第二章-叶片式水泵2课件.ppt

1、2.6 2.6 离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线2.6.1 2.6.1 离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 特性曲线特性曲线 在在一定转速一定转速下，离心泵的下，离心泵的扬程、功率、效率扬程、功率、效率等随等随流量流量的变化关系称为特性曲线。的变化关系称为特性曲线。它反映泵的它反映泵的基本性能基本性能的变化规律，可做为选泵和的变化规律，可做为选泵和用泵的依据。用泵的依据。2.6.2 2.6.2 理论特性曲线的定性分析理论特性曲线的定性分析22uTu CHg式中式中 QT泵理论流量泵理论流量(m3s);F2叶轮的出口面积叶轮的出口面积(m2)；C2r叶轮出口处水流绝对速度的径向分速叶轮出口处水流绝

2、对速度的径向分速(ms)。22TrQCF又：22C2uC2rC2W2u22222(cot)TTuQHugF得：TTHABQ22222cot,uuABggF令：2222(cot)TruHuCg22TTTuHABQHAg，截距：22(1)uAp g截距：u 理论扬程曲线理论扬程曲线（QT-HT）：）：1.90，cot20，(1)直线直线QT-HT：(2)液流不均匀（反旋），液流不均匀（反旋），修正修正直线直线I；(3)扣除水头（摩阻、冲击）扣除水头（摩阻、冲击）曲线曲线 (4)扣除容积损失（渗漏量）扣除容积损失（渗漏量）Q-H曲线。曲线。2.6.2 2.6.2 理论特性曲线的定性分析理论特性曲线的

3、定性分析222cot0uBgF离心泵的理论特性曲线离心泵的理论特性曲线hTHHmhNNvTQQmhvQHN2.6.2 2.6.2 理论特性曲线的定性分析理论特性曲线的定性分析水效率水效率 水泵泵的扬扬程将随将随流量的增大而增大，并并且它它的轴轴功率也将随将随之增大。这样这样的离心泵泵，用于城市给给水管网网中，它对电动它对电动机的工作是不利的。2cot0B90 223.=90 cot=0B=0，u 理论功率曲线：理论功率曲线：NT=gQTHT=gQT(A-BQT)=AgQT-BgQ2T 后弯式后弯式:B0,理论功率为理论功率为下凹下凹抛物线抛物线;Q,H,N 缓慢增加缓慢增加，电机，电机工作平稳

4、工作平稳。前弯式前弯式:BHk2，供需失去平衡，多余的能量就会会使管道中流速增大，从从而使流量增加，直增至M点为为止；点D：则则HD1HD2，由于能量不足，管中流速降低，流量随随着减减少，直减减至M为为止。极限工况点极限工况点：若管路上的所有闸阀闸阀全开开，那么么M点为该为该装置的极极限工况况点。MHSTQQMHQ-hQ-H2.2.折引法折引法离心泵装置的工况点离心泵装置的工况点(Q-H)M1HMh折引特性曲线折引特性曲线原理：原理：拟合拟合Q-H曲曲线与线与管道系统特性曲线管道系统特性曲线联立求解工况点。联立求解工况点。()Hf Q2STHHSQ2.7.5 2.7.5 数解法求离心泵装置的工

5、况点数解法求离心泵装置的工况点(1)(1)抛物线法抛物线法（虚拟虚拟特性曲线线）2xxHHS QH水泵的实际扬程水泵的实际扬程(MPa)；Hx水泵在水泵在Q=0时所产生的时所产生的虚总扬程虚总扬程(MPa)；Sx泵体内泵体内虚阻耗系数虚阻耗系数拟合拟合Q-H曲线曲线(2)(2)最小二乘法最小二乘法 用多项项式拟拟和Q-H曲线线根据最小二乘法的原理求出各系数数的线线性方程组组：223201211111012111111201211111.mnnnnmiimiiiiiinnnnnmiiimiiiiiiiinnnnnmmmmiiimiiiiiiiinHAQAQAQHHQAQAQAQH QHQAQAQ

6、AQH Q拟合拟合Q-H曲线曲线2012mmHHAQA QA Q(2)(2)最小二乘法最小二乘法解出上式可求出H0、A1、Am。工程中一般取m2，或m3。从厂从厂家提供的离心泵泵样泵泵样本的特性曲线线上，取几个个点代入上述方程，求出系数数。得到Q-H曲线线，然后再与与管路特性曲线联线联立求出工况况点。201223012323mHHAQA QmHHAQA QAQ，u例题例题 现有现有14SA-10型离心泵型离心泵1台，台，n1450r/min，叶轮直，叶轮直径径D466mm，其，其Q-H特性曲线如图特性曲线如图2-27（P32），），试拟试拟合特性曲线方程。合特性曲线方程。14SA-10型离心泵

