[摘 要]通过将每台泵的进水管和出水支管看作水泵本身一部分，将原泵等效成一个新泵，再将这两个新泵按照等扬程叠加原理等效" />
免费阅读期刊
论文发表、论文指导
周一至周五
9：00&22：00
并联离心水泵运行工况点等效分析
2015年19期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　[摘 要]通过将每台泵的进水管和出水支管看作水泵本身一部分，将原泵等效成一个新泵，再将这两个新泵按照等扬程叠加原理等效合并成一个大泵，在此基础上研究两台泵并联运行工况点以及并联运行时每台泵的工况点，并与每台泵单独运行时的工况点进行对比，为实际确定离心泵并联运行工况点、离心泵的选型和操作提供依据。 中国论文网 /1/view-7402171.htm　　[关键词]并联 离心泵 运行工况点 等效分析 　　中图分类号：TM223 文献标识码：A 文章编号：X（9-02 　　为了适应不同时段所需水量，水压的变化，泵站一般设置多台水泵联合工作，通过控制水泵运行台数来调节泵站流量和厂水压，通过出水干管向管网或水池输水。一般来说，水泵并联的目的是：增大流量；通过增减并联运行的台数实现流量的调节，降低所耗功率；同时，若其中有一台泵发生故障或检修，其余的泵仍可维持运行。在离心泵并联时，可以采用相同型号的泵，也可以采用不同型号的泵。选择泵型号和确定运行台数的原则是在满足流量要求的前提下各泵均应在高效区运行。并联机组的工况点由泵并联性能曲线和管路性能曲线的交点确定，只有确定了并联机组的工况点才能确定各泵的工况点。因此，离心泵的工况点除与泵有关外，还与管路情况有关。 　　在科学研究中，等效替代法是常用的思维方法之一。所谓等效替代法，就是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。本文就是利用等效代替的思想对传统的并联离心泵工况点的确定做一新解。 　　一 、水泵工作点确定 　　1、装置需要扬程曲线 　　H=Hst+SQ2 　　管路阻力参数 S=（λL/D+Σζ）/2g（πD2/4）2 　　2、图解法确定水泵工作点 　　装置需要扬程曲线与水泵扬程曲线的交点，实质为供、需能量平衡点。 　　二、实例分析 　　两台不同型号水泵并联工作，已知水泵扬程曲线（H-Q）1，（H-Q）2，进水管路和出水支管阻力参数SAM，SBM，干管阻力参数SMC，进、出水池水位Z1，Z2。利用图解法求 　　（1）两台泵并联运行工况点。 　　（2）并联运行时每台泵的工况点。 （3）每台泵单独运行时的工况点。 　　三、求解思路 　　（1）两台水泵流量Q1≠Q2 ， H装≠H1≠H2 ， Q=Q1+Q2 　　（2）依据水泵工作点确定图解法：水泵扬程曲线与装置需要扬程曲线的交点，该交点为供需能量平衡点。 　　（3）两台水泵并联工作，设法向水泵工作点确定图解法目标转化。 　　一方面将两台泵合并为一大泵，求出大泵扬程曲线；另一方面装置需要扬程曲线与并联大泵扬程曲线满足供需能量平衡，即水泵扬程与需要扬程相等，H装=H大。 　　（4）两台泵合并为一台大泵，两台泵的扬程应相等，在扬程相等的情况下，流量相加，可得大泵扬程曲线，即等扬程叠加原理。 　　（5）要满足两台泵的扬程相等，对水泵装置进行处理 　　四、处理方法 　　1、 将每台泵的进水管和出水支管看作水泵本身一部分，每台泵等效成新（如图2）。 　　2、根据新的水泵装置，单位重量水体由进水池经过出水管路到达出水池，所需要扬程相等，H=Hst+SMC×Q？，对每台新泵所需要扬程都是一样的。则H装=H大=H11=H21 　　3、这两个新泵按照等扬程叠加原理等效合并成一个大泵， 　　形成新的水泵装置。 　　H大=H11=H21， Q大=Q1+Q2 　　4、通过“折引”得两台新泵扬程曲线： 　　H11=H1-hAM，H21=H2-hBM 　　5、由等扬程叠加原理，在扬程相等的情况下，两台新泵的扬程曲线流量相加，可得大泵扬程曲线（H-Q）11+2。与装置扬程曲线的交点即为大泵工况点，也即两泵并联运行工况。 　　