水泵的并聯(lián)曲線圖

1、圖文分析水泵的并聯(lián)曲線圖后面本文前面是簡單說明，后面是用公式計(jì)算，大部分朋友看前面部分即可公式計(jì)算部分在義維科技開發(fā)的軟件系統(tǒng)中已有此功能.簡單圖文分析泵的運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行圖單臺(tái)運(yùn)行并聯(lián)運(yùn)行q管路阻力曲線泵的狀態(tài)參數(shù)并眠迄行泵的基本參數(shù)泵的狀態(tài)參數(shù)赭流他力曲線1.由流量揚(yáng)程曲線圖看出，兩臺(tái)水泵并聯(lián)工作時(shí)的總流量并不等于單臺(tái)泵工作時(shí)流量的兩倍。管路特性曲線越陡，增加的流量越少。根據(jù)工作中總結(jié)：兩臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)流量減少 5310%三臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)流量減少20%fc右。2. 水泵并聯(lián)工作不僅能增加流量，揚(yáng)程也有少量增加。3. 一臺(tái)水泵單獨(dú)工作時(shí)的功率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于并聯(lián)工作時(shí)單臺(tái)泵 的功率，所以選配電動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)根據(jù)一臺(tái)

2、水泵單獨(dú)工作時(shí)的功率來進(jìn)行選 擇。軟件輔助分析并聯(lián)特性曲線的繪制（動(dòng)畫）裝置曲線的繪制（動(dòng)畫）公式計(jì)算分析并聯(lián)特性曲線的繪制在繪制水泵并聯(lián)性能曲線時(shí)，先把并聯(lián)的各臺(tái)水泵的Q-H曲線繪在同一坐標(biāo)圖上，然后把對(duì)應(yīng)于同一 H值的各個(gè)流量加起來。如圖1所 示，吧I號(hào)泵Q-H曲線上的1、1'、2各點(diǎn)的流量相加，則得到 I、 II號(hào)水泵并聯(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)際上時(shí)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)。因此，同型號(hào)的兩臺(tái)（或多臺(tái)）泵并聯(lián)后的總和流量將等于某揚(yáng)程下各臺(tái)泵流量之

3、 和。事實(shí)上，管道水頭損失是必須考慮的，所以，尋求并聯(lián)工況點(diǎn)的圖 解就沒有那樣簡單。Hl水泵并聯(lián)Q-H曲線同型號(hào)、同水位的兩臺(tái)水泵的并聯(lián)工作(1)繪制兩臺(tái)水泵并聯(lián)后的總和(Q-H)1 2曲線。由于兩臺(tái)水泵同 在一個(gè)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ThAO=2hBQ AO與BO管中，通過的流量均為 Q/2, 由OG管中流進(jìn)水塔的總流量為兩臺(tái)泵水量之和。因此，兩臺(tái)泵聯(lián)合工 作的結(jié)果，是在同一揚(yáng)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(diǎn)， 然后，在相同坐標(biāo)值上把相應(yīng)的流量加倍，即可得

4、1' ,2' ,3',，m'點(diǎn)，用光滑曲線連接起1' ,2' ,3',m點(diǎn)，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(tái)并聯(lián)工作的總和 Q-H曲線。上述的這種等揚(yáng)程下流量疊加的原理稱為橫加法原理。所謂總和(Q-H)12曲線的意思，就是把兩臺(tái)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(tái)水泵在同揚(yáng)程時(shí)流量的總和。同型號(hào)、同水位、對(duì)稱布置的兩臺(tái)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(diǎn)。

5、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:f t Her +）：4 t 兄加匚+ 5+3.*£7 '式中：SAOR SO*別為管道AO兇BO)及管道OG勺阻力系數(shù)。因?yàn)閮膳_(tái)泵是同型號(hào)，管道中水流是水力對(duì)稱，故管道中Q1=1/2Q12,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-EhAOG止匕 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(tái)水泵并聯(lián)工作的 總流量Q1 2,縱坐標(biāo)等于兩臺(tái)水泵的揚(yáng)程 H0, M點(diǎn)稱為并聯(lián)工況點(diǎn)。(3)求每臺(tái)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)