7、泵Q-H曲线线上的坐标值标值型号已知各点的坐标值待计算值H0Q0H1Q1H2Q2H3Q3A1A214SA-107207024065340603800.0168-0.00017解：解：由由Q-H特性曲线上，取包括特性曲线上，取包括（H0，Q0）在内的任意）在内的任意4点，其值见下表，点，其值见下表，H：m，Q：L/s。将将已知的坐标值带标值带入线线性方程组组（2-63b），12612288960317600267692103176001081061700 AAAA可得：解得：A1=0.0168，A2-0.00017，将将其带带入式（2-63c），得：H720.0168Q-0.00017Q2223

8、201211111012111111201211111.mnnnnmiimiiiiiinnnnnmiiimiiiiiiiinnnnnmmmmiiimiiiiiiiinHAQAQAQHHQAQAQAQH QHQAQAQAQH Q 2.7.6 2.7.6 离心泵装置工况点的改变离心泵装置工况点的改变 水泵的工况点是由水泵的工况点是由水泵特性曲线水泵特性曲线和和管路特性曲线管路特性曲线共共同决定的，是能量同决定的，是能量供给供给与与消耗消耗相平衡的结果，符合能量相平衡的结果，符合能量守恒定律，若二者之一改变，工况点就会改变。守恒定律，若二者之一改变，工况点就会改变。改变工况点的方法：改变工况点的方法

9、：（1）改变变管路特性曲线线 自动动调节调节(水位变变化)、阀门阀门调节调节(节节流调节调节)（2）改变变水泵泵特性曲线线 变变速调节调节(调调速运运行)、切削调节调节(换轮运换轮运行)等1.1.自动调节自动调节前置水塔前置水塔:晚上：晚上：用水量用水量减少减少水塔水塔储水储水水箱水位水箱水位 静扬程静扬程HST管路特性曲管路特性曲线线向上向上移动移动 工况点由工况点由ABC 供水量供水量。白天：白天：用水量用水量增加增加水塔水塔出水出水水箱水位水箱水位静扬程静扬程HST管路特性曲管路特性曲线线向下向下移动移动工况点工况点 C B A供水量供水量。2.2.阀门调节阀门调节(节流调节节流调节)调

10、节方法：调节方法：闸阀：闸阀：全开全开开度逐渐开度逐渐管道特性曲线管道特性曲线变陡变陡工况点：工况点：A B C，极限工况点极限工况点空载工况点空载工况点极限工况点极限工况点空载工况点空载工况点QAAHQQBB 阀门调节的优缺点：阀门调节的优缺点：B1H优点优点：简便易行，可连续变化，简便易行，可连续变化，Q，N，原动机，原动机没有过没有过载载危险。危险。缺点缺点：关小阀门时关小阀门时增大了流动阻力增大了流动阻力，消耗泵多余能量消耗泵多余能量，经，经济上不够合理。济上不够合理。NANB2.8 2.8 离心泵装置调速运行工况离心泵装置调速运行工况2.8.1 2.8.1 叶轮相似定律叶轮相似定律（

11、1 1）几何相似条件：）几何相似条件：两个两个叶轮轮主要过过流部分一切相对应对应的尺寸成一定比例，所有的对应对应角相等。12121212mmmmbbDDbbDD b2、b2m 实际泵与模型泵叶轮的出口宽度；实际泵与模型泵叶轮的出口宽度；D2、D2m 实际泵与模型泵叶轮的外径；实际泵与模型泵叶轮的外径；长度比尺。长度比尺。（2 2）运动相似条件：）运动相似条件：两两叶轮对应轮对应点上水流的同名速度方向一致，大小互成比例。即相应应点上水流的速度三角形相似。1222212222rmmrmmmmCCCunDnCCCunDn两台泵能满足两台泵能满足几何相似几何相似和和运行相似运行相似，称为，称为工况相似

12、工况相似泵。泵。在在几何相似的前题下几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。，运动相似就是工况相似。mnn速度比尺。速度比尺。2C2rC2W2u22u2mC2rmW2mC2m2.8.1 2.8.1 叶轮相似定律叶轮相似定律 叶轮轮相似定律有三个个方面：1.1.第一相似定律第一相似定律 确定两两台在相似工况况下运运行的流量之间间的关关系。22vTvrQQF C2222 FD b32222()()()()vvrmvmrmmvmmCFQnQCFn3()vmvmmQnQn3mmQnQn2.8.1 2.8.1 叶轮相似定律叶轮相似定律2.2.第二相似定律第二相似定律 确定两两台在相似工况况下运运行扬扬程