6、整个分析过程图解法如下： 　　节点方程： Q=Q1+Q2 ，H=H1=H2 　　（1）“折引”两台水泵性能曲线成为（H～Q）11，（H～Q）21。 H11=H1-SAMQ2， H21=H2-SBMQ2； 　　（2）等扬程下横向叠加“折引” 　　后的水泵性能曲线，得到并联水泵性能曲线（H～Q）11+2 ； 　　（3）绘装置扬程曲线H=HST+SMCQ2 　　装置扬程曲线与水泵并联性能曲线（H～Q）11+2 的交点M（Q，H）为并联运行工作点。 　　五、总结 　　显然，从此例的求解过程中，利用等效分析法，通过将每台泵的进水管和出水支管看作水泵本身一部分，将原泵等效成一个新泵，再将这两个新泵按照等扬程叠加原理合并成一个大泵，在此基础上研究两台泵并联运行工况点以及并联运行时每台泵的工况点，并与每台泵单独运行时的工况点进行对比，相比以往的纯理论分析研究离心泵问题来的更直观，更明确，更简便，更容易让人理解，这为实际水泵工况点设计以及分析提供了方便。 　　参考文献 　　1.于明，范书昌.水泵技术. 　　2.傅松，王松岭.水泵技术。1997.06 　　3. 刘超编.水泵及水泵站（第四版）. 扬州大学. 水电出版社. 2009 　　4. 刘竹溪编.水泵及水泵站（第四版） 武汉大学.水电出版社.2009 　　5.李亚峰编.水泵及水泵站.机械工业出版社.2009.07 　　作者简介：（1992年），男，汉族，河南平顶山市人，学生，单位：郑州大学 水利与环境学院水利水电工程专业。
转载请注明来源。原文地址：
【xzbu】郑重声明：本网站资源、信息来源于网络，完全免费共享，仅供学习和研究使用，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息。
xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。请问影响水泵工况点的因素有哪三个?
禁封TA0336
泵型,流量,扬程
为您推荐：
其他类似问题
扫描下载二维码影响水泵站运行功率的几个因素_永嘉县泉达泵阀制造有限公司_天涯博客
泉达泵阀制造有限公司专业生产管道离心泵，真空泵，排污泵，磁力泵，电磁阀等泵阀产品。公司网站：
今日访问：[$DayVisitCount$]
总访问量：9759
开博时间：
博客排名：106820
(45)(58)(54)(75)(55)(1)(1)(10)(6)(36)(33)
泵站设计中，在确定水泵的配套动力机功率时，根据水泵运行中高效区内的可能最大轴功率除以传动装置的效率并乘以功率备用(安全)系数。功率备用系数大于1，其实质是人们对影响轴功率的众多不确定因素的估计，以期实现水泵和配套的动力机运行可靠。然而，目前规范中不区分泵型，笼统地给出功率备用系数的范围为1.05～1.10，这使功率备用系数的确定具有一定的任意性;有些文献中按轴功率的大小规定功率备用系数的取值范围，这种方法缺乏理论依据。并且，现行方法不能定量的度量机组运行的可靠性。
&&参加过大型井用潜水泵站运行管理的人都会发现，型号相同的电机在同一运行工况和同一时段中，运行功率却是各不相同的，其最大值与最小值之差可达最小值的左右。按常规的解释，是由于各机组进水流态差异、功率表测量误差及水泵叶片制造与安放角度偏差等因素造成的。水泵机组的节能降耗是降低供水成本的关键.在实际的生产运行中，由于各种条件的变化，水泵的运行工况经常偏离设计工况点，从而大大降低了水泵机组的运行效率.因此，运行管理人员要定期测定水泵机组的运行效率，并进行效率和电耗的分析，提出节能降耗的改进措施。
影响水泵站运行功率的几个因素
&&实际工作中，常常出现不合理现象：一种情况是，功率备用系数选的偏小，使动力机超载，水泵机组不能正常运行，甚至动力机有烧毁的危险;另一种情况是，功率备用系数取得偏大，动力机负荷不足，不能充分发挥动力机的效能，使动力机的效率和功率因数降低，将增加电能消耗，造成不应有的浪费。鉴于上述问题，文中从水泵与动力机配套运行的角度，给出了水泵机组运行的可靠性的度量可靠度的表达式，将功率备用系数与机组运行的可靠性联系起来;应用概率统计方法建立了水泵机组运行的可靠度的计算模型，给出了切实可行的计算方法，为水泵与动力机的合理配套提供了科学的依据;对多种泵型、不同功率备用系数时水泵机组运行的可靠度进行了计算，并对计算结果进行了分析，得出了有价值的结论。
