泵全特性曲线差异对长距离浆体输送管道停泵水锤的影响.pdf

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1、化工自动化及仪表第40卷泵全特性曲线差异对长距离浆体输送管道停泵水锤的影响周云龙李书芳刘博(东北电力大学能源与动力工程学院，吉林吉林132012)摘要通过现有的泵全特性曲线资料，分别采用就近取值法和通用公式法，改造得到工程中所需泵的全特性曲线相关资料。结合实际工程，进行了长距离浆体输送管道停泵水锤的计算，得到用同类型比转速相差不大的泵全特性曲线代替使用泵的全特性曲线进行计算，偏差不大，用不同类型比转速相差很大的泵全特性曲线进行计算，结果偏差较大，将影响实际工程的水锤防护措施。关键词泵全特性曲线停泵水锤中圈分类号TH34文献标识码A文章编号1000-3932(2013)04-0490-04泵

2、断电数模计算的关键在于泵的特性曲线和数值计算方法。由于泵全特性曲线的现有实测资料非常少，而泵的比转速范围很宽。因此，泵的全特性曲线不论在种类上还是数量上都不能满足科研和生产的需求。当工程实际中所用泵的全特性曲线资料缺乏时，利用现有的泵全特性曲线资料，通过分析获得所需泵的全特性曲线，提高了泵供水系统中水力过渡过程计算的精准性。可见，对泵特性曲线的数值化改造具有重大的实际意义¨。J。笔者采用就近取值法和通用公式法得到不同比转速的泵全特性曲线的数值化离散数据，研究了工程实例中离散数据差异对停泵水锤的影响，为同类工程停泵水锤的计算提供参考。1泵全特性曲线分析和离散数据的获取1．1泵全特性曲线分析泵

3、全特性曲线作为数值模拟泵水力过渡流所必须的数据来源，为泵系统水力过渡过程分析、泵站设计和停泵水锤的升压计算提供了重要的数据支撑∞“J。但全特性曲线难以直接应用计算机求解，需要经过转换。常见的转换方法是Sutter于1966年提出的泵全特性曲线理论卜。，即WH一戈和WM．戈曲线。其坐标表达式如下：x2订+tan弋古)WH(小南(1)删(聋)2否嚼m式中h——相对扬程，h=H／Hr；m——相对扭矩，m=T／Tr；凹——相对流量，可=q／qr；菇——水泵的流量系数或称叶片的相对流动角；p——相对转速，卢=Ⅳ／Ⅳr。在经过改造的无因次参数曲线上，从0～2Ir，以等间距Ax=21r／88=0．071

4、4，取下离散数据，然后通过线性内插，就可相当准确地模拟原性能曲线了。1．2离散数据的获取关于离散数据的获取，主要是采用就近取值法和通用公式法。就近取值法：以现有的实测比转速胍为128．00、530．00、950．00的泵全特性曲线的数值化数据为基础，比较实际工程中泵的比转速与这3种比转速哪一个更接近，然后采用隶属数据作为工程实例中泵的全特性曲线的数值化数据，再进行停泵水锤计算。通用公式法：实际所用泵的比转速没有与之相接近的比转速可以利用时，原武汉水利电力学院的刘竹溪和刘光临提出的通用模型可供参考"1。通用模型是根据比转速为90、260、530、950的4种泵的实验资料，绘制成WH-菇、WM

5、一算曲线，发现在戈一定的条件下，WH、WM的值都能写收稿日期：2012．11—12(修改稿)第4期周云龙等．泵全特性曲线差异对长距离浆体输送管道停泵水锤的影响491成胍的函数。对于4种不同比转速的4个点，选取胍为白变量，WH、聊为函数，用三次多项式进行曲线拟合，建立如下形式的4个方程，对于删、删得到：僻wI=口o+口I^ki+(32Ns；+口3Ns；(2)WMj=口o+口-Nsi+82Ns；+口3^k；(3)i为1～4，对于某一已知的石值，分别代人4种泵的比转速胍及所对应的WH、WM值，由式(2)、(3)分别求解方程的系数口o、口。、口：、n，和b。、b。、b：、b，。对于19个石值，可得

6、到19组方程系数，同时建立19组以下形式的方程组：rF／H=80+口INs+口2Ns2+(13Ns3i删：6。+btNs+b2Ns2+63胁3．∽’当所使用泵的胍值确定时，就可利用这一系利方程组，将具体M值代入，从而得到该种泵在这一系列茗值条件下的删、WM值。一般选取△菇=Ir／44，故在0—3／2，Ir范围内，选择67个等间距的髫值，得到67组删、WM，即可满足计算要求。利用就近取值法和通用公式法获得两组不同的泵全特性曲线的数值化数据，然后比较其数值差异对长距离浆体输送管道缓闭阀系统的停泵水锤过程的影响。2工程实例计算某电厂的除灰系统由两台串联渣浆泵和一条复合管道组成，将灰渣池的灰浆通过

7、渣浆泵加压后送往山后面的灰场。管道为复合铸石管道，外壁为钢管，中间为水泥砂浆填充层，内层为铸石管，具体参数见文献[10]。选用两台250ZJ-A85渣浆泵串联。单泵工况为：转速为960r／min，扬程为128m，流量为0．328m3／s，额定转矩为535X9．81N·m2，机组飞轮力矩为749X9．81N·m2，比转速Ns=3．65竺；学=52．73。灰水重量比为1：10，灰的真实密度为2Mg／m3。2．1泵全特性曲线离