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電機并聯
電機并聯:當第一臺電機和第二臺或多臺電機的吸水管連接在一起,出水口也連接在一起時,稱為電機并聯,如右圖所示:
相同特性的電機并聯
在理想狀態下,相同型號、尺寸的兩臺電機流量與揚程的關系為:
并聯時:總流量Q=Q1+Q2
總水頭H=H1=H2(注意水頭不是相乘的,而是不完全一樣,見前面的分析)
即兩臺或兩臺以上電機并聯時,系統揚程不變,但流量疊加。
電機并聯運行特性
③當并聯工作的其中一臺泵損壞時,其他泵仍可繼續供熱。 因此,水泵并聯提高了機組運行調度的靈活性和供熱的可靠性,在多臺機組中是最好的。 一種常用的操作方法。
系統狀況
1、從流量揚程曲線可以看出,兩臺電機并聯工作時的總流量不等于單泵工作時流量的兩倍。
兩臺電機并聯后得到的流量大于兩臺電機額定流量之和,這是由于管路損耗、二通閥密封不全(倒流)造成的,以及管道最大容量的限制。 對于多臺電機并聯,可通過加強主管半徑,檢查二通閥是否完全密封,進出口管路是否堵塞,合理減少管件和蝶閥等方法來降低衰減。閥,以便盡可能增加總流量,如右圖所示。
管道特性曲線越陡,減少的流量越少。 根據工作總結:兩泵并聯時,流量降低5%-10%,三泵并聯時,流量降低約16%-20%(經驗) ,這是估計的。 實際變化與泵和系統的性能曲線有很大關系。
2、電機并聯運行除了可以降低流量外,還可以略微降低揚程。 見上圖系統電阻曲線的變化。
3、單臺電機單獨工作的功率遠小于單臺泵并聯工作的功率,所以在選擇電機時,應根據單臺電機單獨工作的功率來選擇。
不同特性的電機可以并聯嗎?
在回答這個問題之前,我們先來看一下兩臺不同特性的泵并聯時的情況:當系統輸出揚程達到低揚程泵的最大揚程時,系統處于臨界狀態,系統輸出流量由高揚程泵單獨提供。 低揚程泵的輸出流量為零。 當水流繼續減弱時,由于高揚程泵推動部分水體通過高揚程泵回流(如果沒有止回閥),系統會發生內循環,電機會沒有效果。 因此,一般情況下,不建議將不同升降機的電機并聯使用。 請注意,升降機應盡可能靠近,并且流速可以不同。
軟件輔助分析
下面的動圖取自億微軟件。
平行特性曲線的繪制(動漫)
安裝曲線概述(動漫)
平行曲線的生成
從左到右分別為:單泵性能曲線、兩泵并聯曲線、三泵并聯曲線、四泵并聯曲線。
生成系列圖
從下到上依次為:單泵性能曲線、兩泵并聯曲線、三泵并聯曲線、四泵并聯曲線。
公式估算詳解
不明白的可以忽略這部分內容
平行特性曲線的繪制
電機并聯QH曲線
兩臺同型號同水位電機并聯運行
兩臺相同型號、相同水位、對稱布置的電動機并聯
(2)畫出管道系統的特性曲線,找出并聯運行點。 由上可知,為了從吸水井進入煙囪,管道中單位重量水的能量應為:
其中:SAO和SOG分別為管道AO(或BO)和管道OG的阻力系數。
由于兩泵為同一型號,管道中的水流呈水力對稱,故管道中Q1=1/2Q12,代入式(7-1)可得
AOG(或BOG)管道系統的特性曲線Q-∑hAOG可由式(7-2)得出。 這條曲線與(QH)12曲線相交于M點。M點的橫坐標為并聯工作的兩臺電機的總流量Q12,縱坐標等于兩臺電機的揚程H0,M點稱為并行工作點。
(3)求出各泵的工作點。 過M點與縱軸作平行線,線材輸送泵的特性曲線在N點,為各單泵并聯運行的工況點。 其流量為Q1,2,揚程H1=H2=H0。 從N點作垂線與Q-η曲線相交于P點,與QN曲線相交于q點即為各并聯單泵的效率點和軸功率點。 如果停第二臺泵,只開一臺泵,則圖2中的S點可以近似視為單臺泵的工作點。 此時電機流量為Q',揚程為H',軸功率為P'。
從圖2可以看出P'>P1,2,即單泵功率小于各單泵并聯工作時的功率。 因此,在選擇和安裝電動機時,應按單臺泵單獨工作時的功率來匹配。 另外,Q'>Q1,2,2Q'>Q12,即單泵工作的流量小于各泵并聯工作的出水量。 也就是說,兩臺泵并聯工作時,流量不能比單臺泵增加一倍。 這些現象在多臺泵并聯時較為明顯(管路系統的特性曲線越陡峭時越突出)。
五臺同型號電機并聯
兩臺不同型號的電機在同一水位并聯工作
這些情況與上述情況不同的主要原因是:兩種電機的特性曲線不同,管路中的水力不對稱。 因此,吸水管端A、C端到收集點B的水頭損失不相等(即∑hAB≠∑hBC)。 兩臺電動機并聯后,各泵的工作點揚程不相等(即H1≠H2)。 為此,如果要繪制并聯后的和QH曲線,一開始就不能利用等水頭下的流量疊加原理。
