水泵并联变台数复习过程.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Logo,*,Click to edit Master title style,水泵并联变台数运行分析,闭式水循环系统多泵并联变台数调节的流量计算与预测,梅钢,水泵并联运行的流量增量及相关问题分析,韩世力,一、闭式水循环系统多泵并联变台数调节的流量计算与预测,梅钢,4,1,2,3,绿色建筑财政政策,绿色建筑评审机构,绿色建筑评价简介,1,1,5,绿色建筑技术,5,绿色建筑发展篇章,6,典型项目,4,2,3,计算方法,流量预测方法,1,流量调节方法,计算实例及分析,颁发标识,1,.,流量调节方法,随着节能和室内环境要求的提高，供暖和空调系统广泛采用了变流量技术，即用改变动力或改变阻力的方式调节系统、支路以及末端设备的流量，使之与经常变化的动态热,(,冷,),负荷相匹配。,（,1,）利用改变阻力进行调节，是传统的流量调节方法，亦即用阀门节流。,（,2,）利用改变动力进行调节：泵与风机的变速调节、采用多台并联通过改变运行台数的调节、变速与变台数相结合的调节等。,2.,计算方法,设有,N,0,台相同的水泵在一个闭式水循环系统中并联运行，设计工况下泵的扬程为,H,0,（,m,）；单台流量为,q,0,（,m,3,/h,）；系统的总流量为,Q,0,=N,0,q,0,（,m,3,/h,）。,设系统特性曲线为：,H,s,=SQ,2,(1),将设计工况下系统的阻力损失,Hs=H,0,，系统的总流量,Q=Q,0,代入上式，可得系统阻抗,S=H,0,/Q,0,2,，则,系统的特性曲线为：,H,s,=(H,0,/Q,0,2,)Q,2,(2),当需要调节流量，减为,N,台并联运行时，则根据单台水泵 的特性曲线,H=f(q),可求出,N,台并联的特性曲线为：,H=f(Q/N)(3),令,H,s,=H,由,(2)(3),式即可解得,Q,，即,N,台泵的流量之和，也是系统的总流量。那么单台泵的流量为,q=Q/N,。,为了便于总结规律，用无因次量表达计算结果。,令减台运行工况单台泵的流量,q,与设计工况单台泵的流量,q,0,的比值：,q=q/q,0,(4),称为单台相对流量。,令减台运行工况系统总流量,Q,与设计工况系统总流量,Q,0,的比值：,=Q/Q,0,=Nq/N,0,q,0,=(N/N,0,)(q/q,0,)=(5),称为系统的相对流量。式中,=N/N,0,，称为相对台数。,根据给出的泵的特性以及设计工况（包括系统设计工况下泵的并联运行台数及单泵流量和扬程），就可以求出单泵流量,q,和系统流量,Q,随运行台数,N,的变化规律，进而求出,和 随 的变化规律。,3.,计算实例及分析,选取凯泉,ISG型单级单吸离心泵，首先对样本上给出的比转数n,s,在,66附近的各型号水泵进行计算。水泵的额定工况如表1所示。,图1是根据计算结果绘制的q随N的变化曲线。可以看到,，几条曲线是相当接近的。在,=0.5时,，的的最大差值为,0.103,。也就是说，在比转数大体相同的情况下，随,的变化规律也大体相同。如果用几条曲线的算术平均所得到的曲线，作为比转数n,s,为,66左右的代表性曲线(见图2)，计算表1所列比转数各型号水泵的 ，在 0.5时误差不超过5。,用同样的方法，对比转数在,23,、,33,、,47,、,94,、,132,、,187,附近的,ISG,型水泵进行计算，结果如图,2,所示。,根据图,2,，得出结论：,比转数愈大，曲线愈往下方；比转数愈小，曲线愈往上方。即比转数愈大，相同的情况下，单台泵的流量相对于设计工况，增加愈少，不但变台数调节有较好的效果，而且超载的可能愈小，因而愈适于并联运行；反之，比转数愈小，在 相同的情况下 愈大，愈不适于并联运行,。,下面根据图,2,的结果，对,=1/2,=2/3,=3/4,这几种情况进行分析：,（,1,）,=1/2,，即由设计工况的,2台并联运行减为一台运行，或由设计工况的4台并联运行减为2台并联运行，或由设计工况的6台并联运行减为3台并联运行等。由图2可知，这种情况下，各种比转数的泵,，,q都大于1.5，即单台泵的流量都将增加50以上，如果泵的电机功率是按照稍大于额定工况的功率配置，就会发生超载现象，并且比转数愈小超载愈多。,（,2,）,=2/3，即由设计工况的3台并联运行减为2台并联运行，或由设计工况的6台并联运行减为4台并联运行等。由图2可知，这种情况下的范围为1.321.47，即单台泵流量增加的幅度在3247之间。比转数愈大，增加的幅度愈靠近这个范围的下限；反之则愈靠近上限,。应当说，这种情况有很大的超载可能，更准确的判断应当是根据,q求出泵的流量，然后由功率与流量的关系曲线，查出实际功率，与电机的配置功率进行比较。,（,3,）,=3/4,，即由设计工况的,4台并联运行减为3台并联运行，或由设计工况的8台并联运行减为6台并联运行等。由图2可知，这种情况下q的范围为1.231.31，即单台泵流量增加的幅度在2331之间。显然，这种情况也是有超载可能的。,图,3是根据计算结果绘制出的系统流量 与相对台,数,的关系曲线。这个图的作用是了解台数调节过程中系统的流量变化，以判定流量是否能够满足要求。图2和图3所表达的结果，实质上是相同的，由一个可以推出另外一个。式(5)是它们之间的桥梁。,4.,流量预测方法,对于凯泉,ISG型单级单吸离心泵，可直接根据相对台数 和比转数n,s,在图,2上查出 ，则单台泵的流量q=q,0,，系统流量Q=Nq。