第五章 叶片泵的运行工况与调节

第五章叶片泵的运行工况与调节水泵出水池进水池抽水装置示意图工作点：水泵和抽水装置的稳定运行点H(扬程）0Q (流量)水泵特性曲线第节水泵运行工况的确定第一节提供能量出水池进水池Hr H＝H (扬程）工作点= 平衡点=Hr H??水泵特性曲线Q (流量)出水池2P1进水池1h p p 12−V V22−=w Hs ρgg 212+++Hr净扬程水头损失=0≈02SQh w =2SQH H st r +=HrHstQQ ~H r（装置需要扬程曲线）HrHHsQQ ~H rQQ ~H（装置需要扬程曲线）（水泵特性曲线）（1）Graphic solution method (图解法）Duty point （工作点）H (扬程）Hr =H H HrH Q HsQ (流量)（2）Numerical solution method (数解法）2SQ Hs Hr +=Q ~ Hr ：H2=Q ~ H ：QQ 210Qa Q a a H ++QHrH =ⅡⅠⅡⅠTwo pumps in series Two pumps in parallel (两泵串联）（两泵并联）QQQ+=2122DC11QSQSHHCDACstr++=Q1Q22222QSQSHHCDBCstr++=A B两泵并联1）并联点前的管路损失可以忽略时如果并联点前的管路AC、BC很短，局部阻力损失也很小，即并联点前管路的阻力损失占整个管路阻力损失的比重非常小，以至可以忽略不计2211QS Q S H H CD AC st r ++=2222QS Q S H H CD BC st r ++=1）并联点前的管路损失可以忽略时如果并联点前的管路AC、BC很短，局部阻力损失也很小，即并联点前管路的阻力损失占整个管路阻力损失的比重非常小，以至可以忽略不计2=1QS H H CD st r +22QS H H CD st r +=21r r H H =1）并联点前的管路损失可以忽略时Q Q Q =+2121H H ==21r r H HQ ~H r1）并联点前的管路损失可以忽略时+~HH (扬程)Q 1+ Q 2 H 扬程相等Q 2~HQ 1~H 21H H =Hst Q (流量）2）并联点前的管路损失不能忽略时①相同性能的水泵并联且并联点前的管路布置对称（即管路的长短、大小、材质以及管路附件均相同）；（即管路的长短大小材质以及管路附件均相同）；②不同性能的水泵并联且并联点前的管路布置不对称2）并联点前的管路损失不能忽略时①相同性能的水泵并联且并联点前的管路布置对称（即管路的长短大小材质以及管路附件均相同）（即管路的长短、大小、材质以及管路附件均相同）；=Q 流量相等（Q 1Q 2）H =H 扬程相等（12）2211QS Q S H H CD AC st r ++=2222Q S Q S H H CD BC st r ++=扬程相等（H 1=H 2）Q 22)2(Q S S H H CD AC st r ++=2S H AC +)4(Q S H CD st r +=2）并联点前的管路损失不能忽略时相同性能的水泵并联且并联点前的管路布置对称（即管路的长短、大小、材质以及管路附件均相同）；2）并联点前的管路损失不能忽略时②不同性能的水泵并联且并联点前的管路布置不对称流量不相等（Q1≠Q2）扬程不相等（H 1≠H2）不能用等扬程下流量横加2）并联点前的管路损失不能忽略时②不同性能的水泵并联且并联点前的管路布置不对称流量不相等（Q1≠Q2）扬程不相等（H 1≠H2）想象处理：把水泵吸水管的进口A、B看成是泵的进口，把泵的出口延伸到并联点C，也就是将并联点前的管路阻力损失点C也就是将并联点前的管路阻力损失当成泵内的水力损失2）并联点前的管路损失不能忽略时②不同性能的水泵并联且并联点前的管路布置不对称想象处理：把水泵吸水管的进口A、B看成是泵的进口，把泵的出口延伸到并联点C，也就是将并联点前的管路阻力损失当成泵内的水力损失扬程相等（H1=H2）流量可叠加2）并联点前的管路损失不能忽略时②不同性能的水泵并联且并联点前的管路布置不对称想象处理：把水泵吸水管的进口A、B看成是泵的进口，把泵的出口延伸到并联点C，也就是将并联点前的管路阻力管损失当成泵内的水力损失2）并联点前的管路损失不能忽略时②不同性能的水泵并联且并联点前的管路布置不对称 需要扬程曲线22111Q S H Q S H H CD st AC r r +=−=′22=−=′222Q S H Q S H H CD st BC r r +并联运行工作点数解法2121101Q a Q a a H ++=泵1的Q ~H曲线方程2222102Q b Q b b H ++=泵2的Q~H曲线方程22111Q S Q S H H CD AC st r ++=水流过ACD的需要扬程联立22222Q S Q S H H CD BC st r ++=水流过BCD的需要扬程求解11r H H =22r H H =QQ Q =+21并联运行工作点讨论1) 并联运行时各台水泵的流量小于水泵各自单独运行时的流量，也表明水泵并联运行时的总流量小于每台泵各自单独工作时的流量之和.作时的流量之和并联运行工作点讨论2)当两台大小不同的泵并联时，小泵输出的流量很小，且随装置需要扬程曲线的变陡（即管路阻力损失变大）输出流量进一步减小。