13、之间间的关关系。2211huThhu CHHppg2222222()()huhmhumhmmu CHnHu Cn222()hmhmmHnHn222mmHnHn2.8.1 2.8.1 叶轮相似定律叶轮相似定律3.3.第三相似定律第三相似定律 确定两两台在相似工况况下运运行轴轴功率之间间的关关系。gQHN353()()()mMmmmmMNgQHnNgQHn353()()MmmmMNnNn353mmNnNn2.8.1 2.8.1 叶轮相似定律叶轮相似定律 把相似定律应应用于以不同转转速运运行的同一台叶片泵泵，则则可得到比例律：1122QnQn21122()HnHn31122()NnNn2.8.2 2

14、.8.2 相似定律的特例相似定律的特例比例律比例律比例律比例律 1.比例律应用的比例律应用的图解方法图解方法 比例率在设计与运设计与运行中常遇到的问题问题：（1）已知：水泵转泵转速nl时时的(Q-H)l曲线线，但所需的工况况点不在该该特性曲线线上，而在A2(Q2，H2)处处。问问：如果需要水泵泵在A2点工作，其转转速n2应应是多少?（2）已知：水泵转泵转速nl时时的(Q-H)l、(Q-N)l、(Q-)l 曲线线；试试用：比例律翻画转画转速为为n2时时的(Q-H)2、(Q-N)2、(Q-)2 曲线线。2.8.2 2.8.2 相似定律的特例相似定律的特例比例律比例律1221nnQQA1（Q1，H1

15、）b.求求A1点：点：相似工况抛物线与相似工况抛物线与(Q-H)1曲线的交点曲线的交点A1（Q1，H1）。c.求求n2：HkQ2相似工况抛物线相似工况抛物线（等效率曲线）（等效率曲线）2HkQ122212HHkQQa.求求“相似工况抛物线相似工况抛物线”22111222HnQHnQQH(Q-H)1A2（Q2，H2）n10 问题（问题（1 1）同理可求同理可求(Q-N)2曲线曲线。a.在在(Q-H)l线上任取线上任取a、b、c、d、e点；点；b.利用利用比例律比例律求求(Q-H)2上的上的a、b、c、d、e、作作(Q-H)2曲线曲线。解题步骤：解题步骤：选点选点计算计算立点立点连线连线23111

16、111222222,(),()QnHnNnQnHnNn 求求(Q-H)2曲线曲线a a b bc cd de eHQa ab bc cd de eA2A1(Q-H)1n1（Q-H）2n20 问题（问题（2 2）求求(Q-)2曲线曲线 利用比例律时，认为利用比例律时，认为相似工况下对应点的效率是相等相似工况下对应点的效率是相等的，的，将已知图中将已知图中a、b、c、d等点的效率点平移即可。等点的效率点平移即可。Q-2bQ-1 问题（问题（2 2）2.2.比例律应用的比例律应用的数解方法数解方法A1（Q1，H1）QHA2(Q2,H2)问题（问题（1 1）HkQ2HHxSxQ2 n122xxHHS

17、QkQ1xxHQQSk01xxHHkHSk121221xxnQSknnQQHxxSS问题（问题（2 2）n1H1HxSxQ12n2H2HxSxQ22HQBB22ABxBAHHSQQ2xAxAHHS Q0HkQ2 2 2ABxBAHHSQQ 2xAXAHHS Q222221()xxnHHS Qn221()xxnHHn21122,()BBBBQnHnQnHnAA2.2.比例律应用的比例律应用的数解方法数解方法21122,()AAAAQnHnQnHn定速与调速运行比较：定速与调速运行比较：调速运行调速运行优点优点：（1）省电电耗（NB2NB2）（2）保持管网网等压压供水（HST基本不变变）B2B2A

18、1A2B1A2NB2NB2经过调速，可以使水泵的工作范围由经过调速，可以使水泵的工作范围由一个段一个段变为变为一个区一个区。？为为什么么要引入这个概这个概念？水泵泵叶轮构轮构造和水力性能多样样，大小尺寸不一，为为了对对水泵泵进进行分类类比较较，就需要一个个能够够反映水泵泵性能共性的特征参数参数，作为为水泵泵规规格化或分类类的基础础。这个这个特征数数就是相似准数数叶片泵泵的比转数转数(ns)反映了水泵泵叶轮轮的综综合特性，是叶轮轮形状状和性能的一个个综综合判据。是一个个表达达水泵泵的流量、扬扬程和转转速等参数关参数关系的一个个综综合性指标标。2.8.3 2.8.3 相似准数相似准数比转数比转数(

