水泵的联合运行ppt课件

2 10水泵的联合运行 2 10 1并联运行2 10 2串联运行 泵的联合运行 并联或串联 增加系统中的流量或者提高扬程 并联 远距离输送系统 南水北调 串联 水泵并联工作特点 1 增加供水量 输水干管总流量为各台并联泵出水量总和 2 可以通过开停泵的台数来调节泵站的流量和扬程 3 若有一台水泵损坏 其他几台水泵仍可继续供水 提高了泵站运行的灵活性和供水的可靠性 水泵串联工作特点 1 增加总扬程 总扬程为各台串联泵工作扬程之和 2 若有一台水泵损坏 其他几台水泵也不能工作 3 可以用多级泵代替工作 并联工作的图解法两台 多台 泵并联后的总流量 将等于某扬程下各台泵流量之和 Q 0 H 水泵并联Q H曲线 2 10 1并联运行 1 同型号 同水位的两台泵的并联工作2 不同型号 同水位下两台泵的并联工作3 同型号同水位的两台泵 一台调速泵 一台定速泵 的并联工作4 一台泵向两个并联工作的高地水池输水 A 泵向两个高低水池输水HB ZD ZCB 泵与其中一个高地水池并联向另一个高地水池输水ZD HB ZCC 其中一个较高的水池的水不进也不出 泵单独向较低水池输水 临界状态 HB ZD 1 同型号 同水位 管路相同的两台水泵的并联工况求解 Q Q H 1 2 H 1 绘制两台水泵并联后的总和 Q H l 2曲线 3 求每台泵的工况点N 步骤 2 绘制管道系统特性曲线 求并联工况点M 结论 2 Q Q1 2 2Q Q1 2 即两台泵并联工作时 其流量不能比单泵工作时成倍增加 1 N N1 2 因此 在选配电动机时 要根据单泵单独工作的功率来配套 5台同型号水泵并联 2 如果选泵时是着眼于各泵经常并联运行的 则应注意到 各泵单独运行时 相应的流量将会增大 轴功率也会增大 1 如果所选的水泵是以经常单独运行为主的 那么 并联工作时 要考虑到各单泵的流量是会减少的 扬程是会提高的 注意点 2 不同型号的2台水泵在相同水位下的并联工作 Q H H Q H Q H Q HAB Q HBC H 1 绘制两台水泵折引至B点的 Q H Q H 曲线 4 求每台泵的工况点 3 绘制BD段管道系统特性曲线 求并联工况点E 2 绘制两台水泵折引至B点的 Q H 曲线 步骤 并联机组的总轴功率及总效率 思考题 1 同型号泵 相同水位 不同管路布置情况下的并联工作2 不同型号泵 不同水位情况下的并联工作 3 如果两台同型号并联工作的水泵 其中一台为调速泵 另一台是定速泵 2 只知道调速后两台泵的总供水量为QP HP为未知值 试求调速泵的转速n1值 即求调速值 在调速运行中可能会遇到两类问题 其工况点的求解可按不同型号的2台水泵在相同水位下的并联工作所述求得 1 调速泵的转速n1与定速泵的转速n2均为已知 试求二台并联运行时的工况点 五个未知数 定速泵的工况点 Q H 调速泵的工况点 Q H 调速泵的转速n1 n1 n2时 同型号 同水位的情况 n1 n2时 Qp P Q H 调 定 H H Q Q M 等效率曲线 T H 图2 55一调一定泵并联工作 h 要求 使每单台调速泵的流量由1 2定速泵流量到满额定速泵供水量之间变化 并联工作中调速泵台数的确定 A Q H 1 2 Hst2 Hst1 Q h H 4 一台水泵向两个并联工作的高地水池输水 1 水泵向两个高地水池输水 M M 2 水泵与高水池D并联工作 共同向低水池C输 ZD HB ZC Q h H P M 总和 Q H H0 ZD HB ZC 作业 110页21题 其中 14SA 10型离心泵的特性曲线在课本32页图2 27 2 10 2串联运行 A B C HsT HA QA H1 H2 2 10 2串联运行 东线输水干线纵断面示意图 2 11离心泵的吸水性能 吸水管中压力的变化及计算气穴和气蚀泵最大安装高度气蚀余量 2 11 1吸水管中压力的变化及计算 0 0断面中心点与叶片背水面靠近吸水口的断面K点间的相对运动的能量方程 2 144 令 2 145 将2 145代入2 143 2 146 吸水池水面上的压头和泵壳内最低压头之差用来支付 1 把液体提升Hss高度 2 克服吸水管中水头损失 3 流速水头 4 产生流速水头差值 5 供应叶片背面足点压力下降值 表示吸水井中能量余裕值 是泵壳进口外部的压力下降值 反映了泵壳进口内部的压力下降值 此值中是叶轮进口和进口附近叶片背面 背水面 