6、工作時(shí)各單泵的工況點(diǎn)。 其流量為Q1,2,揚(yáng) 程H1=H2=H0自N點(diǎn)引垂線交Q-刀曲線于P點(diǎn)，交Q-N曲線于q點(diǎn)分 別為并聯(lián)時(shí)各單泵的效率點(diǎn)和軸功率點(diǎn)。如果將第二臺(tái)泵停車，只開一臺(tái)泵時(shí)，則圖2中的S點(diǎn)可以近似地視作單泵的工況點(diǎn)。 這時(shí)的水泵流 量為Q ,揚(yáng)程為H',軸功率為P'。由圖2可看出，P' >P1,2,即單泵工作時(shí)的功率大于并聯(lián)工作時(shí) 各單泵的功率。因此，在選配電動(dòng)機(jī)時(shí)，要根據(jù)單泵單獨(dú)工作時(shí)的功率 來配套。另外，Q > Q1,2, 2Q >Q1 2,這就是說，一臺(tái)泵單獨(dú)工作 時(shí)的流量，大于并聯(lián)工作時(shí)每一臺(tái)泵的出水量。 也即兩臺(tái)泵并聯(lián)工作時(shí)，其

7、流量不能比單泵工作時(shí)成倍增加。這種現(xiàn)象，在多泵并聯(lián)時(shí)就很明顯（當(dāng)管道系統(tǒng)特性曲線較陡時(shí)，就更顯突出）。ria 在 3曲&五臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)例如，上圖為五臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)工作的情況。由圖可知，以一 臺(tái)泵工作時(shí)的流量 Q1為100,兩臺(tái)泵并聯(lián)的總流量 Q2為190,比單泵 工作時(shí)增加了 90;三臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)的總流量 Q3為251,比兩臺(tái)泵時(shí)增加 了 61;四臺(tái)泵并聯(lián)的總流量 Q4為284,比三臺(tái)時(shí)增加了 33;五臺(tái)泵并 聯(lián)的總流量Q5為300,比四臺(tái)泵時(shí)只增加了 16。由此可見，再增加并 聯(lián)水泵的臺(tái)數(shù)，其效果就不大了。每臺(tái)泵的工況點(diǎn)隨著并聯(lián)臺(tái)數(shù)的增多， 而向揚(yáng)程高的一側(cè)移動(dòng)。臺(tái)數(shù)過多，就可能

8、使工況點(diǎn)移出高效段的圍。因此，對(duì)舊泵房挖潛、擴(kuò)建時(shí)，就不能簡單地理解增加1倍并聯(lián)水泵的臺(tái)數(shù)，流量就會(huì)增加1倍。必須要同時(shí)考慮管道的過水能力，經(jīng)過并聯(lián) 工況的計(jì)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(tái)數(shù)是不可靠的（公眾號(hào)：泵管家），造成這種錯(cuò)覺的原因，常常是將并聯(lián) 后的工況點(diǎn)，與繪制水泵總和Q-H曲線時(shí)所采用的等揚(yáng)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(duì)并聯(lián)工作的影響。最 后，對(duì)于泵站設(shè)計(jì)開始考慮問題時(shí)，就應(yīng)注意到：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(shí)要考慮到各單泵的流量是會(huì)減 少的，揚(yáng)程是會(huì)提高的。如果選泵時(shí)是著眼于各泵經(jīng)常并聯(lián)運(yùn)行的，則 應(yīng)

9、注意到各泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的流量將會(huì)增大，軸功率也會(huì)增大。不同型號(hào)的兩臺(tái)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(tái)水泵的特性曲線不同，管道中水力不對(duì)稱。所以，自吸水管端 A和C至匯集點(diǎn)B的水 頭損失不相等（即工hAAEhBQ。兩臺(tái)水泵并聯(lián)后，每臺(tái)泵的工況點(diǎn) 的揚(yáng)程也不相等（即H1n 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(yáng)程下流量疊加的原理?，F(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(diǎn) B處，就只可能有一個(gè)共同的測(cè)壓管水頭（見下圖中 HB ,則測(cè)壓管水 面與吸水井水面之高度差為佻- F" - Hi -（7 式中：H

