线(QH)1+2。具体步骤是先在(Q-H)1，2曲线上任取 几点，然后，在一样纵坐标值上把相应的流量加倍，即可得1、2、3、m 点，用光 滑曲线连起1、2、3、m 点，绘出的曲线就是两台水泵并联特性曲线(Q-H).1+22绘制管道系统特性曲线，求出并联工况点 根据上面的分析可知两台水泵的静扬程一样，管路中的水头损失也一样，即并联之后两台水泵的扬程相等，且等于总扬程，那么有式(1-

4、8)就是管路系统特性曲线方程，据此可绘制出管 路系统特性曲线，见图1-22中的Q-hAOG曲线。此曲线与(Q-H)1，2曲线相交于M点。M点的 横坐标为两台水泵并联工作的总流量Q1+2，纵坐标等于两台水泵的扬程H0，M点称为并联工况 点。3求每台泵的工况点通过M点作横轴平行线，交单泵的特性曲线于N点，此N点即为并联工作时，各单泵的工况 点。其流量为Q1, 2,扬程H1-H2-H0。自N点引垂线交Q 一 7曲线于P点，交QN曲线于g点， P及q点分别为并联时，各单泵的效率点和轴功率点。如果，将第二台泵停车，只开一台泵时，S点，可以近似地视作单泵的工况点。这时的水泵流 量为Q,扬程为H,轴功率为N

5、。由此可看出以下几点。两台水泵并联工作时的总流量并不等于单台泵单独工作时流量的两倍，即QH2工2Q, AQ-Q1十2-QH 7,即水泵并联工作不仅仅能增加流量，扬程也有少量增加。 1+2(3)一台水泵单独工作时的功率要远远大于并联工作时单泵的功率，所以选配电动机时应根据一 台水泵单独工作时的功率来进展选择。(二) 多台同型号水泵并联工作 多台同型号水泵并联工作的特性曲线同样可以用横加法求得，五台同型号水泵并联工作的情况。 由图可知：以一台泵工作时的流量Q1为100,两台泵并联的总流量Q2为190,比单泵工作时增加 了 90,三台泵并联的总流量Qs为251，比两台泵时增加了 61，四台泵并联的总

6、流量Q3为284, 比三台泵时增加了 33,五台泵并联的总流量Q5为300，比四台泵时只增加了16。由此可见，再增 加并联水泵的台数,其效果就不大了。通过上述分析司以司以看出：(1) 在水泵并联工作时,不能简单地理解为增加一倍并联水泵的台数,流量就会增加一倍。如其是在对旧泵房挖潜、扩建时,必须要同时考虑管道的过水能力,经过并联工况的计算和分析后, 确定是否应该增加并联的水泵台数；(2) 多台水泵并联工作时,并联工作时各泵的工况点与各泵单独工作时的工况点相差较大,选泵 应兼顾两种工作情况,使水泵均在高效区工作。如果所选的水泵是以经常单独运行为主的,那么, 并联工作时,要考虑到各单泵的流量是会减少

7、的,扬程是会提高的。如果选泵时是着眼于各泵经 常并联运行的,那么应注意到,各泵单独运行时,相应的流量将会增大, 轴功率也会增大。每台泵的工况点随着并联台数的增多,而向扬程高的一侧移动。台数过多就可 能使工况点移出高效段的围。(三) 不同型号的两台水泵在一样水位下的并联工作这情况不同于上面所述的主要是：两台水泵的特性曲线不同,管道中水流的水力不对称。所以，自吸水管端A和C至聚集点8的水头损失不相等(即：刀hABHhcb)。两台水泵并 联后，每台泵的工况点的扬程也不相等(即：H1HH2)。因此，不能直接采用等扬程下流量叠加的 方法绘制并联后的总和(QH)曲线。从图124可以看出，泵I与泵U并联工作

8、时，在管路聚集点8处的测压管水头是相等的，不管 是水泵工输送到B点的水，还是水泵U输送到8点的水，到达8点后，它所具有的比能定市目同。从上述的分析知道，泵I和泵U的扬程不相等，主要是AB段和CB段的水头损失不同，如果从 水泵工的总扬程Hl中扣除AB管段在相应流量Q1下的水头损失EhAB，就等于聚集点B处的测 压管水面与吸水井水面高差HB,此HB值相当于将水泵工折引至B点工作时的扬程，也即扣除了 管段AB水头损失的因素，水泵工可视为移到了 B点工作。同样道理，如果从水泵U的总扬程H2 中扣除CB管段在相应流量Q2下的水头损失E hCB,其值也等于聚集点B处的测压管水面与吸水 井水面高差HB，也就

9、相当于将水泵U移到了 B点工作。在B点工作，泵I和泵U的扬程相等，因 此，可采用等扬程下流量叠加的方法绘制折引后泵工和泵U的并联工作特性曲线。图解法具体的求解步骤如下。首先在横坐标下绘制(Q-XhAB)和(Q-hBC)曲线；用折引特性曲线法，在对应的流量条件下从水泵特性曲线(QH)1和(QH)U曲线上扣除水 头损失XhAB和刀hCB,得到折引特性曲线(QH);和(QH)i;由于扣除了差异XhaB和E hCB，此时采用等扬程下流量叠加的方法，绘出并联特性曲线 (Q-H)11+2；(4) 绘制管路特性曲线QEhBD与并联特性曲线(QH)lr+2交于E点，E点就是并联水泵的工 况点，该点对应的流量Q

