水泵并联运行流量增幅的影响因素及相关问题探析

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1、水泵并联运行流量增幅的影响因素及相关问题探析简介：分析了水泵并联运行与单台运行相比，流量增量ΔG的影响因素，指出了ΔG过小可能造成的问题.在此基础上，从安全、节能和满足调节要求出发，对并联水泵的选型及运行提出若干建议。关键字：水泵并联流量增量水泵选型节能1．序言　　水泵并联运行，一方面可以增大系统的流量，另一方面可以通过开启台数的不同，进行系统的流量调节，因而被广泛采用。但是，对于一个确定的管路系统来说，如果对泵选型不当，则可能出现两台（或多台）并联运行与单台运行相比，流量增加很少的情况。比如［１］：200RXL-24型水泵，在管路特性曲线为H=4.48×10-4G2mH2O的系统中

2、工作，单台运行时，流量为236.4m3/h;两台并联运行时，流量为246.7m3/h;三台并联运行时，流量为250.6m3/h.。显然，在这种情况下，并联就失去了意义，因为既不能通过并联使流量较大幅度地提高，也不能通过改变运行台数有效地调节流量。再者，因为对泵按并联工况选型，使并联运行时的单机工况在合理工作区，则单台运行时的流量就会远远大于并联运行时的单机流量，严重偏离合理工作区，效率降低，所需功率大大增加，有可能使电机超载。因此，了解并联运行与单台运行相比，流量增大的幅度与哪些因素相关，对于正确进行泵的选型和系统设计是很有必要的。为了叙述的方便，对于两台并联运行（本文只讨论两台并联

3、）与单台运行相比，流量的增大部分，本文称为并联运行的流量增量，并以ΔG表示。2.泵的特性对ΔG的影响　　如图1所示，泵1的特性曲线为①，较为平坦；泵2的特性曲线为②，较陡；它们有一个交点A。为了比较的方便，假设管路特性曲线⑤恰好通过A点，也就是说泵1和泵2分别在这个系统中工作时，工况均为A。泵1两台并联的特性曲线为③，泵2两台并联的特性曲线为④，它们与管路特性曲线⑤的交点分别为B和C。显而易见，泵2的并联流量增量ΔG2大于泵2的并联流量增量ΔG1。这说明，泵的特性曲线越陡（比转数越大），ΔG越大，越适宜于并联工作。反之，泵的特性曲线越平坦（比转数越小），ΔG越小，越不适宜于并联工作。

4、3．管路阻抗对ΔG的影响　　如图2所示，①﹑②﹑③分别为三条管路特性曲线，即H=S1G2，H=S2G2，H=S3G2，管路阻抗S1＞S2＞S3。④为泵的特性曲线，⑤为两台并联的特性曲线。单台水泵分别在三个系统中工作时，工作点为A﹑B﹑C；两台并联分别在三个系统中工作时，工作点为A＇﹑B＇﹑C＇。显然，ΔG1＜ΔG2＜ΔG3，即管路阻抗S越大，并联的流量增量ΔG越小；反之，S越小，则ΔG越大。也就是说，减小管路系统的阻抗，可以提高水泵并联的流量增量。管路阻抗越小（特性曲线越平坦），越适宜于水泵的并联工作。管路阻抗越大（特性曲线越陡），越不适宜于水泵的并联工作。4.泵的特性与管路阻抗对Δ

5、G的综合影响　　由上面的分析可知，水泵并联运行的流量增量ΔG既与泵的特性有关，也与管路系统的阻抗有关。那么，如果简单地将泵的特性曲线分为平坦型和陡降型，将管路特性曲线分为缓升型和陡升型，则它们可以有四种组合如图3。显然，泵曲线的陡降型与管路曲线的缓升型结合，ΔG较大（图3a）；泵曲线的平坦型与管路曲线的陡升型结合（图3d），ΔG较小；其它两种组合，ΔG居中。　　当然，“平坦”“陡”“缓”都是模糊的说法，并没有量的界定，但是这些定性的结论，起码可以明确，朝什么方向努力，能够增大泵的并联流量增量。5.采用开启台数进行调节可能出现的超载问题与ΔG　　对于两台及以上水泵并联运行，无论是设计人

6、员，还是用户，都有这样的意识：根据负荷的大小，改变开启的台数，即负荷大时多开，负荷小时少开。应当说，这也是采用并联的一个重要原因。但是，如果水泵的并联流量增量ΔG过小，改变开启台数时有可能造成水泵电机的超载。如图4所示，并联运行工况为A，并联运行时的单机工况为B，单台运行时的工况为C。显然单台运行时的流量GC大于并联运行时的单机流量GB，ΔG（=GA-GC）越小，GC就越大。并且，并联工况是设计工况，并联运行时的单机工况B应在合理工作区（效率较高的区域），而单台运行工况C则往往偏离合理工作区，效率降低。ΔG越小，C与B就相距越远，两工况的效率差也就越大。因此，ΔG的过小，将使C工况的

7、轴功率大大超出B工况，在单台运行时就有可能发生超载现象。这里给出一个算例：采用KQL125/300-11/4型水泵，流量推荐区间为55-110m3/h。仍如图4所示，在并联特性曲线②上选定两台并联工况A为：162m3/h，27mH2O，则并联运行时的单机工况B为：81m3/h，27mH2O，在流量推荐区域内。由A工况参数可得管路特性曲线为H=1.03×10-3G2（这里按闭式系统考虑）。那么，单台运行工况应当是泵的特性曲线①与管路特性曲线③的交点，但实际上