&&然而，在进行了仔细分析后又发现不完全是这些原因造成的。
&&第一，进水流态最好的机组，电机运行功率却时常较大，甚至最大;
&&第二，电机功率表的精度等级不低于&级;
&&第三，大修后机组的运行功率排列次序发生了较大变动，甚至出现倒列现象。由此，可以肯定地说，电机运行功率相差较大必然存在其他的因素。
&&相对运行效率是大修前后的两个数值，它们都不会随水位差的变化而变化。在进水流态差异顺序和水泵叶片角度没有变更的情况下，机组相对运行效率发生如此大变化，仅用测量表计精度积累偏差来解释，自然是没有说服力的。
&&分类： |电 &话：020-
& & & & & &020-
地 &址：广州市科韵南路133号
邮 &编：510320
> 公司动态
水泵变频控制方式及存在的问题
目前闭式变水量系统的控制方式主要有温差控制方式、压差控制方式、最小阻力控制方式及其他控制方式等。从系统运行的稳定性、可靠性节能效果及成本、运行维护等方面，对可用于空调冷冻水泵变频控制的几种方式进行了比较，分析得出了各种控制方式的特点及其适用场合。
一、温差控制方式
温差控制方式是采用供回水管上的温度或温差作为控制参数，运行中监测该参数，并与设定值比较，判断并控制水泵的转速，使系统水流量满足负荷变化的要求。温差控制方式又分为恒温差控制与变温差控制。
温差控制方式的优点是，初投资小，控制简单，并且不需要通过阀门来调节系统水力工况，没有给水系统增加额外的阻力，管路阻抗在变速过程中可以保持不变，使得水泵在调速前后近似为相似工况，基本满足相似定律，在理论上能最大限度地节省能耗。在分析空调系统变流量运行调节的基础上，比较分析了变温差控制、定温差控制、定压差控制的节能性，证明了变温差控制的节能潜力最大，是一种最佳控制方式。
但是温差控制方式也存在显著的缺点。在温差控制方式中，温度变化相较负荷变化有一定的滞后性，当负荷变化后，经过一段时间水流才能反映出温度的变化，容易造成系统控制延迟，不易保证控制的稳定性。在流体流动过程中，容易受到环境因素的干扰，引起温度变化，所以控制精度较差。另外，温差控制方式在一定程度上能使系统总的供、回水温度保持恒定，但是由于系统水流量与温度间不存在准确的对应关系，所以当系统末端用户的负荷发生不一致的变化，利用温差控制将不能准确地分配各用户所需水量，不能提供适当的水压，容易出现管网水力失调问题；甚至当不同的用户发生同样的负荷变化，若对水泵的扬程要求不同，也有可能会使部分用户产生严重的水力失调现象。
关于温差控制方式的适用性：对于末端设置二通调节阀的系统，当负荷减小时，二通调节阀自动关小调节水流量以适应负荷变化，末端设备的供回水温差基本不变，若采用温差控制方式，控制效果将很差。所以说，用户末端设置调节阀的系统不适合采用温差控制方式。而温差控制方式适用于带有旁通管且各支管负荷变化比较统一的变水量系统，若该系统所需流量发生变化，旁通管上旁通阀开度随之变化，使未通过末端设备的供水与用户端回水混合，引起总回水温度或供回水温差的变化，并以此作为控制信号来调节水泵转速。
二、压差控制方式
压差控制方式是采用水系统中压差设定点处的压差值作为控制器的输入信号，来调节的转速，改变系统水流量。这种控制方式需要在末端设备的管路上设置能随负荷变化而调节开度的二通阀。当负荷变化时，可根据温度传感器所测温度的变化，相应地改变调节阀的开度，此时压差值发生变化，控制器检测到这个变化后会按照设定的程序改变水泵转速，从而改变水流量以适应末端负荷的变化。
与温差控制方式相比，这种控制方式采用的是压差信号，反应较灵敏，受环境因素影响较小，几乎不存在温差控制方式中的控制滞后问题。系统中某一用户的负荷发生变化，调节阀会随之变化，则压差监测点的压差发生变化，信号传入控制器，并进行调节，控制较为及时。
