3.3 叶片泵并联与串联运行
第三节 叶片泵并联与串联运行
在泵的运行中,除单泵运行外,有时采用并联、串联运行,分别叙述如下。
一、叶片泵并联运行时工作点的确定
当泵站的机组台数较多、出水管路较长时,为了节省管材,缩小占地面积,降低工程造价,常采用两台或几台泵共用出水管的并联运行。两台或多台水泵的并联工作,应在所选各泵扬程范围比较接近的基础上进行,否则难以形成并联工作的情况。
(一)两台同型号水泵并联运行
水泵并联运行性能曲线的绘制当两台同型号的水泵并联时,水泵的并联曲线是把对应于同一扬程的单台泵的流量相加,即得到并联G 曲线,如图3-S所示。此种并联也称特性曲线的完全并联。管路系统特性曲线的绘制,为了将水由进水池输送到出水池或£,管道中单位重量的水所需消耗的能量为式中c——管路K或抑〇和管路的阻力参数,sVm5;Qa、Qm——管路(或EM)和管路的流量,mVs。因为两台泵型号相同,管路对称布置,故管路/tM和的流量A和^相等,管路A/C的流量为两台泵的流量之和,即Q=QZ=QW/2代入式(3-9)得
由式(3-10)可绘出AA/C(或£:MC)管路系统特性曲线.
2.求并联工作点
3.管路系统特性曲线Q-Hm(以下简称R与并联(曲线相交于M点,M点称为并联运行时的工作点淖点的横坐标为两台水泵并联运行时的总流量,点的纵坐标为每台泵的扬程。
4.求每台泵的工作点
通过M点向左作水平线与单泵〜曲线相交于S点,£点就是并联运行时每台泵的工作点,其流量为仏(等于。曲线和单泵〜丑曲线的交点&,可近似地看做单泵运行时的工怍点,其对应的流量为,即两台泵并联运行时每台泵的流量小于泵单独运行时的流量。
(二)两台不同型号水泵并联运行
当两台不同型号的水泵并联,其起始扬程不同,但相差不大时,此两台泵的并联只能在P点以右才能开始并联,这种并联称为不完全并联或局部并联,见图3-9。不同型号水泵并联运行时,把对应于同一扬程的两台泵的不同流量相加,即得并联的曲线。它与管路特性曲线K相交于4点〆点的横坐标为两台水泵并联运行时的总流量。从4点向左作水平线分别与每台泵〜H的曲线交于B、C两点,EP为每台泵的工作点,这两点所对应的流量和A分别表示并联工作时每合泵的流量。曲线和各台水泵性能曲线的交点均和所对应的流量(^和近似表示每台水泵单独运行时的流量。
如果f曲线很陡(如图3-9中的虚线),则并联工作点移至术点,而山点的扬程超过了小泵所具有的最大扬程。大泵一运行小泵就送不出水,呈空载运行,而只有大泵单独运行。因此,P点为并联工作的极限状态,也就是说,只有在P点以右并联才有意义。所以,
不同型号水泵并联运行,各台水泵的扬程应基本相等,至少关死点的扬程应基本相等,扬程低的水泵不能犮挥作用。如果小泵出口不设逆止阀,水将通过小泵倒流回池,可能引起反转。
二、叶片泵串联运行时工作点的确定
叶片泵的串联运行,就是将第一台水泵的压水管作为第二台水泵的吸水管,水由第一台水泵压人第二台水泵,并以同一流量依次流过各台水泵。在水泵串联运行中,水流获得的能量,为各水泵所供能量之和。两台不同型号水泵串联运行时,只要把串联水泵的〜丑曲线上横坐标相等的各点纵坐标相加,即可得到两台泵串联后的〜好曲线即⑺〜丑)巾,如图3-10所示。它与管路系统特性曲线Q-hq丑0相交于4点,其流量为扬程为即为串联装置的工况点。
自A点引竖线分别与两台水泵的曲线相交于沒/点,则s、c两点为两台泵在串联工作时的工作点,其相应的流量为A,对应的扬程分別为1和4。
水泵串联运行时要注意以下两点:①串联泵的流量应基本相等,否则,当小泵放在后面一级时它会超载,当小泵放在前西一级时它会变成阻力,大泵发挥不出应有的作用,且串联后泵不能保证在高效区运行;②不同型号的泵串联时,应把流量较大的水泵放在第一级向小泵供水。在泵站中,将单级泵进行串联的形式已不多见。对于高扬程泵站大多采用多级式离.
三、叶片泵同时向高、低出水池供水时工作点的确定
在灌溉站或排灌结合的泵站中,特別是在高原山区的果树灌溉、人畜饮水以及喷灌中需用一台水泵同时向地形高低不同的地区灌水时,水泵运行工怍点的确定方法,如图3-11,
所示。从水泵的〜只曲线中扣除分流点以前管段DE灿的水头损失,即从曲线的纵
坐标中减去管段训的损失值得出新的〜//V曲线。若以进水池水面为基准面,则当水泵流量为时S分流点E处测压管水头为若速度水头差忽略不计,则与实际扬程好的差值,就是水流在管路段中的水头损由式(3-11)、式(3-12)可分别绘出管路的管路系统特性曲线将在同一扬程下流量叠加可得到这两条管路的总管路系统特性曲线尺。与(Q〜曲线交于/L点,由4点向上引垂线与Q-b丑曲线交于点,则f点即为水泵同时向高、低出水池供水的工作点。从4点向左作水平线,与曲线分别相交于点,所得Qb和Qc;分别为水泵向低出水池和向髙出水池供水的流量。
