水泵的并聯運行

王婷婷+秦悅

摘 要：水泵并聯運行的流量受多方面因素的影響，水泵的Q-H 曲線圖與G—H曲線圖能比較直觀的反映出水泵的工作點及并聯流量增量等。本文主要介紹了水泵的并聯運行的概念與特點，以及在實際生產中的運行情況和效率問題。

關鍵詞：水泵；并聯運行；效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.263

1 水泵并聯運行的概念

水泵按運行方式可分為串聯運行與并聯運行，與電路中的并聯串聯相似。并聯運行的目的，是在壓力相同時，增加流體的輸送量，揚程不變。并聯運行的特點是：每臺水泵所產生的揚程相等，總的流量為每臺泵流量之和。

本文主要探討了關于多臺水泵并聯運行的相關問題。

當需要增加系統中的流量時，需采用兩臺或多臺泵并聯運行，這時可以認為水泵入口與出口是處在相同的壓頭下運行的。而且在總管中的輸出流量則為各個水泵流量之和。按此原理可以繪制出各個水泵并聯運行的性能曲線（G—H曲線），如圖1所示。并聯運行時泵的總性能曲線是每臺泵的性能曲線在同一揚程下各流量相加所得的點相連而成的光滑曲線。泵的工作點是泵的總性能曲線與管道特性曲線的交點。

2 離心泵的工作點

離心泵Q-H曲線上任一點都是一個工作點，并對應一組參數，離心泵在運行時，都希望它在對應最高效率點的工作點下工作，但是不一定能做到。這是因為離心泵運轉時在性能曲線上哪一點工作，是由離心泵性能曲線與管路特性曲線共同決定的。所謂管路特性曲線，是指管路情況一定時（即管路進、出口液流的壓力、輸液高度等已定），液體流過該管路時需要外加能量H與流量Q之間的關系曲線。

3 采用開啟臺數進行調節可能出現的超載問題與△G

對于兩臺及以上水泵并聯運行，無論是設計人員，還是用戶，都有這樣的意識：根據負荷的大小，改變開啟的臺數，即負荷大時多開，負荷小時少開。應當說，這也是采用并聯的一個重要原因。但是，如果水泵的并聯流量增量ΔG過小，改變開啟臺數時有可能造成水泵電機的超載。如圖1所示，并聯運行工況為A，并聯運行時的單機工況為B，單臺運行時的工況為C。顯然單臺運行時的流量GC大于并聯運行時的單機流量GB，ΔG=（GA-GC）越小，GC就越大。并且，并聯工況是設計工況，并聯運行時的單機工況B應在合理工作區（效率較高的區域），而單臺運行工況C則往往偏離合理工作區，效率降低。ΔG越小， C與B就相距越遠，兩工況的效率差也就越大。因此，ΔG的過小，將使C工況的軸功率大大超出B工況，在單臺運行時就有可能發生超載現象。如果水泵電機是按流量推薦區域配置，單臺運行時一定會超載。

水泵在指定的管路中工作時，由于生產任務發生變化，出現泵的工作流量與生產要求不相適應。遇到了這種情況需要對泵進行流量調節，為了改變泵的工作點，可以采用節流調節法。其特點是閥門調節流量迅速方便，且流量可以連續變化，適合連續生產的地方；缺點是當閥門關小時，流動阻力加大，能量損失大。然而隨著電機調節技術的發展，調速運行可明顯提高水泵的運行效率，降低能耗，這一技術得到了普遍的推廣。

對于大型水廠來說，在滿足生產要求的前提下，如何利用工況控制使水泵效率達到最佳就值得探討。制定一個合理的運行方案也就是利用工況控制提高水泵的效率是我們在日常生產中最常用到的方法。

以某座泵房為例，泵房共5臺泵，分別為1﹟泵、2﹟泵、3﹟泵、4﹟泵、5﹟泵，5臺泵均為離心泵，采取并聯運行方式。

泵的基本參數如下：

型號：32SA—10J

揚程：48.5m

轉速：585r/min

軸功率：752KW

必須汽蝕余量：5.4m

泵房一般開2臺泵，水量需求比較大的情況下開3臺或者4臺泵。然而一泵房一共有5臺泵，比實際生產過程中需要的泵數量多，主要原因是為了能適應供水需求、便于調節水量，在各個季節、各個時間段對水量的需求各不相同，自6月開始直至9月由于天氣炎熱，用水量也會大幅增加，而在寒冷的冬天，用水量則會明顯減少。即使是在同一天里最大出水量與最小出水量有時就能達到30%左右的變化幅度；增設幾臺泵同時也是為了作備車而多設了泵的數量，在其中某臺機泵處于維護或者是檢修狀態，甚至是發生突然跳泵的情況時能做到有備無患，以保證安全供水。

不同的工況有不同的運行方案，假設調度中心要求水量為14000，由于輸水一泵房所采用的是并聯運行的運行方式，因此即使是同樣的水量要求，也可以有很多的水泵搭配方案，以以下兩種方案為例：

（1）開1#、3#機泵，以550運行；

（2）開1#、4#機泵， 1#泵全速運行、4#泵以500運行。

2種運行方案所能達到的水量基本一致。但是在實際的生產運行中，我們一般采用第一種運行方案。第二個方案中，由于4#功率較小，葉輪也較小，當1#泵全速運行， 4#泵效率較低，并聯流量增量小，因此相對而言第一個方案更為合理。

若調度中心要求水量為16000，則開2#、5#泵，2#、5#均為全速泵，當2#、5#同時開啟時水量約為16000，能達到要求，此時若再要加水1000，則增開一臺3#，全速運行，即2#、3#、5#三臺泵同時全速運行，此時出水量約為17200，由以上數據可以看出增開一臺3#并聯流量增量為1200，顯然3#的單臺流量遠大于1200。所以，當2#、3#、5#三臺泵同時全速運行時，并聯流量增量極小，水泵的效率較低。

4 結束語

隨著對供水需求量的日益增加，如何提高水泵的運行效率值得我們在日常工作中總結探討.

參考文獻：

[1]于明，范書昌.離心泵并聯運行工況點的確定[J].水泵技術，1999.

[2]符永正.水泵并聯運行的流量增量及相關問題分析[J].暖通空間，2004.

作者簡介：王婷婷（1987-），女，上海人，本科，研究方向：水泵。