10、E，即为两台水泵并联工作的总出水量；(5) 从E点引水平线，交(QH)i和(QH)i于I7点和UW点，由工7点和U7点向上作垂线交 (Q-H) 1和(Q-H)11曲线于工点和U点；I点就是I号水泵的工况点(Q1, HI)，H点就是U号泵的工 况点(QU, H ll);(6) 从工点和U点向下作垂线交(QN)1曲线和(QN)U曲线于工W点和UW点，交(Q呀)1曲线和(Q_77) U曲线于工H点和U彬点。各点分别为两台水泵并联工作时功率点和效率 点，工77点对应工号泵的功率值N工；U点对应U号泵的功率值NU;工/点对应I号泵的效率 值71；H/对应U号泵的效率值7U。两台水泵并联工作的总功率为两台

11、水泵功率的和，即 N-_NI+NU。总效率可以按下式计算：n二pgQ1H1+pgQ H /NI+NIIII II式中 n总效率，;QI, QU流量，m3/s；HI, HU扬程，m；NI, NU功率，W；p水的密度，kg/m3；g重力加速度，m/s2。上述方法也适用于管路布置不同或水位不同的情况。例如对于我国北方地区以井群采集地下水 的供水系统，从SH型双吸清水离心泵工况来分析，相当于几台水泵在管道布置不对称的情况下并 联工作，而且各井间的吸水动水位的不同。在进展工况计算时，只需在计算静扬程HST时，以一 共同基准面算起，然后做相应的修正即可，其他算法都是相似的。（四）一台水泵向两个并联工作的高

12、地水池送水一台水泵向两个并联工作的高地水池送水，一般可以分为三种情况。管路分支点B点测压管的水头HBZD时，水泵向两个高地水池送水；ZDHB时，水泵和D水池联合工作向C水池送水；ZDHB时，D水池处于暂时平衡状态，既不进水也不出水，水泵向C水池送水，属于单泵 向一个水池送水的简单工况。上述第三种情况属于单泵向一个水池送水的简单工况，在这里只讨论第一种和第二种两种情况。1HBZD 时，水泵向两个高地水池送水解决这类问题的方法是采用折引法将水泵折引到8点，假想有一台水泵在B点向C水池和D水 池送水。假设水泵扬程为H0，那么8点的测压管水面高度HB-Q-E-BD，HB表示水流到B点时剩 余的能量，也

13、可认为是假想水泵的扬程。由于管道BD和BC 是在同一压力下工作的，因此，采用等扬程下流量叠加的方法绘制并联工作管道系统的特性曲 线。具体解题步骤如下：在横坐标下面作(Q 刀hAB)曲线；从水泵特性曲线(QH)上减去相应的EtAB(在一样流量下)，得到水泵的折引特性曲线 (QH)7；根据公式HBcZc+hBc和HBDZD+hBD作BD段管路系统特性曲线(Q 刀hBD)和 BC段管路系统特性曲线(Q 一EhBc)；(4) 采用等扬程下流量叠加的方法绘制并联管路特性曲线(Q 刀h)BC+BD;(5) 水泵折引特性曲线(Q-H)7和并联管路特性曲线(Q-E五)Bc十BD相交于M点。此M点的横 坐标为通

14、过 8 点的总流量；(6) 从M点作水平线交(Q-EhBC)曲线和(Q-EtBD)曲线于P点和IK点；P点的横坐标即为C水 池的进水量QBC, K点的横坐标即为D水池的进水量QBD;从M点向上作垂线交水泵特性曲线(Q-H)于M7点，M7即为水泵的工况点，其纵坐标即为水 泵的扬程H0O水泵的功率和效率求解方法同前。2ZDHBZc 时，水泵和 D 水池联合向 C 水池供水如图126所示，当ZDHBZc时，实际上是水泵和D水池通过8点联合工作向C水池送水, 如果把D水池当作一台水泵，那么此类问题就演变为不同型号水泵并联工作。两台不同型号水泵 并联工作的求解方法前面已有详细介绍，因此，解决这类问题的关

15、键是先绘制出D水池相当于水 泵的工作特性曲线(Q-H)D oD水池实际上就是高位水箱出流，因此，D水池相当于水泵的工作特性曲线(Q-H)D就是一条高 度为ZD的水平线。D水池相当于水泵的工作特性曲线(QH)D确定之后，就可以按照两台不同 型号水泵并联工作的求解方法确定工况点。求解其工况点的步骤如下：在横坐标下面作AB段水头损失特性曲线(Q XhAB);在对应流量下从水泵的特性曲线(QH)上减去水头损失XtAB，得到水泵的折引特性曲线 (QH);在对应流量下从D水池相当于水泵的工作特性曲线(QH)D(HZD)上减去水头损失XhBD, 得到D水池相当于水泵的折引特性曲线(QH 碚;(4) 采用等扬程下流量叠加的方法将水泵和D水池相当于水泵的折引特性曲线(Q-H)7和(Q-H碚 横加，得到水泵和D水池的并联折引特性曲线(QH)袅+D;(5) 绘制BC段管路系统特性曲线(Q 一XhBc);(6) 水泵和D水池的并联折引特性曲线(QH)隶十D与管路特性曲线(Q 一XhBc)相交于M点， M点就是并联工况点。该点对应的横坐标QM就是C水池的进水量，纵坐标HM就是8点的测压 管高度;从M点引水平线