水泵并联运行的流量增量问题.pdf

暖通空调H V & A C2 0 0 4 年第3 4 卷第1 1 期 设计参考 8 3 水泵并联运行的流量增量 及相关问题分析* 武汉科技大学符永正 摘要分析了泵的特性和管路特性对水泵并联运行流量增量的影响，指出流量增量过小 可能导致水泵超载，分析了水泵并联系统设计和运行管理中应注意的问题。 关键词水泵特性管路特性并联水泵流量增量 F I o Win C r e m e n ta n dS o m er e I a t e dp r o b l e m Sf o r w a t e rp U m p Si np ar a | I e I A b s t r a c tA n a l y s e st h ei n f l u e n c eo fp u m pc h a r a c t e r i s t i c sa n dp i p e l i n ec h a r a c t e r i s t i c so nf l o wi n c r e m e n t i np a r a l l e l ，a n dp o i n t so u tt h a ti n s u f f i c i e n tf l o wi n c r e m e n tc o u l dc a u s ep u m p st oo v e r l o a d A n a l y s e st h ek e y i s s u e so fp u m p si np a r a l l e li nd e s i g na n do p e r a t i o n K e y w o r d sp u m pc h a r a c t e r i s t i c s ，p i p e l i n ec h a r a c t e r i s t i c s ，p u m pi np a r a l I e l ，f l o wi n c r e m e n t w u h a nU n l V e r s I yo fS c l e n c ea n dT e c h n o l o g y ，W u h a n ，C h m a 0 引言 水泵并联运行一方面可以增大系统的流量， 另一方面可以通过控制运行台数对系统流量进行 调节，因而被“泛采用。但是，对于一个确定的管 路系统来说，如果泵选型不当，则可能出现两台( 或 多台) 并联运行与单台运行相比，流量增加很少的 情况。比如：2 0 0 R X L 一2 4 型水泵在管路特性曲线 方程为H 一4 4 8 1 0 _ 4G 2 的系统中工作，单台运 行时，流量为2 3 6 4m 3 h ；两台并联运行时，流量 为2 4 6 7m 3 h ；三台并联运行时，流量为2 5 0 6 m 3 h L l 。显然，在这种情况下，并联就失去了意 义，因为既不能通过并联使流量较大幅度地提高， 也不能通过改变运行台数有效地调节流量。再者， 泵按并联工况选型，并联运行时单台泵工作在合理 的流量范围内，而单台运行时其流量就会远远大于 并联运行时的流量，严重偏离合理范围，效率降低， 所需功率大大增加，有可能使电机超载。因此，了 * 武汉市建设委员会资助项目( 编号：2 0 0 4 2 4 ) 解并联运行与单台运行相比，流量增大的幅度与哪 些因素相关，对于正确进行泵的选型和系统设计是 很有必要的。为了叙述的方便，将两台并联运行 ( 本文只讨论两台并联) 比单台运行流量增大的部 分称为并联运行的流量增量，并以G 表示。 1 泵的特性对G 的影响 如图1 所示，泵1 的特性曲线为，较为平坦； 泵2 的特性曲线为，较陡；它们有一个交点A 。 为了比较的方便，假设管路特性曲线恰好通过A 点，也就是说泵1 和泵2 分别在这个管路系统中工 作时，工况均为A 。泵1 两台并联时的特性曲线为 ，泵2 两台并联时的特性曲线为，它们与管路 特性曲线的交点分别为B 和C 。显而易见，泵2 符永正，男，1 9 5 4 年1 1 月生，硕士研究生，工学硕士，教授，湖 北省暖通空调专业委员会主任委员 4 3 0 0 7 0 武汉市雄楚大街1 9 9 号武汉科技大学城市建设学院 ( 0 2 7 )8 7 3 9 1 2 4 9 E _ m a i l ：f u y o n g z h e n g 16 3 c o m 收稿日期：2 0 0 3 1 0 一2 7 修回日期：2 0 0 4 1 0 0 8 万方数据 万方数据 暖通空调H V & A C2 0 0 4 年第3 4 卷第1 1 期 设计参考 8 5 况的轴功率大大超出B 工况，在单台运行时就有 可能发生超载现象。