水泵的串联运行和并联运行工况分析
海上采油平台多级离心式注水泵并联运行工况分析
总到管路ｄ ，分别注入Ｎ５ 个注水井中。
ｃ 管线的管路特性方程为： ｈ ｑ ＝ （。１ １ ２２ ３ ／ 。） 。（） ｑ Ｌ＋ ＋ ＋ Ｌ） ２ ０ １ Ｌ Ｌ Ａ ［
式 中 ｈ —为管路 阻力损失 ，单位为ｍ； —
（） ３
ｑ ——流量， 单位为ｍ ／ ３ｓ 。
工况点分析与优化泵性能
图４ Ｐ Ｓ ５０ Ｅ 一９ ０ 微热再生干燥器Ｅ ２ １ Ｍ ３模拟量输入模块
（ 第５ 页） 上接 ２
路特性不同， 导致两泵运行时性能相差较大 ，各泵处于 若ｃ 泵不 不同的运行工况 ， 偏离其稳定工况较大。 ２ Ｂ ） 泵运行工况的流量为１０ ，效率６ ％； ５ｍ ／ ｈ １ Ｂ
４ｍ，Ｃ ３ 泵运行工况的扬程为 １ ２ｍ，效率６％。 ５ ２ ２
流霎 Ｑ／ ／） （ ｈ ｍ３
图５ 仅改变Ｃ 泵的性能曲线
（ 下转第５ 页） ５
Ｇ Ｍ 通 用 鲫 誓
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石油 化Ｉ通用机械矾 ／
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Ｇ ｎ ｅｏ ｕ ＭｉＰｔ ｌ ｍ＆Ｃｅ ｉｌｎｕ ｒ Ｉ ｒｅ ｈｍｃ Ｉｄｓｙ ａ ｔ
由于 管
路系统不变 ，若Ｂ 泵不变，仅改变Ｃ 泵，希望Ｃ 泵具有
流量 Ｑ（ ｍ） ／ ｍ３
较高的能头，因为与其串联的Ｃ 管线具有较大的管路损
失 ，优化的Ｃ 泵性能如 图５ 所示 ，优化 的Ｃ 能头 应高于 泵
图３ 泵的性能曲线 Ｃ
Ｂ 泵，原因是与ｃ 泵串联的Ｃ 管路具有较大的管路损失。 可见原Ｃ 泵与优化的ｃ 泵性能曲线差别较大 ，因而在实
泵的最高效率 点流量为 １８ ， ５ｍ ／ 效率６ ％。Ｂ ｈ ８ 泵运行较
「知识」水泵的串联与并联运行
「知识」水泵的串联与并联运行一、水泵串联水泵串联主要解决扬程不够的问题，经串联后的水泵，其流量不变，扬程是两泵之和。
在实际运用中为避免下游泵对上游泵的进水不足，通常将下游泵的流量调节到最佳状态，以保证上游水泵的进水充足。
其原理图如下：图中：泵“D“的出口与泵“E”的进口通过管道连接形成串联，经水泵串联后，介质先进入泵“D”的进口，经泵“D”的运行，将介质推送到泵“E”的进口，通过泵”E“的运行，将介质输送到需要的地方。
水泵串联实质是阶梯输送的延伸，何为阶梯输送？是指下游的水位太低，而要引入的位置又太高，用一台水泵运行根本无法“完成使命”。
对于串联运行，第n-1台泵的出口压力（对于长距离串联，需要减去泵之间的损失）就是第n台泵的入口压力，因此对于串联泵的承压、轴承、轴封有一定要求，否则会造成壳体断裂、轴封损坏、轴承发热等。
与并联情况一样，关闭其中一台或多台泵，剩余泵的运行工况同样会发生变化。
二、水泵并联泵的并联是指，多台泵共用一根出口管。
每台泵都有单独的止回阀。
泵并联运行后，相同扬程下的流量相加。
即：Q并=Q泵1+Q泵2+Q泵3+……+Q泵n水泵并联工作的特点：①可以增加供水量，输水干管中的流量等于各台并联泵出水量之总和；②可以通过开停泵的台数开调节泵站的流量和扬程，以达到节能和安全供水的目的。
例如：取水泵站在设计时，流量是按城市中最大日平均小时的流量来考虑的，扬程是按河道中枯水位来考虑的。