根据压差监测点的不同，压差控制方式又分为最不利末端压差控制和供回水干管压差控制。最不利末端压差控制的压差监测点设置在最不利末端供回水管处，压差设定值应该能保证最不利回路上用户在设计工况下有足够的资用压力。而供回水干管控制方式的压差设定值要保证所有用户在设计工况下有足够的压头，一般比最不利末端控制的压差设定值大很多，所以最不利末端压差控制方式的节能效果较好。然而由于系统负荷特性的变化，在空调系统运行过程中，最不利回路末端的位置不是固定不变的，这就需要监测多个位置以确定最不利末端的位置，使初投资増加，控制变得复杂。另外，对于一些大型系统，压差传感器设在末端较远处，涉及到压差信号远传的问题，控制较难以实现。其他方面，利用MATLAB计算了管网支路的可调性，得出供回水干管压差控制方式比最不利末端压差控制方式的可调性变化范围大，且变化更加稳定。
根据压差设定值是否变化，压差控制方式又可分为定压差控制方式与变压差控制方式。定压差控制方式要求压差设定点的压差值保持恒定，当负荷变小时，二通调节阀阀门开度变小，监测的压差设定点的压差值变大，偏离设定值，此时，调小水泵转速，使系统流量变小，压差设定点的压差值可回到设定值，达到调节目标。所以，定压差控制方式中，阀门不能完全打开，仍有一定的压力损失，此时水泵控制曲线不再经过坐标原点，水泵变速前后的工况点也不满足相似定律，功率不会随着流量的减小呈三次方减小。对于定压差控制方式，设置的压差设定值应该能保证所有用户正常运行，否则有可能出现部分用户水流量过小，达不到用户负荷需求。
变压差控制方式的压差设定值是按一定的规律变化的，这种控制方式克服了定压差控制方式由于压差恒定而使阀门关小带来多余能耗的缺点，比定压差控制方式更加节能。但是变水量系统需要实时监控系统的水力工况，且传感器设置较多，控制过程较为复杂，在供热空调的工程设计和运行控制上实现都比较困难，比较适合于系统支路上压差各不相同且需要精确控制的场合。
当前，供热空调冷热水系统循环水泵变频控制的所有方式中，最不利末端定压差控制方式由于控制相对简单、水泵能耗低，与供回水干管定压差控制方式（控制简单，可靠性强，易于设计及实际运行控制）应用得最为广泛。
三、最小阻力控制
最小阻力控制主要是根据供热空调变流量水系统中各末端设备的调节阀的开度，来改变最不利环路末端压差的设定值，从而调节循环水泵运行的转速，使末端调节阀中至少有一个是几乎处于全开状态，理论上该控制方式能耗最小。
与最不利末端定压差控制和供回水干管定压差控制方式不同的是，最小阻力控制法实施的是变压差控制，在这里末端压差控制不是最主要的，因此许多学者将最小阻力控制方式变为：根据监测的各调节阀开度情况，改变供热空调系统中分集水器间的压差，由此继承了干管压差控制的优点。
最小阻力控制方式的特点之一是需要对所有调节阀的开度进行监测，对变频控制要求较高，也会增加设备投资费用。所以，为了合理应用最小阻力控制法，应该选取一些具有代表性的调节阀作为最小阻力控制的控制对象，这样可以减小控制系统的初投资，也可使控制相对简单些。
最小阻力控制法的核心之一是监测调节阀的开度，为了满足系统的监测和调节精度，这种控制方式对调节阀的调节特性要求较高，不能使用具有快开流量特性的调节阀，广一水泵厂通常要求调节阀具有等百分比流量特性等，对控制系统控制要求较高，最小阻力控制法的应用因此受到一定的限制。
然而随着自动控制技术的提高，各供热空调系统设备及阀门的监控操作软件的更新，整个供热空调系统实现实时监测及控制的条件越来越完善，水泵变频最小阻力控制方式实施的条件也越来越完善。
四、其他控制方式
另外，还有一些其他的水泵控制方式，如流量控制、管段分段控制、负荷预测前馈控制等。前两种控制方式一般用于特殊的系统，在暖通空调系统中不经常用。负荷预测前馈控制是根据气象参数等进行负荷预测，再利用模糊控制技术等对水泵进行前馈动态控制,理论上，负荷预测准确的情况下，也可做到控制系统水泵变频能耗最小。
标签:&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp
分享到：点击次数：&&更新时间： 13:55:41&&【】&&【】
上一篇：&&下一篇：
销售热线：020-00722