19、n(ns s)最高效率下，当当有效功率Nu735.5W（1HP），扬扬程 Hm1m，流量Qm0.075 m3/s的水泵泵。在这种这种工况况下，该该模型泵泵的转数转数，就叫做与它与它相似的实实际泵际泵的比转数转数ns。举例：举例：12Sh-28A型离心泵泵 数数字“28”为为水泵泵的比转数转数被10除的整数数。即表示该泵该泵的比转数转数ns为为280。所有与该与该水泵泵相似的水泵泵的比转数转数都应为应为280。1.1.模型泵的定义模型泵的定义 用第一和第二相似定律注：注：（1）Q、H：水泵泵最高效率时时的流量和扬扬程，即水泵泵的设计设计工况况点。指单单吸、单级泵单级泵的流量和扬扬程。（2）ns：

20、根据输输送温温度为为20，密度1000kgm3的清清水得出的。单单位是“rmin”。它它不是一个实际个实际的转转速，它它是用来来比较较各种泵种泵性能的一个个共同标标准，一般略去不写写。将将模型泵泵的Hm1m，Qm0.075m3/s 代入上式，得：1324()()msmHQnnQH343.65sn QnH2.2.比转数的计算比转数的计算 3.3.对比转数的讨论对比转数的讨论 4365.3HQnns（1）虽然实际的比转数虽然实际的比转数(ns)是模型泵的转数，但它包含了实是模型泵的转数，但它包含了实际泵的参数，所以际泵的参数，所以反映实际实际水泵泵的主要性能。当转当转速n一定时时：ns越大，水泵泵

21、的流量越大，扬扬程越低。ns越小，水泵泵的流量越小，扬扬程越高。（2）可用比转数可用比转数ns可对叶片泵进行分类可对叶片泵进行分类 要形成不同比转数要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的，在构造上可改变叶轮的外径外径(D2)和和内径内径(D1)与与叶槽宽度叶槽宽度(b2)。3.3.对比转数的讨论对比转数的讨论 （3）ns不同，反映水泵特性曲线的形状也不同。不同，反映水泵特性曲线的形状也不同。为分析水泵性能随比转数变化关系，将叶片泵的性能曲线用为分析水泵性能随比转数变化关系，将叶片泵的性能曲线用相对性相对性能曲线能曲线表示。表示。不同不同ns叶片泵的相对叶片泵的相对 曲线曲线QH3.3.对比

22、转数的讨论对比转数的讨论 不同不同ns叶片泵的相对叶片泵的相对 曲线曲线不同不同ns叶片泵的相对叶片泵的相对 曲线曲线QQNns越小：越小：Q-H曲线：曲线：越平坦越平坦；Q-N曲线：曲线：Q0时的时的N值值越小越小；因而，比转数低的水泵，采用闭闸起动时，电动机属于因而，比转数低的水泵，采用闭闸起动时，电动机属于轻载起动轻载起动，起，起动电流减小；动电流减小；Q-曲线：在最高效率点两曲线：在最高效率点两侧下降得也越和缓侧下降得也越和缓。ns越大：越大：Q-H曲线：曲线：越陡越陡；Q-N曲线：曲线：Q0时的时的N值值越大越大；Q-曲线：最高效率点两侧曲线：最高效率点两侧下降得越急剧下降得越急剧；

23、这种泵这种泵不宜在水位变幅大不宜在水位变幅大的场合下工作。的场合下工作。结论：1.1.调速途径调速途径（1）电电机转转速不变变，通过过附加装置改变变水泵转泵转速。采用液力偶合器对对叶片泵泵机组组可进进行无级调级调速，可使电动电动机空载载(或轻载轻载)启动启动，但是热热能损损耗多。（2）电电机本身的转转速可变变。改变电变电机定子电压电压调调速、改变电变电机定子极数极数调调速，改变电变电机转转子电电阻调调速，串联调联调速以及变频调变频调速等多种种。2.8.4 2.8.4 调速途径及调速范围调速途径及调速范围2.在确定水泵调泵调速范围时围时，应应注意如下几点：（1）调调速水泵泵安全运运行的前提是调调