当装置需要扬程与曲线与总流量-扬程曲线Ⅰ+Ⅱ的交点位于M点时，小泵的流量等于0；而当装置需要扬程曲线与总流量-扬程曲线Ⅰ+Ⅱ的交点位于M点的左侧时，小泵的流量变为负值，此时，两泵并联运行点的左侧时小泵的流量变为负值此时两泵并联运行不但不能增加流量，反而会减小输出流量。

为避免这种情况，应尽量选择性能相同的水泵并联。

况应尽量选择性能相同的水泵并联并联运行工作点讨论并联运行工作点讨论3）并联运行时各台离心泵的功率小于每台水泵各自单独运行时的功率，因此，要根据水泵单独工作自单独运行时的功率因此要根据水泵单独工作时可能出现的最大功率来选配动力机，以免水泵单独运行时动力机过载1）一台水泵不能满足所需扬程时；Ⅱ（）台水泵不能满足所需扬程时；（2）装置的管路阻力较大，要求提Ⅰ高扬程以增加输出流量时。

=QⅡ流量相等Q1Q2=H Ⅰ扬程相加H1+H2H5 串联时的工作点装置静扬程大于单泵扬程流量相等）(21Q Q =Q ~H rH (扬程)1H 2H +=HQ H Q ~H1+ H 2ⅡQ ~H Q ~H 2Hs2Q ⅠQ ~H11Q 流量）Two pumps in series(两泵串联）Q (流量5 串联时的工作点管路阻力损失较大时两台水泵串联工作时所产生的总扬程大于一台水泵单独工作时的扬程，但小于两台水泵单独运行时的扬程之独工作时的扬程但小于两台水泵单独运行时的扬程之和，而串联后的流量大于一台泵单独工作时的流量。

这是因为水泵串联后扬程的增加大于管路阻力增加的结果管串联运行工作点数解法2121101Q a Q a a H ++=泵1的Q ~H曲线方程2222102Q b Q b b H ++=泵2的Q~H曲线方程联立2QH H st r +=需要扬程求解21H H H +=DC+=流量关系：QQQ装置的需要扬程扬程关系：rDrC HHH==装置的需要扬程：供水到低池需要水泵提供的能量22CBCABstCrC QSQSHH++=22DBDABstDrD QSQSHH++=供水到高池需要水泵提供的能量DC +=流量关系：分支管路工作点数解法Q Q Q 数法装置的需要扬程：扬程关系：rDrC H H H ==22=供水到低池需要水泵提供的能量CBC AB stC rC Q S Q S H H ++供水到高池需要水泵提供的能量22DBD AB stD rD Q S Q S H H ++=水泵性能曲线2210Q a Q a a H ++=水泵性能曲线：分支管路工作点图解法水泵性能曲线的处理：想象水泵的进、出口移到了A、B点;运用纵减法从水泵的Q—H曲线的纵坐标减去AB管段的阻力损失分支管路工作点图解法需要扬程曲线的处理：22CBC AB stC rC QS Q S H H ++=2S H H +=22CBC stC rC Q2DBD AB stD rD QS Q S H H ++=DBD stD rD QS H H +=分支管路工作点图解法=DC DC Q Q Q +流量关系：扬程关系：rD rC H H H ==运用横加法，把BC 、BD 两条管路扬程曲线加起来，得到BD+BC曲线，那么后者与虚线B 的交点M 就确定了水泵的流量，过M 点作纵坐标的平行线与Q—H 相交于A ；由M 点向左作横坐标的平行线，Q横和BC 、BD 曲线相交，就确定了流过BC 和BD 管段的流量第二节水泵工作点的调节H (扬程）BAHsCQ (流量)2 工作点的调节HHQHs QHs调节需要扬程调节水泵特性曲线Q ~Hr曲线Q ~H。