10、1為表示水泵I在相應(yīng)流量為Q1時(shí)的總揚(yáng)程（m）;SAB為AB管段得阻力系數(shù)。不同型號(hào)、相同水位下兩臺(tái)水泵并聯(lián)式（7-3）表示水泵I的總揚(yáng)程H1,扣除了 AB管段，在相應(yīng)流量Q1 下的水頭損失k hAB后，就等于匯集點(diǎn)B處得測(cè)壓管水面與吸水面高差 HB,止匕HB值相當(dāng)于將水泵折引至 B點(diǎn)工作時(shí)的揚(yáng)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(diǎn)在工作。同理，一 X. 一 X人河1 - Z 5*01了71式中：HII為表示水泵II在相應(yīng)流量為QII時(shí)的總揚(yáng)程（m）;SBC為BC管段的阻力系數(shù)。式(7-4)中的HB相當(dāng)于將水泵II折引到B點(diǎn)工作時(shí)尚存的揚(yáng)程。 這樣，就可先分別繪出 Q

11、-khAB和Q-EhBC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)地扣除水頭損失工hAB和ThBC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(yáng)程上造成差異的那部分因素。它們表示了將兩臺(tái)水泵 都折引到B點(diǎn)工作時(shí)的性能。這樣，就可以采用等揚(yáng)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(tái) 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B聯(lián)合工作向水塔輸水的工況。先畫出管段BD的

12、Q-khBD曲線，求得它與總和折引(Q-H)1 2曲線 相交于E點(diǎn)，止匕時(shí)E點(diǎn)的流量QE即為兩臺(tái)水泵并聯(lián)工作的總出水量。 通過 巳點(diǎn)，引水平線與(Q-H)' I及(Q-H)' II曲線相交于I '及II '兩 點(diǎn)，則QI及QII即為水泵I及水泵II在并聯(lián)時(shí)的單泵流量，QE=QIQII ; 再由I '、II '兩點(diǎn)各引垂線向上，與(Q-P)I及(Q-P)II相交于I、 II 點(diǎn)，此兩點(diǎn)的P1及P2就是兩臺(tái)水泵并聯(lián)工作時(shí)，各單泵的功率值， 同樣，其效率點(diǎn)分別為I ' 及II ' 點(diǎn)，其值分別為 刀1及刀2并聯(lián) 機(jī)組的總軸功率P1 2及

13、總效率刀1 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(dāng)于幾臺(tái)水泵在管道布 置不對(duì)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(dòng)水位的不同。在進(jìn)行工況計(jì)算時(shí)，只需在計(jì)算凈揚(yáng)程HST時(shí)，以一共同基準(zhǔn)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(duì)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(rèn)為是不對(duì)稱布置。例如，在兩臺(tái)離干管匯集點(diǎn)距離不 一而并聯(lián)工作等場(chǎng)合下，就應(yīng)按上述方法進(jìn)行計(jì)算。同型號(hào)的兩臺(tái)水泵一調(diào)一定

14、并聯(lián)工作如果兩臺(tái)同型并聯(lián)工作的水泵，其中一臺(tái)為調(diào)速泵（見圖5中泵I 調(diào)），另一臺(tái)定速泵（見下圖中泵 II定）。則在調(diào)速運(yùn)行中可能會(huì)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(tái)并 聯(lián)運(yùn)行時(shí)的工況點(diǎn)。這類問題如圖4所述，比較簡單。調(diào)速運(yùn)行的過程， 實(shí)際上是調(diào)速泵與定速泵的（Q-H）I,II 特性曲線由完全并聯(lián)轉(zhuǎn)化為不完 全并聯(lián)的工程，其工況點(diǎn)的求解可按圖 4所述求得。其二是只知道調(diào)速 后兩臺(tái)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）。一調(diào)一定水泵并聯(lián)工作、定速泵直接求解這類問題比較復(fù)雜，存在調(diào)速泵的工況點(diǎn)值（ QI,HI的工況點(diǎn)值（QII,HII ）及調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速n1等五個(gè)未知數(shù)。 比較困難，我們?nèi)钥刹捎谜垡▉砬蠼狻＝忸}步驟：（1）畫出兩臺(tái)同型號(hào)水泵的（Q-H）I,II 特性曲線，并按畫出Q-EhBD管道特性曲線，由圖5上得出P點(diǎn)(2)P點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為裝置圖上 B