水泵的并联曲线图

1、 图文分析水泵的并联曲线图 泵的状态参数 本文前面是简单说明，后面是用公式计算，大部分朋友看前面部分即可，后面 公式计算部分在义维科技开发的软件系统中已有此功能 简单图文分析 泵的运行状态 运行图 单台运行 并联运行 管路阻力曲线 kMT 并联运行 泵的基本参数 泵的状态参数 1. 由流量扬程曲线图看出，两台水泵并联工作时的总流量并不 等于单台泵工作时流量的两倍。管路特性曲线越陡，增加的流量越少。 根据工作中总结：两台泵并联时流量减少 5%10%三台泵并联时流量 减少20%左右。 2. 水泵并联工作不仅能增加流量，扬程也有少量增加。 3. 一台水泵单独工作时的功率要远远大于并联工作时单台泵 的

2、功率，所以选配电动机时应根据一台水泵单独工作时的功率来进行选 择。 软件辅助分析 并联特性曲线的绘制（动画） 装置曲线的绘制（动画） 公式计算分析 并联特性曲线的绘制 在绘制水泵并联性能曲线时，先把并联的各台水泵的Q-H曲线绘 在同一坐标图上，然后把对应于同一 H值的各个流量加起来。如图1所 示，吧I号泵Q-H曲线上的1、1、2各点的流量相加，贝V得到I、 II号水泵并联后的流量3、3、3，然后连接3、3、3各点即得 水泵并联后的总和（Q-H）1 2曲线。这种等扬程下流量叠加的方法，实际 上时将管道水头损失视为零的情况下来求并联后的工况点。因此，同型 号的两台（或多台）泵并联后的总和流量将等于

3、某扬程下各台泵流量之 和。事实上，管道水头损失是必须考虑的，所以，寻求并联工况点的图 解就没有那样简单。 Hl 水泵并联Q-H曲线 同型号、同水位的两台水泵的并联工作 (1) 绘制两台水泵并联后的总和(Q-H)1 2曲线。由于两台水泵同 在一个吸水井中抽水，从吸水口A、B两点至压水管交汇点 0的管径相 同，长度也相等，故刀hAO艺hBO A0与 B0管中，通过的流量均为 Q/2, 由0G管中流进水塔的总流量为两台泵水量之和。因此，两台泵联合工 作的结果，是在同一扬程下流量相叠加。为了绘制并联后的总和特性曲 线，我们可以先不考虑管道水头的损失，在(Q-H)1,2曲线上任取几点， 然后，在相同坐标

4、值上把相应的流量加倍，即可得1 ,2 ，3 ，m 点，用光滑曲线连接起 1 ,2 ,3，m点，绘出一条并联后的总 和特性曲线(Q-H)1 2如图2所示。图中所注下角“1,2 ”，表示单泵1 及单泵2的Q-H曲线。下角“ 1 2”表示两台并联工作的总和 Q-H曲线。 上述的这种等扬程下流量叠加的原理称为横加法原理。所谓总和(Q-H)1 2曲线的意思，就是把两台参加并联水泵的 Q-H曲线，用一条等值水泵 的(Q-H)1 2曲线来表示。此等值水泵的流量，必须具有各台水泵在同扬 程时流量的总和 同型号、同水位、对称布置的两台水泵并联 (2) 绘制管道系统特性曲线，求出并联工况点。由前述知，为了由吸 水

5、井输入水塔，管道中每单位重量的水应具有的能量为： 式中：SAO及 SOG分别为管道A0或B0)及管道0G勺阻力系数。 因为两台泵是同型号，管道中水流是水力对称，故管道中Q仁1/2Q12, 代入式(7-1)得 由式(7-2)可绘出AOG或BOG管道系统的特性曲线 Q-EhAOG此 曲线与(Q-H)1 2曲线相交于M点。M点的横坐标为两台水泵并联工作的 总流量Q1 2,纵坐标等于两台水泵的扬程 HO, M点称为并联工况点。 (3) 求每台泵的工况点。通过M点作横轴平行线，交单泵的特性曲 线于N点，此N点即为并联工作时各单泵的工况点。其流量为Q1,2,扬 程H1=H2=H0自N点引垂线交Q-n曲线于

6、P点，交Q-N曲线于q点分 别为并联时各单泵的效率点和轴功率点。如果将第二台泵停车，只开一 台泵时，则图2中的S点可以近似地视作单泵的工况点。这时的水泵流 量为Q，扬程为H,轴功率为P。 由图2可看出，P P1,2，即单泵工作时的功率大于并联工作时 各单泵的功率。因此，在选配电动机时，要根据单泵单独工作时的功率 来配套。另外，Q Q1,2, 2Q Q1 2，这就是说，一台泵单独工作 时的流量，大于并联工作时每一台泵的出水量。 也即两台泵并联工作时， 其流量不能比单泵工作时成倍增加。这种现象，在多泵并联时就很明显 （当管道系统特性曲线较陡时，就更显突出）。 e0艇 5 J1 五台泵并 联的总流量

7、Q5为300,比四台泵时只增加了 16。由此可见，再增加并 联水泵的台数，其效果就不大了。每台泵的工况点随着并联台数的增多， 而向扬程高的一侧移动。台数过多，就可能使工况点移出高效段的围。 因此，对旧泵房挖潜、扩建时，就不能简单地理解增加1倍并联水泵的 台数，流量就会增加1倍。必须要同时考虑管道的过水能力，经过并联 工况的计算和分析后才能下结论。没经工况分析，就随便增加水泵的台 数是不可靠的（公众号:泵管家），造成这种错觉的原因，常常是将并联 后的工况点，与绘制水泵总和Q-H曲线时所采用的等扬程下流量叠加的概念混为一谈。关键是忽略了管道系统特性曲线对并联工作的影响。最 后，对于泵站设计开始考虑

