水泵并聯運行流量增幅的影響因素及相關問題探析

摘要： 分析了水泵并聯運行與單臺運行相比，流量增量ΔG的影響因素，指出了ΔG過小可能造成的問題.在此基礎上，從安全、節能和滿足調節要求出發，對并聯水泵的選型及運行提出若干建議。

關鍵詞：水泵并聯；流量增量；水泵選型；節能

1序言

水泵并聯運行，一方面可以增大系統的流量，另一方面可以通過開啟臺數的不同，進行系統的流量調節，因而被廣泛采用。但是，對于一個確定的管路系統來說，如果對泵選型不當，則可能出現兩臺（或多臺）并聯運行與單臺運行相比，流量增加很少的情況。比如：200RXL-24型水泵，在管路特性曲線為H=4.48×10-4G2mH2O 的系統中工作，單臺運行時，流量為236.4m3/h; 兩臺并聯運行時，流量為246.7m3/h;三臺并聯運行時，流量為250.6m3/h。顯然，在這種情況下，并聯就失去了意義，因為既不能通過并聯使流量較大幅度地提高，也不能通過改變運行臺數有效地調節流量。再者，因為對泵按并聯工況選型，使并聯運行時的單機工況在合理工作區，則單臺運行時的流量就會遠遠大于并聯運行時的單機流量，嚴重偏離合理工作區，效率降低，所需功率大大增加，有可能使電機超載。因此，了解并聯運行與單臺運行相比，流量增大的幅度與哪些因素相關，對于正確進行泵的選型和系統設計是很有必要的。為了敘述的方便，對于兩臺并聯運行（本文只討論兩臺并聯）與單臺運行相比，流量的增大部分，本文稱為并聯運行的流量增量，并以ΔG表示。

2泵的特性對ΔG的影響

如圖1所示，泵1的特性曲線為①，較為平坦；泵2的特性曲線為②，較陡；它們有一個交點A。為了比較的方便，假設管路特性曲線⑤恰好通過A點，也就是說泵1和泵2分別在這個系統中工作時，工況均為A。泵1兩臺并聯的特性曲線為③，泵2兩臺并聯的特性曲線為④，它們與管路特性曲線⑤的交點分別為B和C。顯而易見，泵2的并聯流量增量ΔG 2大于泵2的并聯流量增量ΔG1。這說明，泵的特性曲線越陡（比轉數越大），ΔG越大，越適宜于并聯工作。反之，泵的特性曲線越平坦（比轉數越?。?，ΔG越小，越不適宜于并聯工作。

3管路阻抗對ΔG的影響

如圖2所示，①、②、③分別為三條管路特性曲線，即H=S1G2，H=S2G2，H=S3G2，管路阻抗S1＞S2＞S3。④為泵的特性曲線，⑤為兩臺并聯的特性曲線。單臺水泵分別在三個系統中工作時，工作點為A、B、C；兩臺并聯分別在三個系統中工作時，工作點為A＇、B＇、C＇。顯然，ΔG1＜ΔG2＜ΔG3，即管路阻抗S越大，并聯的流量增量ΔG越??；反之，S越小，則ΔG越大。也就是說，減小管路系統的阻抗，可以提高水泵并聯的流量增量。管路阻抗越?。ㄌ匦郧€越平坦），越適宜于水泵的并聯工作。管路阻抗越大（特性曲線越陡），越不適宜于水泵的并聯工作。

4. 泵的特性與管路阻抗對ΔG的綜合影響

由上面的分析可知，水泵并聯運行的流量增量ΔG既與泵的特性有關，也與管路系統的阻抗有關。那么，如果簡單地將泵的特性曲線分為平坦型和陡降型，將管路特性曲線分為緩升型和陡升型，則它們可以有四種組合如圖3。顯然，泵曲線的陡降型與管路曲線的緩升型結合，ΔG較大（圖3a）；泵曲線的平坦型與管路曲線的陡升型結合（圖3d），ΔG較小；其它兩種組合，ΔG居中。

當然，“平坦”“陡”“緩”都是模糊的說法，并沒有量的界定，但是這些定性的結論，起碼可以明確，朝什么方向努力，能夠增大泵的并聯流量增量。

５水泵并聯系統設計與運行中應注意的幾個問題

應盡量不要采用性能曲線太平坦的水泵，并注意減小系統阻抗，以增大并聯運行與單臺運行的流量差ΔG。這樣既可避免水泵電機超載，又可使臺數調節有較好的效果。

水泵選型時不能只考慮并聯工況，必須校核單臺運行工況，流量是否能夠滿足調節要求，以及是否有超載的可能。

對泵的選型，應盡量使并聯運行和單臺運行，泵都在高效率區工作。當然這往往難以做到，那么就應當根據并聯運行和單臺運行的時間比例，進行優化，以使泵的運行電耗在一年（或一個運行周期）內最少。

對于已有的系統，如果ΔG太小，單臺運行有超載可能，最好的補救辦法是裝設自力式限流閥，在單臺運行時，限流閥自動改變開度，增大阻抗，減小流量。也可以裝設平衡閥，在單臺運行時，用手動的方法增大阻抗，減小流量。

結束語

水泵并聯運行的流量增量ΔG的大小，對于采用開啟臺數進行調節的系統來說，在泵的選型和系統設計中是必須考慮的問題。

本文只分析了兩臺并聯的情況，對于兩臺以上并聯運行，不難用同樣的方法得到近似的結論。顯然，對于水泵的多臺并聯系統，更需要注意單臺運行時的流量、效率和超載問題。

參考文獻

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