水泵与水泵站3--运行10学时.ppt

第三章 离心泵的运行 3.1离心泵装置定速运行工况 3.2离心泵装置调速运行工况 3.3离心泵装置换轮运行工况 3.4离心泵并联及串联运行工况 § 3.1 离心泵装置定速运行工况 3.1.1瞬时工况点 水泵瞬时工况点：水泵运行时，某一瞬时的出水流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度等称水泵瞬时工况点。 管道系统特性曲线： 把水头损失与净扬程 联系起来，曲线上任 一点k表示输送流量为 QK的液体至HST的高度 所需要的能量为HK。 可以认为是需求曲线 原理： 拟合Q-H曲线，与管道系统特性曲线联立求解工况点。 拟合Q-H曲线 (1) H——水泵的实际扬程(MPa)； Hx——水泵在Q=0时所产生的虚总扬程(MPa)； hx——相应于流量为Q时，泵体内的虚水头损失之和。 hx=SxQmMPa Sx——泵体内虚阻耗系数; m——指数。 (2) 3.1.4离心泵工作点的校核 离心泵在此工作点工作是否正常，主要从以下几点进行校核： 1、流量和扬程是否满足使用要求； 2、水泵是否在高效区工作； 3、水泵不超载或空载； 4、水泵不发生汽蚀。 泵的工况点由两条特性曲线所决定，因而改变其中之一或者同时改变即可实现流量的调节。 (1)自动调节 (2)人工调节 　调节工况点的方法：调节阀门；调节转速； 调节叶轮；水泵的联合运行 水泵的工况点随水位变动（自动调节） 优点：调节流量，简便易行，可连续变化 缺点：关小阀门时增大了流动阻力，额外消耗了部分能量，经济上不够合理。 例题 [例] 现有14SA—10型离心泵一台，转速n＝1450r／min，叶轮直径D＝466mm，其Q—H特性曲线如图2—31所示。试拟合Q—H特性曲线方程。 (解] 由14SA—10型的Q—H特性曲线上，取包括(Q。，H。)在内的任意4点，其值如表2—3所示。上表中H值单位为m，Q值单位为L／s。 图2-31 14SA-10型离心泵的特性曲线 求解过程为：已知的各坐标值代入方程，可得： 288+960A1+317600A2＝267 69120+317600A1+108 X 106A2＝61700 将上式化简后，解得： A1＝0.168；A2＝-0.000117 将结果且A1 、 A2 ：值代入(2—62a)式，得出该泵的 Q—H特性曲线方程为： H＝72+0.0168Q-0.00017Q2 将上式与该水泵装置的管道特性曲线方程H＝HST+SQ2联立，即可求得其工况点的(Q，H)值。 § 3.2 离心泵装置调速运行工况 调速运行：指水泵在可调速的电机驱动下运行，通过改变转速来改变水泵装置的工况点。 如果说对定速运行工况，考虑的是离心泵在固定的单一转速条件下，如何充分利用其Q-H曲线上的高效工作“段”，那么，对调速运行工况，将着眼于在城市管网用水量逐时变动的情况下，如何充分利用通过变速而形成的离心泵Q-H曲线的高效工作“区”。因此，调速运行大大地扩展了离心泵的有效工作范围，是泵站运行中十分合理的调节方式。 为了对调速运行工况进行讨论，下面将对离心泵叶轮的相似律、比例律以及其具体应用等问题分述于后。  3.2.１叶轮相似定律 运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相应点上水流的速度三角形相似。 在几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。 相似速度三角形 叶轮相似定律有三个方面： 1、第一相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的流量之间的关系。 2、第二相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的扬程之间的关系。 3、第三相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的轴功率之间的关系。 把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵，则可得到比例律： 比例律在泵站设计与运行中的应用，最常遇到的情形有二种： (1)已知水泵转速为nl时的(Q—H)l曲线，但所需的工况点，并不在该特性曲线上，而在坐标点A2(Q2，H2)处。现问；如果需要水泵在A2点工作，其转速n2应是多少? (2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线，试用比例律翻画转速为n2时的(Q—H)2 曲线。 相似工况抛物线工况相似的两个点（Q,H)n1，(Qm，Hm)n2 问题(1)： 求“相似工况抛物线”,即求出K值 求A点：相似工况抛物线 与(Q—H)l线的交点。 求n2 定速运行与调速运行比较： 泵站调速运行的优点表现于 (1)省电耗(即N’B2＜NB2)。 (2)保持管网等压供水(即HST基本不变) 2、比例律应用的数解方法 (1) (2)