或者根据相对台数 和比转数n,s,在图3上查出 ，则系统流量Q=Q,o,，单台泵的流量q=Q/N。,为了能够运用计算工具直接计算以及编制软件的需要，对n,s,66,，,0.5,1范围内的计算结果，进行拟合得到 与 、n,s,的关系式如下,：,=-0002766n,s,2,+1.109,2,+0.005676n,s,-3.026 -0.002921n,s,+2.92 (6),(6)式与(5)式相联立，又可求出,0,。,(6)式的误差，经我们的核算，在8以内。,二、水泵并联运行的流量增量及相关问题分析,韩世力,4,1,2,3,绿色建筑财政政策,绿色建筑评审机构,绿色建筑评价简介,1,1,5,绿色建筑技术,5,绿色建筑发展篇章,6,典型项目,4,2,3,水泵并联运行的流量增量的相关影响因素,并联水泵的选型及系统设计中应注意的问题,1,水泵并联可能出现的问题,采用台数调节可能出现的超载问题与,流量增量,颁发标识,1.水泵并联可能出现的问题,水泵并联运行的作用,：（,1,）增大系统的流量。（,2,）通过开启不同台数来进行系统的流量调节。,可能出现的问题,：,1,、对于一个确定的管路系统,如果对泵选型不当,则可能出现开两台,(,或多台,),泵并联运行比单台运行,流量增加很少的情况。,2,、减台运行时的单机流量就会大大增加，使单机工况严重偏离合理工作区，效率降低，从而使轴功率显著增大，有可能导致电机超载。,颁发标识,2.,水泵并联运行的流量增量的相关影响因素,1,）泵的特性对流量增量的影响,泵的特性曲线越陡,(,比转数越大,),，,G,（流量增量）越大，越适宜于并联工作。反之，泵的特性曲线越平坦,(,比转数越小,),，,G,越小，越不适宜于并联工作。,：泵,1,特性曲线,：泵,2,特性曲线,：泵,1,两台并联特性曲线,：泵,2,两台并联特性曲线,：管路特性曲线,2,）管路阻抗对流量增量的影响,管路阻抗,S,越大，并联的流量增量,G,越小；反之，,S,越小,G,越大。减小管路系统的阻抗,可以提高水泵并联的流量增量。,管路阻抗越小,(,特性曲线越平坦,),越适宜于水泵的并联工作。管路阻抗越大,(,特性曲线越陡,),越不适宜于水泵的并联工作。,、分别为三条管路特性曲,线,管路阻抗,S,1,S,2,S,3,。,：泵的特性曲线,：两台泵并联的特性曲线,颁发标识,3,）泵的特性与管路阻抗对流量增量的综合影响,泵曲线的陡降型与管路曲线的缓升型结合，,G,较大,(,图,3a),；泵曲线的平坦型与管路曲线的陡升型结合,(,图,3d),，,G,较小；其它两种组合，,G,居中。,4,）同型号，同水位水泵并联台数对流量增量的影响,同型号同型号水泵并联，可以通过改变开启水泵台数的不同，来达到进行系统流量调节的目的，因此在设计中被广泛采用，但是，对于一个确定的管路系统来说，不能简单的理解为并联的水泵台数增加一倍流量就会增加一倍。,如两台同型号水泵在一个吸水池中抽水，两处吸口到交汇处的管径相同，各泵通过的流量为,Q,2,，因此两台泵并联的结果是，在同一扬程下流量的叠加。,用等扬程下流量叠加的方法绘制两台,水泵并联后的特性曲线,B,。同型号、同水位水泵三台并联原理与两台水泵相同，特性曲线可用一条等值水泵的,C,曲线来表示。,A,、,B,、,C,分别为单台、两,台、三台并联运行时的特性曲,线。曲线,h,为管路特性曲线,曲线,A,、,B,、,C,与曲线,h,相交于,A,，,B,，,C,，两台水泵运行时，,Q,不等于,2Q,，三台水泵运行时,Q,也不等于,3Q,，同时三台水泵并联时的流量增量小于两台水泵并联时的流量增量即,Q,3,Q,2,。,如果在继续增加并联水泵的台数量，则可能出现多台并联运行与单台运行相比，流量增加很少的情况。,3,.采用台数调节可能出现的超载问题与,流量增量,如果水泵的并联流量增量,G,过小,改变开启台数时有可能造成水泵电机的超载。,：泵单台运行特性曲线,：并联运行特性曲线,：管路特性曲线,A,：并联运行工况,B,：并联运行时单台泵工况,C,：单台运行工况,并联工况是设计工况，并联运行时的单台泵工况,B,应在合理工作区（高效区），而单台运行工况,C,往往偏离合理工作区，效率降低。,G,越小，,C,与,B,就相距越远,两工况的效率差也就越大。因此，,G,的过小，将使,C,工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,。,实例：采用,KQL125/300,一,11/4,型水泵,流量推荐区间为,55110m/h,B,点参数：,81m/h,，,27m,C,点参数：,151m/h,，,22m,G,C,比,G,B,增大,86.4%,，且,C,工况严重偏离推荐工作区，效率一定低于,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。,4,.并联水泵的选型及系统设计中应注意的几个问题,1),应尽量不要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,。,2),对泵的选型,应尽量使并联运行和单台运行的泵都在高效率区工作。,3),水泵选型时不能只考虑并联工况,必须校核单台运行工况,流量是否能够满足调节要求,以及是否有超载的可能。,4),如果单台运行有超载可能,最好的办法是装设自力式限流止回阀,在单台运行时,限流止回阀自动改变开度,增大阻抗,减小流量。,Thank You,！,