現在我們只知道I泵和II泵之所以在B管路連接處還能并聯工作,是因為只能有一個共同的測壓頭(見右圖HB),那么B泵的海面測壓計與吸水井的海平面差為
式中:H1為相應流量為Q1時電機I的總揚程(m);
SAB為AB管段阻力系數。
不同型號,兩臺電機并聯在同一水位
式(7-3)表示電機I的總揚程H1,經過管段AB后,對應流量Q1下的水頭損失∑hAB等于海面與吸力面的高差HB匯聚點B處的壓電管,其中HB值相當于電機轉到B點工作時的揚程,即AB管段水頭損失的誘導,電機I也算是搬到B點上班了。
同樣,
式中:HII為相應流量為QII時電機II的總揚程(m);
SBC為BC管段的阻力系數。
式(7-4)中的HB相當于電機II的升力改道B點節省工作流量。 這樣就可以先畫出Q-∑hAB和Q-∑hBC曲線,然后利用上一章介紹的折射特性曲線的方法,得到(QH)I和(QH)II水的影響在曲線上相應計入水頭損失∑hAB和∑hBC,得到圖4中實線所示的(QH)'I扣減特性曲線和(QH)'II扣減特性曲線。 這兩條曲線排除了泵Ⅰ和泵Ⅱ揚程不同的部分原因。 它們代表兩個電機都彎曲到B點工作時的性能。 這樣,就可以利用等水頭下的流量疊加原理,繪制和(QH)12倍特性曲線。 這條 sum (QH)12 曲線就像等效電機的性能曲線。 為此,下一步要考慮等效電機與管段BD共同工作向煙囪送水的工況。
先畫出管段BD的Q-∑hBD曲線,發現它與求和(QH)12曲線在E點相交,此時E點流量QE為兩臺電機總出水量并行工作。 水平線過E點與(QH)'I和(QH)'II曲線交于I'和II'兩點,則QI和QII為電機I和電機II接法時的單泵流量并聯串聯和并聯那個功率大,QE=QIQII; 然后從I′和II′兩點向下畫垂線,與(QP)I和(QP)II相交于I″和II″點。 P1和P2這兩點是兩臺電機并聯工作時,每臺單泵的功率值相同,其效率點分別為I'”和II'”點,其值分別為η1和η2總軸并聯機組功率P12和總效率η12分別為:
在我國南方,普遍使用水井取地下水。 一井一泵。 水井通過連接管連接后,由一根或多根干管輸送至泵站,由自來水廠集中消毒加壓進入管網。 這些情況,從電機的工況分析,相當于幾臺電機在管路布置不對稱的情況下并聯工作。 與上述例子的區別往往只是井間吸水程度的不同。 估算工況時,只需從估算凈水頭HST時的共同基準計算,然后進行相應的修正即可。 其他算法類似。 另外,判斷管線布置是否對稱還應從工程角度考慮。 通常,管道布置差異較大時,視為不對稱布置。 例如串聯和并聯那個功率大,在兩臺機組并聯工作的場合,距干管連接處的距離不同,則應按上述方法估算。
兩臺同型號電機必須并聯工作
若兩臺同型號電動機并聯工作,其中一臺為調速泵(見圖5泵Ⅰ調整),另一臺為定速泵(見圖右泵Ⅱ調整)。 調速運行可能會遇到兩類問題:二是調速泵的怠速n1和恒速泵n2都是已知的工作點,在尋找兩個并聯運行時。 這類問題如圖4所示,比較簡單。 調速運行過程實際上是調速泵和定速泵的(QH)I、II特性曲線由完全平行轉變為不完全平行的工程,工況點的求解可以得到如圖4所示。 一種是只知道調速后兩臺泵的總供熱量為QP(HP為未知值),求調速泵的怠速n1值(即求調速價值)。
某臺電機并聯工作
這類問題比較復雜,有五個未知數,如調速泵的工作點值(QI、HI)、定速泵的工作點值(QII、HII)、調速泵的怠速n1。 直接求解比較困難,我們還是可以用折射法來求解。
解題步驟:
(1)畫出兩臺同型號電機的(QH)I、II特性曲線,按
畫出Q-∑hBD流水線的特性曲線,由圖5得到P點。
(2) P點的縱坐標為裝置圖上B點測量管的頭高HB值。
(3) 按
繪制Q-∑hBC曲線,將Q-∑hBC曲線與定速泵的(QH)II曲線相加,得到(QH)′II曲線,與HB的高度線相交于H點(見圖5)。
(4)由H點向下得到J點。該點J為定速泵在調速運行時的工作點(即QII、HII值)。
(5) 由QP-QII=QI,調速泵揚程為
, 得到圖上的 M 點。
(6) 按
, 得到 k 的值。 畫出通過(QI,HI)點的等效效率曲線和原定速泵(QH)I,II曲線在T點。
(7) 根據圖中n1=n2(Q1/Q2)求出調速后的怠速n1值。