泵的串聯(lián)連接
泵的串聯(lián)主要解決揚(yáng)程不足的問(wèn)題。 電機(jī)串聯(lián)后,其流量保持不變,揚(yáng)程為兩臺(tái)泵的揚(yáng)程之和。 在實(shí)際應(yīng)用中,為了防止下游泵向上游泵進(jìn)水不足,一般將下游泵的流量調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài),以保證上游電機(jī)充足的進(jìn)水。
其原理圖如下:
圖中:泵“D”的出口和泵“E”的入口通過(guò)管道串聯(lián)。 泵串聯(lián)后,介質(zhì)首先進(jìn)入泵“D”的入口。 泵“D”運(yùn)行后,將介質(zhì)推至泵“E”的入口,通過(guò)泵“E”的運(yùn)行,將介質(zhì)輸送到需要的地方。 電機(jī)串聯(lián)的本質(zhì)是梯形輸送的延伸。 什么是梯子輸送? 意味著下游水位太低,引入的位置太高,一臺(tái)電機(jī)不可能“完成使命”。
對(duì)于串聯(lián)運(yùn)行,第n-1臺(tái)泵的出口壓力(對(duì)于長(zhǎng)距離串聯(lián),需要除以泵之間的損失)是第n臺(tái)泵的入口壓力,因此軸承、軸承和軸的壓力該系列泵的密封有一定的要求,否則會(huì)導(dǎo)致泵殼破裂、軸封損壞、軸承發(fā)熱。
與并聯(lián)連接的情況一樣,關(guān)閉一臺(tái)或多臺(tái)泵也會(huì)改變其余泵的運(yùn)行狀況。
泵并聯(lián)
水泵并聯(lián)是指多臺(tái)水泵共用一根出口管。 每個(gè)泵都有單獨(dú)的閘閥。 泵并聯(lián)運(yùn)行后,相同揚(yáng)程下的流量成倍增加。
即:Q and = Q 泵 1 + Q 泵 2 + Q 泵 3 + ... + Q 泵 n
電機(jī)并聯(lián)工作的特點(diǎn):
①可減少供熱量,主水管中的流量等于各并聯(lián)泵出水量之和;
②可通過(guò)啟停水泵臺(tái)數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)水廠的流量和揚(yáng)程,達(dá)到節(jié)能、安全供暖的目的。 例如:電站設(shè)計(jì)時(shí),流量按城市日平均每小時(shí)最大流量考慮,揚(yáng)程按溝渠干水位考慮。 為此,在實(shí)際運(yùn)行中,由于河堤水位變化和城市管網(wǎng)用水量變化等,必然會(huì)涉及到發(fā)電機(jī)組啟停的調(diào)節(jié)。 另外,對(duì)發(fā)電廠機(jī)組的啟停調(diào)整也變得更加必要;
③水泵 當(dāng)并聯(lián)工作的其中一臺(tái)水泵損壞時(shí),其他水泵仍可繼續(xù)供熱。 因此,水泵并聯(lián)提高了水廠運(yùn)行調(diào)度的靈活性和供熱的可靠性。 中最常見(jiàn)的操作方法之一。
在供暖系統(tǒng)中,電機(jī)串聯(lián)和并聯(lián)的作用及其適用范圍當(dāng)?shù)谝慌_(tái)電機(jī)的進(jìn)水口與第二臺(tái)水泵的吸水管連接時(shí),稱為兩臺(tái)電機(jī)串聯(lián),如圖所示右圖(b); 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)電機(jī)與第二個(gè)水泵的吸水管連接時(shí) 當(dāng)電機(jī)與第二個(gè)電機(jī)的吸水管連接,且出水口也連接在一起時(shí),稱為電機(jī)并聯(lián),見(jiàn)右圖圖(a)。
在理想狀態(tài)下,兩臺(tái)同類型、同規(guī)格的電機(jī)的流量與揚(yáng)程的關(guān)系為: 串聯(lián)時(shí): Q=Q1+Q2H=H1+H2 由以上兩式可知,當(dāng)兩臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)串聯(lián)時(shí):系列流量變化不大但水頭疊加。