24、速后的转转速不能与与其临临界转转速重合、接近或成倍数数。（2）水泵泵的调调速一般不轻轻易地调调高转转速。（3）合理配置调调速泵与泵与定速泵泵台数数的比例。可以通过启过启停定速泵泵台数来进数来进行大调调，利用调调速泵来进泵来进行细调细调。（4）水泵调泵调速的合理范围应围应使调调速泵与泵与定速泵泵均能运运行于各自的高效段内内。2.9 2.9 离心泵装置换轮运行工况离心泵装置换轮运行工况 问题问题的提出：水泵泵基本方程式：HTU2C2U/g，又 U2=R2=R22n。转转速n 改变变水泵泵性能改变变；水泵泵叶轮轮外径径R2改变变性能改变变改变变水泵泵特性曲线线改变变工况况点。通过过改变变叶轮轮外径径

25、的方法用于工况况点调节调节的方法，叫叫做做“切削调节切削调节”或或“换轮运行换轮运行”或或“变径调节变径调节”。优优点：简简便易行，不增加能量损损失；缺点：不灵灵活、一般用于长长期调节调节。实践证实践证明，叶轮轮切削前后几何不相似，不符合相似定律。需找出叶轮轮切削前后水泵泵性能参数参数的关关系，这个关这个关系就称称之为为“切削定律切削定律”。切削率的推求条条件：(1)切削量较较小，切削前后出水角不变变，切削前后水泵泵效率不变变；(2)切削前后叶轮轮出口面积积不变变，F2=F2。切削以后虽虽然叶轮轮外径变径变小，但叶轮轮出口厚度增加，所以2R2b2=2R2b2。切削律切削律 22DQQD222(

26、)DHHD322()DNND注意：注意：切削律是建于切削律是建于大量试验资料大量试验资料的基础上。的基础上。如果叶轮的如果叶轮的切削量控制在一定限度内切削量控制在一定限度内时，则切削前后水泵相应时，则切削前后水泵相应的的效率可视为不变效率可视为不变。切屑律切屑律 切削律的应用切削律的应用2121nnQQ22121)(nnHH32121)(nnNN 所以，应应用切削定律进进行切削调节计调节计算的问题问题也与与比例律的应应用问题问题相似。22DDQQ222)(DDHH322)(DDNN比例律切削律1.切削律应应用的两类问题两类问题（1）已知:叶轮轮的切削量 求:切削前后水泵泵特性曲线线的变变化（2

27、）已知:水泵泵在B点工作，流量为为QB，扬扬程为为HB，B点位于该泵该泵的(Q-H)曲线线的下方。现现使用切削方法，使水泵泵的新特性曲线线通过过B点。求：切削后的叶轮轮直径径D2 是多少?需要切削百分之几?是否超过过切削限量?切削律的应用切削律的应用（1）解题方法为解题方法为“选点、计算、立点、连线选点、计算、立点、连线”四个步骤。四个步骤。1 24356Q-HQ-NQ-NQ-Q-QHQ-H0124356 问题（问题（1 1）（2）切削抛物线法切削抛物线法 a.求求“切削抛物线切削抛物线”b.求求A点坐标：切削抛物点坐标：切削抛物线与线与(Q-H)线的交点线的交点A。c.求求D2：切削量百分数

28、切削量百分数:2HkQ222(%)100%DDD切削量A(Q,H)QHB(Q,H)22QDDQ切削抛物线切削抛物线（等效率曲线）（等效率曲线）问题（问题（2 2）Q-H(D2)Q-H(D2)（1 1）切屑量：）切屑量：切削要限量，叶轮轮切削不能太大，否则则效率降低较较多。切削限切削限量与水泵的比转数有关。低比转速切屑后的效率下降不多，可近似认量与水泵的比转数有关。低比转速切屑后的效率下降不多，可近似认为不变，允许切屑量大些；高比转速相反，切屑量限制在小范围内。为不变，允许切屑量大些；高比转速相反，切屑量限制在小范围内。叶轮切屑限量表叶轮切屑限量表2.2.应用切削律注意点应用切削律注意点（2 2

29、）切屑方式：）切屑方式：对对于不同构构造的叶轮轮切削时时，应应采取不同的方式。低比转数低比转数离心泵离心泵：前后盖板切削量相同；高比转数高比转数离心泵：离心泵：后盖板可以切的大一些；混流泵混流泵：不适合切削，必须须切削时时，只切削前盖板外缘缘直径径。轴流泵轴流泵：不能切削2.2.应用切削律注意点应用切削律注意点（3 3）叶轮切屑后出水舌面的处理）叶轮切屑后出水舌面的处理 叶轮轮切削后，叶片的出水边边就显显得比较较厚。沿叶片弧面在一定的长长度内内锉锉掉一层层，则则可改善叶轮轮的工作性能。2.2.应用切削律注意点应用切削律注意点（4 4）叶轮切削使水泵的使用范围扩大。）叶轮切削使水泵的使用范围扩大

