水泵选型的一种改进方法的研究-机械技术问题解答-天津奥特泵业有限责任公司

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机械技术问题解答 => 水泵选型的一种改进方法的研究

发布日期：[2017-6-5] 共阅[2124]次

水轮泵水泵选型的一种改进方法的研究刘德祥李良庚（武汉大
学水利工程系武汉大学动力工程系研9906班）选型的一种改进方
法，并结合工程实践，验证了改进方法的可行性。
　　在泵站规划中，水泵选型是否合理不仅关系泵站是否满足排
灌要求，而且对泵站工程的投资、能量消耗及安全运行都有很大
的影响。目前，泵站工程中常按多年平均扬程选择泵型，其基本
思路是以多年平均扬程依据，在综合型谱图中选择几种泵型来设
计泵站，经过经济性比较，最后定出最经济的方案。该法考虑了
时间分配和能耗因索，如听示为水泵设计净扬程，。水泵平均净
扬程，>/.因此，采用平均扬程选泵较同等条件下的设计扬程选泵
能耗上较低，经济性好。在时间分配上，平均扬程选泵方法考虑
了扬程变化对效率的影响，适用性较设计扬程选泵方法广。但
是，平均扬程选泵没有校核水泵运行的安全性，也没有顾及排灌
在时段上的分配要求，下面具体论证。
　　图I设计净扬程与平均净扬程间关系2按平均扬程选泵存在的
问题2.1水泵流量效率曲线形状对选型的影响~7曲线对水泵扬程变
化反应不敏感，水泵高效区较宽，动力设备不易过载。而对于坡
度变化较陡的0 7曲线，情况则有所不同，只要扬程稍有变化，效
率就有较大的波动。中，当流置由增至时，坡度变化较缓的
0―7，曲线效串微降至71，而坡度变化较陡的（，一！7B曲线效
率陡降至於，因此坡度变化较陡的流置扬程对泵站的经济运行极
为不利，在选型时应予以摒弃。
　　2.2扬程变化福度对选型的影响水泵扬程变化幅度大会造成设
计年份的扬程和多年平均的扬程差值变大，不仅使水泵设计流量
下的效率降低，而且极可能满足不了排灌的要求。在实际工程中
可通过水泵调速法加以解决，详见3.2节。
　　2.3最不利工况净扬程对水泵选型的影响对离心泵而言，最不
利工况净扬程是指亲站设计最低净程。在此工况下，水泵流量远
远超过铪定流量，使吸水管阻力损失和水泵进口断面平均流速增
大，从而降低了允许吸上离度，一旦水泵《上商度超过允许吸上
高度，水泵就会发生汽蚀，导致水泵效率急剧下降，安全性得不
到保障。因此为避免该种情况，机坦布置时应尽量阵低水泵安装
高度少管路附件数。
　　最不利工况运行也容易造成动力设备超载，因此在选择动力
设备时，要选好动力设备配用系数。
　　3改进选型方法的建立按平均扬程选泵这种选泵方法安全性未
予以校核，排灌要求也没有保，但能耗较低，经济性能较好，因
此选型方法的优化应扬长避短。
　　摒弃平均扬程选泵方法不考虑安全性和排灌要求的不足之
处，发挥其能耗较低的优势。具体选型步*可按如下进行：频丰扬
程关系1）搜集单位时间（以年计）内扬程变化数据，绘出"-t曲
线。
　　-t曲线绘制打// -p曲线，如所示，有：pi 3）按加权平均法
求平均净扬程，可由下式得出：Qi时段对应的流量。
　　4）根据排灌频率公式确定设计流量。并确定水泵台数和最小
净扬程。
　　5）根据和单台泵流量，在综合型谱图中选几种效率较高的水
泵，作为备选方案。
　　6）校核水泵运行的安全性。主要是校核水泵汽蚀、动力设备
超载、装置振动等情况。
　　7）根据不同方案的装置情况，分别计算其能耗：（3），V，
一一频率为Pi时的能耗，加―频率为p，时的泵站效率；8）进行
经济比较，选定能耗及运行费用最低的方案。
　　3.2对于扬程变化幅度的选型方案的优化处理处理这种平均扬
程和设计扬程相差较远，常常不在泵高效区运行的选型方案，可
采用水泵调速的方法。
　　如所示，水泵在/i下工作时，工作点为4，效率为最高。但若
该泵经常在札。下工作时，工作点移到>2，效率下降为於，< -W
曲线变为0 ~曲线々-曲线变为Q-7‘曲线，工作点则由心变为、，
由于水泵流量减少，管路损失降低，因此效率由於增为73.根据相
似定律有=即》水泵流量扬程关系为：由于水泵在最高效率下工作
是必通过设计点（，圪），因此有尺=/2，代人（8）可得到优化
调速n2：应当注意的是：水泵调速适合于大中型泵站，用在小型
泵站中，反而会增大能源消耗，而且水泵调速无形当中也提高r运
行费用，因此选择时要慎重。
　　4结语改进的水泵优化选型方法由于考虑了排灌在时段上的分
配问题，因此水泵处在水泵高效区运行，既减少了年耗电童，又
保证了系统运行的安全。另一方面，改进的水泵优化选型方法对
最大扬程、最小扬程以及启动扬程进行了严整的校核，因而避免
了汽浊、振动、超载的有害现象的发生。采用该法对某电排灌站
进行了验证，节能效果和运行状况都得到了较大的改进，因此该
法具有一定的工程实用价值。


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