的压头差 通常不小于3m 由水泵的构造和工况而定的 1 气穴现象 当叶轮进口低压区的压力Pk Pva时 水就大量汽化 同时 原先溶解在水里的气体也自动逸出 出现 冷沸 现象 形成的气泡中充满蒸汽和逸出的气体 气泡随水流带入叶轮中压力升高的区域时 气泡突然被四周水压压破 水流因惯性以高速冲向气泡中心 在气泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象 其瞬间的局部压力 可以达到几十兆帕 此时 可以听到气泡冲破时炸裂的噪音 这种现象称为气穴现象 2 11 2气穴和气蚀 水流 高压水冲击方向 1 2 1 水中气泡形成的气穴2 附壁气泡形成的气穴 1 气蚀现象 一般气穴区域发生在叶片进口的壁面 金属表面承受着局部水锤作用 经过一段时期后 金属就产生疲劳 金属表面开始呈蜂窝状 随之 应力更加集中 叶片出现裂缝和剥落 在这同时 由于水和蜂窝表面间歇接触之下 蜂窝的侧壁与底之间产生电位差 引起电化腐蚀 使裂缝加宽 最后 几条裂缝互相贯穿 达到完全蚀坏的程度 水泵叶轮进口端产生的这种效应称为 气蚀 2 气蚀 2 气蚀两个阶段 气蚀第一阶段 表现在水泵外部的是轻微噪音 振动和水泵扬程 功率开始有些下降 气蚀第二阶段 气穴区就会突然扩大 这时 水泵的H N 就将到达临界值而急剧下降 最后终于停止出水 3 气蚀的危害水泵性能恶化甚至停止出水 水泵过流部件发生破坏 产生噪音和振动 4 气蚀影响对不同类型的水泵不同 ns较高 ns较低 5 气蚀的预防 控制K点的压力 Pva 但是K点在叶轮内部 其压力很难计量和测定 在使用的时候需要把控制值从叶轮内部引出来 以K点的压力加上从1 1断面到K点的损失 把控制值PK转换成P1 用水泵进口断面的压力作为控制条件 使得P1 允许值来防止气蚀的发生 水泵进口处断面的压力允许值在标准状态下 1个大气压 20 通过实验来测定 不断的改变条件 使水泵由不气蚀到气蚀 就可得到水泵气蚀时1 1断面的临界压力值 在实际使用时将这个临界值加上一个安全量P安全 就得到1 1断面的允许最小压力值P允许值 对应的真空值Pv允许对于离心泵来说 应用Pv允许比P允许更加方便 所以 称为允许吸上真空高度 要防止气蚀 需Hv Hs Hs确定了水泵的吸水性能 水泵的允许吸上真空高度越大 水泵的吸水性能越好 2 11 3水泵最大安装高度 水泵最大安装高度 但是要保证实际安装高度要小于最大安装高度 才能保证不发生气蚀 1 水泵铭牌或样本中 对于各种水泵都给定了一个允许吸上真空高度Hs 此Hs即为Hv的最大极限值 在实用中 水泵的Hv超过样本规定的Hs值时 就意味着水泵将会遭受气蚀 水泵厂一般在样本中 用Q Hs曲线来表示该水泵的吸水性能 此曲线是在大气压为l0 33mH20 水温为20 时 由专门的气蚀试验求得的 它是该水泵吸水性能的一条限度曲线 Hs与当地大气压 Pa 及抽升水的温度 t 有关 当地大气压越低 水泵的Hs值就将越小水温越高 水泵的Hs值也将越小 2 允许吸上真空高度Hs 2 水泵厂所给定的Hs值修正 H s 修正后采用的允许吸上真空高度 m HS 水泵厂给定的允许吸上真空高度 m ha 安装地点的大气压 即 mH20 表2 8 hva 实际水温下的饱和蒸汽压力 表2 7 对轴流泵 热水锅炉给水泵等 其安装高度通常是负值 叶轮常需安在最低水面下 对于这类泵常采用 气蚀余量 这名称来衡量它们的吸水性能 总气蚀余量 也即水泵进口处单位重量的水 所具有超过汽化压力的余裕能量再加上 其大小通常换算到泵轴的基准面上 ha 吸水井表面的大气压力 mH20 hva 该水温下的汽化压力 mH20 hs 吸水管道的水头损失之和 m Hss 水泵吸水地形高度 即安装高度 m 2 11 4气蚀余量 NPSH 2 150 1 允许吸上真空高度Hs 离心泵的吸水性能通常是用允许吸上真空高度Hs来衡量的 Hs值越大 说明水泵的吸水性能越好 或者说 抗气蚀性能越好 2 气蚀余量 NPSH r 水泵厂样本中要求的气蚀余量越小 表示该水泵的吸水性能越好 2 11 5水泵的吸水性能 2 12离心泵机组的使用 维护及更新改造 2 12 1启动前的准备工作 1 检查 螺栓 轴承 出水阀 压力表及真空表 供配电设备 2 盘车 转动机组的联轴器 检查水泵及电动机内有无不正常的现象 3 灌泵 向水泵及吸水管中充水 4