30、。水泵的高效率方框图水泵的高效率方框图 当水泵的叶轮逐渐切小时，其高效率区的（当水泵的叶轮逐渐切小时，其高效率区的（Q，H）值，即在面积内）值，即在面积内ABCD变化。变化。2.2.应用切削律注意点应用切削律注意点离心泵性能曲线型谱图离心泵性能曲线型谱图 为使选泵方便，样本中通常把厂方所生产的某种型号泵的为使选泵方便，样本中通常把厂方所生产的某种型号泵的高效率方高效率方框图框图，成系列地绘在同一张坐标纸上，称为，成系列地绘在同一张坐标纸上，称为性能曲线型谱图性能曲线型谱图。2.10 2.10 离心泵并联及串联运行工况离心泵并联及串联运行工况 水泵并联水泵并联 多台水泵联泵联合运运行，通过过联络

31、联络管共同向一个个高地水池或一个个城市给给水管网网送水的水泵泵工作情况况，称称做水泵泵“并联并联”工作!水泵串联水泵串联 将将水泵泵串联联在一起，第一台泵泵的压压水管与与第二台泵泵的吸水管相接，从从而使得水流被串联联水泵泵连续连续加压压，达达到所需的高压压。并联工作特点：并联工作特点：（1）增加供水量：Q=qi（2）可调节调节水泵运泵运行数数量，达达到节节能和安全供水；（3）提高泵泵站运运行调调度的灵灵活性和供水的可靠性。（一台损损坏，其他水泵泵仍可工作，继续继续供水）串联工作特点：串联工作特点：（1）增加总扬总扬程：H=hi（2）一台水泵泵有问题问题,其他水泵泵也不能工作。（3）水泵泵串联联

32、工作可用多级级水泵泵代替工作，所以在工程中很少有水泵泵串联联工作的。1.水泵水泵并联并联特性曲线特性曲线图解法图解法 如图图，并联并联工作水泵泵，其HST相同，如不考虑虑水头损头损失，并联并联水泵泵的扬扬程也相同，即：H1=H2=H总总 Q1+Q2=Q总总 并联并联水泵泵特性曲线线可用“横横加法”；横横加法在相同扬扬程条条件下将将流量叠叠加。2.10.1 2.10.1 并联工作的图解法并联工作的图解法Q0HI II I+II H1H2H3QIQIIQI+II231321231.1.水泵并联特性曲线图解法水泵并联特性曲线图解法2.2.同型号、同水位的两台水泵并联工作同型号、同水位的两台水泵并联工

33、作 第一步：第一步：绘制两泵绘制两泵并联特性曲线并联特性曲线 两两台水泵泵的管路阻抗S、静扬静扬程HST相同，故水从两从两台泵泵所获获得的能量(扬扬程)相同，则则:222111 21 2()4AOSTAOOGSTOGSHHS QS QHSQ120HHH222211 21 2()4BOSTBOOGSTOGSHHS QS QHSQ 两泵并联两泵并联后，总总流量等于两两台泵泵流量之和，总扬总扬程等于各泵扬泵扬程，可按“横横加法”绘图绘图。第二步：第二步：绘制绘制管路系统特性曲线管路系统特性曲线 两两台水泵泵的静扬静扬程相同，管路中的水头损头损失也相同，即并联并联后两两台水泵扬泵扬程相等，且等于总扬总

34、扬程，则则有:上式为并联为并联后管路系统统特性曲线线方程，据此可绘绘制出管路系统统特性曲线线。2201 21 2()()44AOBOSTOGSTOGSSHHSQHSQ 第三步：第三步：并联工况点并联工况点的确定的确定 第四步第四步：单泵单独工作工况点单泵单独工作工况点的确定的确定 曲线线(Q-H)12与与曲线线(Q-hAOG)交点M为并联为并联工况况点。各单泵单泵的工况况点为为N：QN=1/2QM、HNHM 并联并联后的总总功率：NN1+N2，总总效率12 单泵单泵(Q-H)1，2与与（Q-hAOG）曲线线交于S(Q，H)，该该点为为水泵单独泵单独工作的工况况点，QNQH，即水泵并联泵并联工作

