[精品]第七节离心泵装置定速运行工况.ppt

第七节离心泵装置定速运行工况 通过对离心泵基本性能曲线分析，可以看出，每一台水泵在一定的转速下，都有它自己固有的特性曲线，此曲线反映了该水泵本身潜在的工作能力。这种潜在的工作能力，在现实泵站的运行中，就表现为瞬时的实际出水量(Q)、扬程(H)、轴功率(N)以及效率(η)值等。我们把这些值在Q～H曲线、Q—N曲线、以及Q一η曲线上的具体位置，称为该水泵装置的瞬时工况点，它表示了该水泵在此瞬时的实际工作能力 。 泵站中决定离心泵装置工况点的因素有3个方面： 1．水泵本身的型号； 2．水泵运行的实际转速； 3．输配水管路系统的布置以及水池、水塔(高地水池)的水位值和变动等边界条件。 下面我们将对水泵在定速运行情况下以及调节运行情况下，工况点的确定以及影响工况点的诸因素分别进行讨论。 一、管道系统特性曲线 1、管道水头损失特性曲线 在水力学中，我们已经知道，水流经过管道时，一定存在管道水头损失。其值为： Σh= Σhf+Σhl Σhf—管道中沿程水头损失之和； Σhl—管道中局部水头损失之和。 2、管道系统特性曲线Q～ H需 将管道水头损失与水泵静扬程HsT联系考虑，得方程H需=HsT+ Σh，画出管道系统特性曲线。 二、离心泵装置工况点的确定 有两种方法：图解法和数解法。 （一）、图解法：简明、直观，工程中应用广泛。 解法：a、绘水泵性能曲线Q～H； b、绘管道系统特性曲线Q～H需； C、两曲线相交点M称为水泵装置工况点（工作点），此时，M点对应横坐标QA和纵坐标HA分别为水泵装置的出水量和扬程。 （一）图解法求离心泵装置工况点 （二）数解法 （二）、数解法求离心泵装置的工况点（抛物线法） 水泵性能曲线Q～H方程和管道系统特性曲线Q～H需方程联合求解可求。 即 H=f(Q) H=HST+SQ2 一般水泵厂仅提供Q～H曲线的高效段，设方程为H=HX-hx=HX-SxQ2 HX—水泵Q=0时的虚扬程 由于Q～H曲线的高效段已知，可在曲线上设两点（Q1，H1和Q2，H2 ），求 两方程联合求解，得 （三）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。 三、离心泵工况点的调节 离心泵装置的工况点，是建立在水泵和管道系统能量供求关系平衡上的，只要两者之一 的情况发生改变，工况点发生转移。平衡被新的平衡点所代替。 这样的情况，在城市供水中，是随时都在发生着的。例如，有前置水塔的城市管网中，在晚上，管网中用水量减少，水输入水塔，水塔的水箱中水位不断升高，对水泵装置而言，静扬程不断增高，水泵的工况点将沿Q～H曲线向流量减小侧移动(向左移动，由B点移至C点)，供水量越小。相反地，在白天，城市中用水量增大，管网内静压下降，水塔出水，水箱中水位下降，水泵装置的工况点就将自动向流量增大侧移动(向右移动)。因此，泵站在整个工作中，只要城市管网中用水量是变化的，管网压力就会变化，致使水泵装置的工况点也作相应的变动。 水泵的工况点随水位变动 水泵的工况点调节 水泵的工况点调节方法原理：水泵运行工作点，主要是由水泵的性能曲线和管路系统特性曲线的交点确定的。因此，当水泵的工作点不符合流量要求时或不在高效区运行时，可以改变水泵的性能曲线或管路系统特性曲线的方法移动工作点，达到符合经济运行的目的，此法称为水泵的工况点调节。 水泵的工况点调节方法有： 1、变速调节； 实现方法：采用可变电动机或可变速传动设备。 2、变径调节（车削调节）； 3、闸阀调节； 改变水泵出水闸阀的开启度来进行调节。缺点：消耗能量大。但方便易行。 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(2—62b)正则方程，可得： 288+960A1+317600A2＝267 69120+317600A1+108 X