调速供水系统水泵容量配备探讨.doc

1 调速供水系统水泵容量配备探讨摘要: 本文利用水泵运行曲线, 对现阶段的调速供水系统水泵容量配备进行理论分析。水泵的容量配备, 特别是调/ 定速水泵容量配比不恰当, 直接影响到调速供水运行的稳定性及运行效率。关键词:容量配比容量配备扬程出水压力稳定性调速供水系统应用在我国,现已有二年的历史。笔者经多年实践, 发现恰好是水泵的容量配备问题, 直接影响到调速供水系统的稳定性及运行效率。以下, 笔者就调速供水系统中调/ 定速水泵的容量配备问题进行探讨。 1 调速水泵的运行效率分析一些文章曾作论述, 认为调速水泵在调节运行过程中, 可以一直保持运行效率不变,笔者认为这种观点不正确,以 2 图 作定性分析。 引用公式及适用条件水泵的扬程 H 计算公式如下: H=PR-PV+(V22-V12)/2g+ △z ——式( ) H ——水泵的扬程,米。 PR ——水泵出口压力表读数,米。 PV ——水泵进口压力(真空)表读数。 V2 、 V1 ——水泵出口、入口处的流速,米/ 秒。△z ——出口、入口表计的安装高差,米。 g ——重力加速度,米/秒2。一般工程计算中扬程简化计算公式如式( ) 。 H=PR-PV ——式( ) 式( ) 给出了水泵的扬程与出水压力间的相互关系。水泵的工作曲线均表示为流量 Q ——扬程 H 曲线, 而纵观调速水泵的控制方式,则以水泵出水压力 PR 作为控制参数, 因而,笔者利用水泵的流量 Q ——出水压力 PR 曲线作辅助分析, 为有所区别, 将曲线有曲线上的点分别称为工况曲线及工况点。 3 调速水泵的运行效率按式(), 影响水泵出水压力 PR 的因素主要有两个,一是水量变化引起扬程变化; 再有就是进水端压力 PV 变化,如果此时水量保持不变, 出水压力 PR 曲线作辅助分析, 为有所区别, 将曲线及曲线上的点分别称为工况曲线及工况点。 供水量变化时调速水泵的运行效率变化供水量变化时, 引起水泵的扬程 H 变化, 假设进水端压力 PV=O, 则 PR=H, 利用水泵的流量 Q ——出水压力 PR 曲线(工况曲线)进行分析,如图 。恒压供水系统水泵的速度调节方式,在调速水泵全速运行时,工况曲线是 SH ,供水压力为 PS ,工况点为 A ,当供水量下降时,调速装置进行调整降低水泵的运行速度,这时水泵的工况曲线为 SL ,工况点为 B ,压力保持不变。 A、B 点压力相同(相当于扬程相同) ,显然它们非等效率点,按水泵比例律, B 点在曲线 SH 上的等效点 C ,有如下关系成立: QB/QC=n1 ——式( ) PB/PC=n21 ——式( ) QA ~ QD —— A~D 点对应水量, m3 。 4 PC 、 PD —— C、D 点对应压力,米。 n ——调速率。 PS ——供水保证压力,米。据式( ) 、() 推断,点 C 对应流量( QC )和压力( PC ), 大于点 B 的流量( QS ) 和压力( PB ), 位于点 A与点B 之间的位置,如图 所示。如果没有调速装置,在供水量下降时,水泵的工作点如图 所示的 D 点。各点所对应的效率点如图 中的效率曲线所示。曲线ηB、ηL 为对应于曲线 SB 和 SL 的水泵效率曲线。依图 类推,当供水量减少,水泵效率点向左移动; 相对没有调速装置的工况点来说, 调速后工况点座落在靠右的位置, 这样, 供水量减少水泵效率下降, 有调速装置的水泵运行效率相对高于没有调速装置的水泵。 水泵进水端压力变化对效率的影响在进水端压力升高时, 出水压力保持恒定, 水泵扬程即下降, 此时不考虑水量 Q 的变化, 水泵工作曲线如图 所示,SH 、 SL 分别为产生变化前、后的水泵工作曲线, A、B 为工作点,如图 中的分析,点 B 的等效率点为 C ,它们的对应的效率如曲线ηB、ηL 所示。 5 定性分析结果如下:随着进水端压力的升高,水泵速度降低, 在一定的供水量条件下水泵的效率点逐渐向效率曲线的右端移动。综合供水量及进水端压力两个影响因素,供水量减少使水泵工况点向左移动, 进水压力升高使水泵工作点向右移动, 相对没有调速装置的工况点来说, 调速后工况点座落在效率曲线靠右的位置, 这样, 有调速装置的水泵, 运行效率相对高于没有调速装置的水泵。转贴于论文联盟 现阶段调速水泵与定速水泵的容量配比及出现的问题因为调速装置价格高、维修难度大,现阶段多数供水系统配备均为一调(速水泵)多定(速水泵) ,现阶段几乎所有的设计方案中, 调速泵与定速泵容量相差不大( 有些容量配比甚至是 ), 按我公司的使用经验, 这样的容量配比是不恰