35、不仅仅仅仅能增加流量，扬扬程也有少量增加。Q Q(Q-H)(Q-H)1+21+2(Q-H)(Q-H)1,21,2H HQ-HQ-HM MQ Q1+21+2Q Q1,21,2N NH HN N1,21,2N NS SH HQ Q结论：结论：5 5台同型号水泵并联台同型号水泵并联 增加水泵台数不能成倍增加水量增加水泵台数不能成倍增加水量。是否通过增加并联泵台数来增。是否通过增加并联泵台数来增加水量，要加水量，要通过工况分析和计算通过工况分析和计算决定，尤其是改扩建工程。决定，尤其是改扩建工程。注意：注意：（1）如果所选选的水泵泵是以经经常单独运单独运行为为主的，那么么，并联并联工作时时，要考虑虑到

36、各单泵单泵的流量是会减会减少的，扬扬程是会会提高的。（2）如果选泵时选泵时是着眼于各泵经泵经常并联运并联运行的，则应则应注意到，各泵单独运泵单独运行时时，相应应的流量将会将会增大，轴轴功率也会会增大。3.3.不同型号、相同水位的两台水泵并联工作不同型号、相同水位的两台水泵并联工作 因水泵性能不同，管道布置和管道中因水泵性能不同，管道布置和管道中的水头损失也不同，扬程不同。的水头损失也不同，扬程不同。不能不能直接利用等扬程条件下的流量叠加原直接利用等扬程条件下的流量叠加原理，理，求并联特性曲线。求并联特性曲线。两台泵的管路交会点两台泵的管路交会点B B安装的安装的测压管的测压管的值只能有一个值只

37、能有一个，即，即B B点处的比能值只有点处的比能值只有一个。一个。采用折引特性曲线的方法，把两台泵采用折引特性曲线的方法，把两台泵同时同时折引到折引到B B点点，可按，可按“横加法横加法”原理原理做出折引并联特性曲线。做出折引并联特性曲线。简化步骤：简化步骤：2BABABHHhHSQ（1）绘制两台水泵的）绘制两台水泵的(Q-H)、(Q-H)曲线；曲线；（2）绘制两台水泵折引至）绘制两台水泵折引至B点的点的(Q-H)、(Q-H)及并联特性曲线及并联特性曲线(Q-H)（3）绘制）绘制BD段管道系统特性曲线，求并联工况点段管道系统特性曲线，求并联工况点E。（4）求每台泵的工况点）求每台泵的工况点2B

38、CBCBHHhHS Q1 212NNN11221 212Q HQ HNN2BBDBBDHHhHSQ 具体的求解步骤具体的求解步骤212211212121NNHQHQNNN 作图方法作图方法QHH(Q-H)Q-HABABQ-HBCBCQHSTQ(Q-H)+Q-HBDE(Q-H)QE=Q+(Q-N)(Q-N)(Q-H)HBH(Q-H)0在调调速运运行中可能会会遇到两类问题两类问题：（1）已知：调调速泵泵的转转速n1与与定速泵泵的转转速n2 试试求：二泵并联运泵并联运行时时的工况况点。其工况点的求解可按不同型号的其工况点的求解可按不同型号的2台水泵在相同水位下台水泵在相同水位下的并联工作所述求得。的

39、并联工作所述求得。（2）已知：定速泵泵的（Q-H）曲线线和调调速后两两台泵泵的总总供水量为为QP（HP为为未知值值）。试试求：调调速泵泵的转转速n1值值（即求调调速值值）。4.4.两台同型号水泵并联工作，一台调速泵，一台定速泵两台同型号水泵并联工作，一台调速泵，一台定速泵n2BABBABHHhHSQPQQQQPQQPQh0H(Q-H),Q-hBC(Q-H)HBHHJHMT2HkQQ-hBDQn nQ0T=求解步骤求解步骤 (1)画画出同型号两号两台水泵泵的扬扬程特性曲线线；5.5.一台水泵向两个并联工作的高地水池输水一台水泵向两个并联工作的高地水池输水 根据管路分支点B处测压处测压管水头头HB

40、，分析水泵泵向两个两个不同高度水池送水的情况况：（1）HBZD：水泵泵两个两个高地水池送水；（2）HBZD：D水池平衡状态状态 水泵泵C水池送水（3）ZDHBZC：水泵泵、D水池 C 水池送水；（4）HBZC：D水池水泵泵、C水池送水 属属于水池出流工况况；（5）HBZD：水泵泵向两个两个高地水池输输水B点测压管水面高度点测压管水面高度:HB=H0-hABH0：水泵扬程水泵扬程HB：表示流到表示流到B点时的点时的剩余能剩余能量量，即在，即在B点扬程为点扬程为HB的的水泵（假想水泵）向水泵（假想水泵）向C、D 水池送水。水池送水。H0QAB=QBC+QBDMQBCQBD(Q-H)Q-HQ-hAB