8、问题时，就应注意到：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。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。 不同型号的两台水泵在相同的水位下并联工作 这种情况不同于上面所述情况的主要原因是：两台水泵的特性曲 线不同，管道中水力不对称。所以，自吸水管端 A和C至汇集点B的水 头损失不相等（即刀hABX hBC）。两台水泵并联后，每台泵的工况点 的扬程也不相等（即H1zH2）。因此，欲绘制并联后的总和 Q-H曲线, 一开始就不能使用等扬程下流量叠加的原理。 现在我们只知道，泵I

9、与泵II之所以能够并联工作在管路汇集点 B处，就只可能有一个共同的测压管水头（见下图中HB，则测压管水 面与吸水井水面之高度差为 甘，Hi, - MSfQ（7 幻 式中：H1为表示水泵I在相应流量为Q1时的总扬程(m); SAB为AB管段得阻力系数。 U 6 不同型号、相同水位下两台水泵并联 式(7-3)表示水泵I的总扬程H1,扣除了 AB管段，在相应流量Q1 下的水头损失刀hAB后，就等于汇集点B处得测压管水面与吸水面高差 HB此HB值相当于将水泵折引至 B点工作时的扬程，也即扣除了管段 AB水头损失的因素，水泵I可视为移到了 B点在工作。 同理， Eh * Hi 一另弘17-43 式中：H

10、II为表示水泵II在相应流量为QII时的总扬程(m); SBC为BC管段的阻力系数。 式(7-4 )中的HB相当于将水泵II折引到B点工作时尚存的扬程。 这样，就可先分别绘出 Q-EhAB和Q-EhBC曲线，然后，采用上一章中 所介绍的折引特性曲线法，在水泵I、II的(Q-H)l和(Q-H)ll曲线上相 应地扣除水头损失E hAB和E hBC的影响，得到如图 4中虚线所示的 (Q-H)I折引特性曲线和(Q-H) II折引特性曲线。此两条曲线排除了 泵I与泵II在扬程上造成差异的那部分因素。它们表示了将两台水泵 都折引到B点工作时的性能。这样，就可以采用等扬程下流量叠加的原 理，绘出总和(Q-H

11、)1 2折引特性曲线。此总和(Q-H)1 2曲线犹如一台 等值水泵的性能曲线。因此，再下一步就要考虑此等值水泵与管段BD 联合工作向水塔输水的工况。 先画出管段BD的Q-EhBD曲线，求得它与总和折引(Q-H)1 2曲线 相交于E点，此时E点的流量QE即为两台水泵并联工作的总出水量。 通过E点，引水平线与(Q-H)I及(Q-H) II曲线相交于I 及II 两 点，则QI及QII即为水泵I及水泵II在并联时的单泵流量，QE=QIQII ; 再由I 、II 两点各引垂线向上，与(Q-P)I及(Q-P)II相交于1、 II 点，此两点的P1及P2就是两台水泵并联工作时，各单泵的功率值， 同样，其效率

12、点分别为I 及II 点，其值分别为nl及n2并联 机组的总轴功率P1 2及总效率n 1 2分别为： 在我国北方地区，常见以井群采集地下水。一井一泵，井群以联 络管相连以后，以一根或多根干管输送至水厂，再集中消毒后由泵站加 压输入管网。这种情况，从水泵工况来分析，相当于几台水泵在管道布 置不对称的情况下并联工作。 与上述例子所差别的，往往只是各井间的 吸水动水位的不同。在进行工况计算时，只需在计算净扬程HST时，以 一共同基准面算起，然后作相应的修正即可，其他算法都是相似的。另 外，衡量管道布置的对称与否，应从工程来考虑，一般在管道布置差异 较大的情况下才认为是不对称布置。例如，在两台离干管汇集

13、点距离不 一而并联工作等场合下，就应按上述方法进行计算。 同型号的两台水泵一调一定并联工作 如果两台同型并联工作的水泵，其中一台为调速泵（见图5中泵I 调），另一台定速泵（见下图中泵 II定）。则在调速运行中可能会遇 到两类问题：其一是调速泵的转速n1与定速泵n2均为已知试求两台并 联运行时的工况点。这类问题如图4所述，比较简单。调速运行的过程， 实际上是调速泵与定速泵的（Q-H）l,ll 特性曲线由完全并联转化为不完 全并联的工程，其工况点的求解可按图 4所述求得。其二是只知道调速 后两台泵的总供水量为 QFPHP为未知值），试求调速泵的转速n1值（即 求解调速值）。 一调一定水泵并联工作 这类问题比较复杂，存在调速泵的工况点值(QI,HI )、定速泵 的工况点值(QII,HII )及调速泵的转速n1等五个未知数。直接求解 比较困难，我们仍可采用折引法来求解。 解题步骤： (1)画出两台同型号水泵的(Q-H)I,II特性曲线，并按 屉=甩Q* 画出Q-刀hBD管道特性曲线，由图5上得出P点。 (2)P点的纵坐标即为装置图上 B点的测管水头高度HB值。 按 心=S 画出Q-EhBC曲线，