叶片泵的极限工况点
水头损失及有关水位等因素不变,
无堵塞排污泵水泵将稳定地在M点工作。如果水泵在M点工作时,管道上的所有闸阀是全开的,那么,M点称为该水泵的极限工况点。也就是说,在这个水泵装置中,静扬程保持不变时,管道中通过的最大流量为Q&。工况点确定后,其对应的轴功率、效率、吸水性能等参数可从其相应的曲线上査得。在实际工程中,水泵运行时的工况点,如能落在该水泵的设计参数值上,这时,水泵的工作效率最高,工作最经济。
水泵的工况点还可用折引特性曲线的方法求得,先在沿Q坐标轴的下面画出该管道水头损失特性曲线Q-SA,再在水泵的Q-H特性曲线上减去相应流量下的水头损失,得曲线。此(Q-H)'曲线称为折引特性曲线。此曲线上各点的纵坐标值,表示水泵在扣除了管道中相应流量时的水头损失以后,尚剩余的能量。这部分能量仅用来改变被抽升水的位能,即它把水提升到HST的高度上去。(Q~H)'曲线与静扬程水平横线相交于JVT点,再由点向上引垂线与Q-H曲线相交于M点,M点称为水泵的工况点。其相应的工作扬程为Hm,工作流量为Qm。
数解法确定叶片泵工况点
水泵装置工况点的数解法,是由水泵Q-H曲线方程式及装置的管道系统特性曲线方程式解出流量Q及扬程H值。也即由下列两个方程式求解Q、H值。水泵的工况点是建立在水泵和管道系统能量供需关系平衡之上的。那么,只要两者之一发生变化,其工况点就会发生改变,这种暂时的平衡点就会被新的平衡点所代替。这样的情况,在城镇供水中随时都在发生。例如,在离心泵供水的城镇管网中有对置水塔,晚上管网中用水量减少,一部分水输入水塔,水塔水箱中的水位不断上升,对离心泵装置来说,静扬程不断增加,水泵的工况点将沿Q-H曲线由A点向左移动至C点。与此相反,在白天,城镇用水量增大,管网内压力下降,水塔向管网输水,水塔水箱中水位下降,离心泵装置的工况点就将自动向右侧移动。水泵工作过程中,只要城镇管网中用水量变化,管网中水压就会发生变化,致使水泵的工况点也发生相应的变化,并按能量供求关系,自动地去建立新的平衡,所以水泵装置的工况点,实际上是在一定的区间内移动的。水泵具有这种自动调节工况点的能力,当管网中水压的变化幅度很大时,水泵的工况点将会移出其高效段,在较低效率下运行。针对这种情况,在泵站的运行管理中,常需要人为地对水泵装置的工况点进行必要的改变和控制,我们把这种改变和控制工况点的过程称为水泵工况点的“调节”。
通常用闸阀调节工况点,即改变水泵压水管道上的闸阀开度,泵中工况点A表示闸阀全开时的极限工况点。关小闸阀,管道局部水头损失增加,管道系统的特性曲线变陡,使工况点向左移动,水泵的出水量减少。闸阀全关时,局部阻力系数相当于无穷大,水流被切断。也就是说,利用闸阀的开度可使水泵装置的工况点在零到极限工况点Qa之间变化。从经济的角度看,闸阀调节流量,很明显是泵4-8闸阀调节流量靠增大局部水头损失来实现。这样,工况点改变,水泵运行中将增加能量的消耗。在泵站设计和运行中,一般不宜用闸阀调节流量。但是,由离心泵的Q-JV曲线知,使用闸阀调节流量时,随着流量的减小,水泵的轴功率也减小,对动力机无过载危害。而且使用闸阀调节流量简便易行,因此,这种方法常用于频繁的、临时性的离心泵站的调节。
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