下面用算例说明。K Q L l 2 5 3 0 0 一1 1 4 型水泵，流量推荐区问为5 5 1 1 0m 3 h ，如图5 所示，并联特性曲线上两台泵并联运行 的工况A 的参数为：1 6 2m 3 h ，2 7m ，则并联运行 2 7 囊 毫 2 2 U8 l l b l l b Z G ( m 3 h ) 图5 计算实例示意图 时的单台泵工况B 参数为：8 】m 3 h ，2 7m ，在流量 推荐区域内。由A 工况参数可得管路特性曲线为 H 一1 0 3 1 0 _ 3G 2 ( 按闭式系统考虑) 。那么，单台 运行工况应当是泵的特性曲线与管路特性曲线 的交点，但实际上与未能相交，顺着的弧度作 延长线与相交于点C ，近似认为它是单台泵的运 行工况点，其参数为：1 5 1m 3 h ，2 2m 。那么G C 比 G B 增大8 6 4 ，且C 工况严重偏离推荐工作区，效 率一定低于( 可能是大大低于) B 工况，所以C 工况 所需要的功率将大大超过B 工况。如果水泵电机 是按流量推荐区域配置，单台运行时一定会超载。 5 水泵并联系统设计与运行管理中应注意的几个 问题 5 1 应尽量不采用性能曲线太平坦的水泵，并注 意减小系统阻抗，以增大并联运行与单台运行的流 量差G 。这样既可避免水泵电机超载，又可使台 数调节有较好的效果。 5 2 水泵选型时不能只考虑并联工况，必须校核 单台运行工况的流量能否满足调节要求，以及是否 有超载的可能。 5 3 应尽量使泵并联运行和单台运行时都工作在 高效率区。当然这往往难以做到，那么就应当根据 并联运行和单台运行的时间比例进行优化，以使泵 的运行电耗在一年( 或一个运行周期) 内最少。 5 4 对于已有的系统，如果G 太小，单台运行有 超载可能，最好的补救办法是装设自力式限流阀， 在单台运行时，限流阀自动改变开度，增大阻抗，减 小流量。也可以装设平衡阀，在单台运行时，用手 动的方法增大阻抗，减小流量。 6 结语 6 1 对于采用台数调节的系统来说，水泵并联运 行的流量增量G 的大小在泵的选型和系统设计 中是必须考虑的问题。 6 2 本文只分析了两台泵并联的情况，当有两台 以上泵并联运行时，不难用同样的方法得到近似的 结论。当然，对于多台水泵并联系统，更需要注意 单台运行时的流量、效率和超载问题。 参考文献 1 游曼昱，李德英循环水泵曲线拟合及其应用研究见： 全国暖通空调制冷2 0 0 2 年学术年会论文集2 0 0 2 2 屠大燕流体力学与流体机械北京：中国建筑工业出版 社，1 9 9 4 3 牟灵泉，李向东，楚广明，等空调水系统多台水泵并联 工作问题探讨见：全国暖通空调制冷1 9 9 8 年学术年会 论文集1 9 9 8 斗e 五h 2 写2 写q ； 斗e 石蛉七；斗。石q i 迕；君e ；斗! 五、 写# 写! 写飞牙 斗e ；卜。石飞 七 o 五飞手 豁迂手斗。备七； e 五、2 石= 晶2 写蛉e 五卜= 五飞； e ；斗扮。石石弋； e ；斗。石! 二； 简讯 西安市首届学术金秋活动 空调制冷学术研讨会 由中共西安市委和西安市人民政府共同发起的西安市 首届学术金秋活动于2 0 0 4 年9 月2 2 日至1 0 月3 1 日( 4 0 天) 在西安举行。活动的主题是“科技创新与建设小康社 会，挑战与机遇，责任与对策”。内容包括学术交流、科技展 览、新产品展示等活动。9 月2 2 日在西安交通大学宪梓堂 举行了学术金秋活动特邀科学报告会，邀请全国人大原副 委员长、中国科协主席周光召院士作主题报告。活动设有 4 1 个分会场，其中第3 6 分会场是由西安制冷学会主办的 空调制冷学术研讨会。研讨会于9 月2 6 日下午在西安工 程科技学院图书馆如意报告厅举行，来自西安各高校、设计 研究院所及应用单位2 0 0 多名代表出席了会议。西安制冷 学会副理事长兼秘书长、中国建筑西北设计研究院王谦教 授级高工主持了会议。西安交通大学俞炳丰教授作了题为 新的制冷方法室温磁制冷的报告；西安建筑科技大 学李安桂