一、泵的串聯(lián)
泵的串聯主要解決揚程不夠的問題,經串聯後的水泵,其流量不變,揚程是兩泵(bèng)之(zhī)和。在實際運用中為避免下遊泵對上遊泵的(de)進水不 足,通常将下遊泵的流量調節(jiē)到最佳(jiā)狀态,以保證上遊水泵(bèng)的進水充足。其(qí)原理圖如(rú)下:
圖中:泵“D“的出口與泵“E”的進口通過管道連接形成串聯(lián),經泵(bèng)串聯(lián)後,介質先進入泵(bèng)“D”的進(jìn)口,經泵(bèng)“D”的運行,将介質推送到泵“E”的進(jìn)口,通過(guò)泵”E“的運行,将介質輸(shū)送到需要的(de)地方。水泵串聯實質是階梯輸送的延伸(shēn),何為階梯(tī)輸送(sòng)?是指下遊的水位太低,而(ér)要引(yǐn)入的位置又太高,用一台(tái)水泵運(yùn)行根本(běn)無法“完成使命”。
對于串聯運行,第n-1台(tái)泵的出口(kǒu)壓力(lì)(對于長距(jù)離串聯(lián),需要減(jiǎn)去泵之間的損失)就(jiù)是第n台(tái)泵的入口壓(yā)力,因此對于串聯泵(bèng)的承壓、軸承、軸封有(yǒu)一定(dìng)要求,否則會造成(chéng)殼體斷(duàn)裂、軸封損壞、軸承(chéng)發熱等。
與并聯情況一(yī)樣,關閉其(qí)中一台或多台泵,剩餘泵(bèng)的運行工況同樣會發生變化。
二、泵的并聯
泵的并聯是(shì)指(zhǐ),多台泵共用一根出口管。每台泵都有單獨的止回閥。泵并聯運行(háng)後,相同揚程下的流量相加。
即:Q并=Q泵1+Q泵2+Q泵3+……+Q泵n
水泵并聯(lián)工作的特點:
①可以增(zēng)加供水量,輸水(shuǐ)幹管中的流量等于各台并聯泵出水(shuǐ)量之總和;
②可以(yǐ)通過開停泵的台數開調節泵站的流量(liàng)和揚程,以達到節能和(hé)安全供(gòng)水的目的。例如:取(qǔ)水泵站(zhàn)在設計時,流量是按城市中(zhōng)最大日平 均小時的流量來考慮的,揚程是按河道(dào)中枯水位來(lái)考慮的(de)。因此,在 實際運行中(zhōng),由于河道水位(wèi)的變化,城市管網(wǎng)中用(yòng)水(shuǐ)量的變化等,必 定會涉及取水泵站(zhàn)機組開停(tíng)的調節問題。另外(wài),送水泵站機組開(kāi)停的調節就更顯(xiǎn)得必要了;
③水泵當并聯工作的泵中有一台(tái)損壞時(shí),其(qí)他幾台泵仍可繼續供水,因此,泵并聯輸水提高了(le)泵站運行調度的靈(líng)活性和供水的(de)可靠性,是 泵站中最常見的一種運行方式。
在采暖系統,水泵串聯、并聯的作用及其适用範(fàn)圍當第一台水泵的出水管連接在(zài)第二台泵的(de)吸人管(guǎn)時稱為兩台水泵串聯見下圖(b);當第一台(tái)水泵與第(dì)二台水泵的吸入管連(lián)接在一(yī)起,出(chū)水管也連接在(zài)一起(qǐ)時稱為水泵的(de)并聯見下圖(a)。
在理想狀态下,同型号同規格的兩台水泵其流量與揚程關系是: 串聯時(shí):Q=Q1+Q2 H=H1+H2 從上兩式得知,當兩台或(huò)兩台以上(shàng)水泵串聯時流量并無大的改變而揚(yáng)程疊加。
并聯時:Q=Q1=Q2 H=H1=H2 即當兩台或兩台以上水泵并聯時,其(qí)系統的揚(yáng)程無大改變,但流量(liàng)疊加(jiā)。水泵(bèng)的串聯常用于給水管網加(jiā)壓,室外給水管網的(de)加(jiā)壓泵站即采用水泵(bèng)串聯方式。水(shuǐ)泵并聯常用于單台水泵不(bú)能滿足(zú)流量要求時,或選擇系統流量過(guò)大的單台水泵會造成運轉費用增加時。并(bìng)聯可根據用(yòng)水量的多少及用水 高峰調節開啟水泵的台數(shù),降低運行成本。采暖系(xì)統中循環(huán)水泵經常采(cǎi)用并聯的方(fāng)法以滿足(zú)流量要(yào)求(qiú),備用水泵也(yě)采用并聯方式(shì)。
通常初始設計時,需要按照最高用水量和最不利點确定流量揚程,然後根據該流量揚程确定最經濟泵數量(liàng),此時單泵的流量(liàng)為:Q單=Q總÷數量。
但(dàn)是有另外一種情況相反,就是(shì)有了單泵的性能(néng),來确定在固定管路中的運行工況。這個和(hé)上面的情況不同,需(xū)要根據特定的管路特性曲線和(hé)此時泵的并聯後(hòu)曲線合成(chéng)在一張(zhāng)圖(tú)上,來确定并聯(lián)運行後的工況(kuàng)點。
這裡有一個(gè)很大(dà)的誤區,就是說并聯(lián)運行流量小于兩台泵之和,這個誤區正是第二種情況。對于第一種情況設計的(de)流量(liàng)揚(yáng)程,單泵的運行(háng)工況則是流量除(chú)以數量。
在與客戶交流的時候,客戶(hù)總希(xī)望并聯運行(háng)的泵單泵工(gōng)況流(liú)量略大于系統流量除以台數,這個(gè)主要是看哪種設(shè)計(jì)方式。如果是第(dì)一種系統設計,選出來的(de)泵最終運行時(shí)單泵會偏離工況點,即揚程過高。如果是第二種情(qíng)況,很難說是否(fǒu)符合,因為不(bú)同(tóng)廠(chǎng)家的曲線、不同形式的泵,性能也(yě)不一緻,但是可以肯(kěn)定的是,如果根據(jù)泵數量确定管路(lù),是不經濟(jì)的。
不管哪種情況,關閉其中一台或幾台(tái)水泵時,單泵的工況(kuàng)點會發生變化,原因是泵運行數量(liàng)改變後,有了新的并聯特(tè)性曲線,該特性曲線與管路(lù)特性曲(qǔ)線的交點(系統工況點)與原工況位置發(fā)生了(le)顯著變化(可以看上面的曲線圖,三台泵并聯運行,如果被關(guān)閉其中一(yī)台,則并聯流量變成了兩台并聯,工況點由三台并聯與系統的交點變成兩台并聯與系統的交點。此時運(yùn)行,每台泵的運行工(gōng)況則偏離其原(yuán)來三台并聯時的單台運行工況,即向大流量方向偏移;同樣,如果增加台數,情況相反。