41、PKHST2HST1Q-hBCQ-hBD(Q-h)BC+BDMQHhHB0 具体求解步骤具体求解步骤 若把若把D水池当做一台水泵（称水池当做一台水泵（称为为D水泵），类似于水泵），类似于大小泵并大小泵并联工作联工作求解，关键是找出求解，关键是找出D水水泵的工作特性曲线泵的工作特性曲线(Q-H)D。因因D水池是水箱出流，水池是水箱出流，D水泵水泵的工作特性曲线就是的工作特性曲线就是一条高度一条高度为为ZD的的水平线。水平线。（2）ZDHBZC：水泵泵、高水池D并联并联工作，共同向低水池C输输水Q-H(Q-H)泵泵D（Q-hAB)（Q-hBD)(Q-H)(Q-H)DHh(Q-H)DQZcHBMQB

42、CPQABQBDKPH0（Q-hBC)0ZD 具体求解步骤具体求解步骤n 总结总结 并联并联工况况的计计算复杂复杂，主要在于并联并联各泵泵型号号的不同，静扬静扬程的不同及管道中水流的水力不对称对称等因素。在原(Q-H)曲线线上，通过过折引扣除水头损头损失不同的管道，逐一绘绘出折引(Q-H)曲线线，就可用等扬扬程下流量叠叠加的原理（横横加法），绘绘出总总和折引(Q-H)1+2曲线线。找出总总和折引曲线与总线与总管路特性曲线线的交点，求得并联并联后的总总流量。再反推求出各单泵单泵的工况况点。2.10.4 2.10.4 并联工作中，并联工作中，调速泵台数的选定调速泵台数的选定原则则:调调速泵与泵与定

43、速泵泵配置台数数比例的选选定，应应以充分发发挥挥每台调调速泵泵在调调速运运行时时仍能在较较高效率范围内运围内运行为为原则则。n 例例 （1）Q2QAQi，调调速泵泵在高效率范围内围内。Q0Q0QAQi（3）QAQ3，增加1台调调速泵泵或定速泵泵 但3调调1定的节节能效果比2调调2定要好。2.10.5 2.10.5 水泵水泵串联工作串联工作 各水泵串联工作时，其各水泵串联工作时，其总和（总和（Q-H）性能曲线）性能曲线等于等于同一流量同一流量下扬程的叠加。下扬程的叠加。（竖加法）（竖加法）实际实际工程中，在同一泵泵站采用多台水泵泵串联联工作的情况况很少见见，原因是：第一，第一，目前生产的各种型号

44、的目前生产的各种型号的水泵扬程水泵扬程已经已经能够满足能够满足给水排给水排水工程对扬程的水工程对扬程的要求要求；第二，第二，目前生产的多级水泵实际上就是水泵串联工作，工程目前生产的多级水泵实际上就是水泵串联工作，工程中中常用多级水泵代替水泵串联常用多级水泵代替水泵串联；第三，第三，在工程中当需长距离、高扬程输水时，是在一定距离在工程中当需长距离、高扬程输水时，是在一定距离设置设置中途加压泵站中途加压泵站，采用，采用泵站串联泵站串联工作的方法。泵站串联工工作的方法。泵站串联工作要比水泵串联工作节省能量，并减少泄漏量。作要比水泵串联工作节省能量，并减少泄漏量。泵泵站串联联要比水泵泵串联联工作总扬总扬程降低H，减减少能量E。泵泵站串联总扬联总扬程小于水泵泵串联总扬联总扬程，管道内内水压压低，所以，管道泄漏量些小得多。泵站串联与水泵串联工作比较泵站串联与水泵串联工作比较 水泵泵串联运联运行，要注意：（1）每台水泵的设计每台水泵的设计流量应接近的流量应接近的，否则，不能保证，否则，不能保证每台水泵都在高效率下运行，严重时，可使得小泵过载每台水泵都在高效率下运行，严重时，可使得小泵过载或反而不如大泵单独运行或反而不如大泵单独运行;（Q）（2）要考虑要考虑后续工作的水泵强度后续工作的水泵强度问题，因为后续工作问题，因为后续工作的水泵要能的水泵要能承受高压承受高压。（。（H）