并聯(lián)時(shí):Q=Q1=Q2H=H1=H2 即兩臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)并聯(lián)時(shí),系統(tǒng)的揚(yáng)程變化不大,但流量疊加。 電機(jī)串聯(lián)常用于給水管網(wǎng)增壓,室內(nèi)給水管網(wǎng)增壓水裝置采用電機(jī)串聯(lián)的形式。 當(dāng)單臺(tái)電機(jī)無(wú)法滿足流量要求,或選擇系統(tǒng)流量過(guò)大的單臺(tái)電機(jī)以降低運(yùn)行成本時(shí),常采用電機(jī)并聯(lián)。 并聯(lián)可以根據(jù)用水量和用水高峰來(lái)調(diào)整開(kāi)啟電機(jī)的數(shù)量,增加了運(yùn)行成本。 加熱系統(tǒng)中的循環(huán)電機(jī)常并聯(lián)以滿足流量要求,備用電機(jī)也并聯(lián)。
一般在初始設(shè)計(jì)時(shí),需要根據(jù)最高用水量和最不利點(diǎn)確定流量揚(yáng)程,然后根據(jù)流量揚(yáng)程確定最經(jīng)濟(jì)的水泵臺(tái)數(shù)。 此時(shí)單泵流量為:Q單次=Q總量÷數(shù)量。
而還有一種情況恰恰相反,即用單臺(tái)泵的性能來(lái)確定固定管道中的運(yùn)行工況。 這和里面的情況是不一樣的。 需要將具體的管道特性曲線與此時(shí)泵的并聯(lián)曲線結(jié)合在一張圖上,以確定并聯(lián)運(yùn)行后的工作點(diǎn)。
這里有一個(gè)很大的誤區(qū),就是并聯(lián)運(yùn)行的流量大于兩臺(tái)泵的流量之和。 這種誤解正是第二種情況。 對(duì)于第一種情況設(shè)計(jì)的流量揚(yáng)程,單泵的運(yùn)行工況為流量乘以數(shù)量。
在與客戶溝通時(shí),客戶總是希望并聯(lián)運(yùn)行的單泵流量略小于系統(tǒng)流量乘以機(jī)組臺(tái)數(shù)。 這主要取決于采用哪種設(shè)計(jì)方法。 如果是第一種系統(tǒng)設(shè)計(jì),所選泵最終運(yùn)行時(shí)單泵會(huì)偏離工作點(diǎn),即揚(yáng)程較低。
如果是第二種情況,很難說(shuō)是否適合,因?yàn)椴煌瑥S家的曲線、不同型號(hào)的泵的性能也不一致,而且根據(jù)數(shù)量來(lái)確定管道肯定是不經(jīng)濟(jì)的泵。
無(wú)論如何,當(dāng)一臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)關(guān)閉時(shí),單個(gè)泵的工作點(diǎn)將會(huì)改變。 原因是泵臺(tái)數(shù)改變后水泵串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別,出現(xiàn)了一條新的并聯(lián)特性曲線,與管道特性曲線相同。 交點(diǎn)(系統(tǒng)工況點(diǎn))與原來(lái)工況的位置發(fā)生了明顯的變化(可以看到里面的曲線,三臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行,如果關(guān)閉其中一臺(tái),并聯(lián)流就會(huì)變成兩臺(tái)并聯(lián)水泵串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別,工作狀態(tài) 從三個(gè)并聯(lián)與系統(tǒng)的交點(diǎn)到兩個(gè)并聯(lián)與系統(tǒng)的交點(diǎn)作點(diǎn)。
此時(shí)各泵的工況偏離了原來(lái)三臺(tái)并聯(lián)泵的單一工況,即偏向大流量方向; 同樣,如果減少泵的數(shù)量,情況則相反。