因此，在实际运行中，由于河道水位的变化，城市管网中用水量的变化等，必定会涉及取水泵站机组开停的调节问题。
另外，送水泵站机组开停的调节就更显得必要了；③水泵当并联工作的泵中有一台损坏时，其他几台泵仍可继续供水，因此，泵并联输水提高了泵站运行调度的灵活性和供水的可靠性，是泵站中最常见的一种运行方式。
在采暖系统，水泵串联、并联的作用及其适用范围当第一台水泵的出水管连接在第二台泵的吸人管时称为两台水泵串联见下图(b);当第一台水泵与第二台水泵的吸入管连接在一起，出水管也连接在一起时称为水泵的并联见下图(a)。
水泵运行工况及工况调节
泵的出水量。
举例： 如图所示为五台泵并联工作的情况。
H
1
2
34
1台 2台
3台
5 4台
管道特性曲线 5台
O
Q1
Q2
Q3 Q4
Q5
Q
100
190
251 284 300
注意：在泵站设计中，如果所选水泵是以经常单独运行 为主的，并联工作时，要考虑到各单泵的流量会减少的，扬 程是会提高的。如果选泵时是着眼于各泵经常并联运行的， 各单泵单独运行时，相应的流量将会增大，轴功率也会增 大。
(2)绘制需能曲线
H=HST+SDFQI2+SFGQ =HST+SDF(Q/2)2+SFGQ2 =HST+(1/4SDF+SFG)Q2
点绘 DFG 管（或EFG ）管道的特性曲线。
（3）求工况点
(Q-H)1+2与H=HsT+(1/4)SDF+SFG)Q2的交点E, 即为并 联工作的工况点,过E点作Q轴的平行线，与单泵性能曲线的
η = 1+2
QH QH
P1 P2
管道布置是否对称的工程处理： （1）从工程实际看，只有两泵离汇流点的距离相差较
大，而又并联工作时，才作不对称处理。 （2）北方井群系统，从水泵工况来说：相当于几台水
泵在管道不对称的情况下并联工作，应作不对称处理。一 般来说是各井间的吸水动水位不同，可以选取一个共同的 基准面，在静扬程计算时，做相应的修正 。
（Q－H)’’ ；
2） EG管道系统特性曲线可用H=ZG-SEGQ2 计算， 即Q－∑hEG
3）工况点：M为工况点：
水泵工况：Q=Qp , H=H’p F池工况： Q=Qk G池工况：Q=Qp+Qk=QM
6水泵与水泵站9.23(水泵运行工况及工况调节)2.7
将模型泵的Hm＝1m，Qm＝0.075m3／s代入
ns
3.65n Q H
3 4
注：(1)Q和H是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即
水泵的设计工况点。 (2)比转数ns是根据所抽升液体的容重γ＝1000kg／m3 时得出的。 (3)Q和H是指单吸、单级泵的流量和扬程。 (4)比转数不是无因次数，它的单位是“r／min”。
H
(Q-H)
(Q-H)Ⅰ
Ⅱ
(Q-H)'Ⅰ+ E
Ⅱ
Ⅰ’ Ⅱ’ HⅡ Ⅱ’’ Ⅰ’’ QⅠ
Q-ΣHBD
QⅡ
ΣH
Q-ΣHAB Q-ΣHBC
Q
4、如果两台同型号并联工作的水泵，其中一 台为调速泵，另一台是定速泵。
在调速运行中可能会遇到两类问题： (1) 调速泵的转速n1与定速泵的转速n2均为已知，试 求二台并联运行时的工况点。其工况点的求解可按不 同型号的2台水泵在相同水位下的并联工作所述求得。
2.7 离心泵装置定速运行工况
2.7工况点
水泵瞬时工况点：水泵运行时，某一瞬时的 出水流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度 等称水泵瞬时工况点。 决定离心泵装臵工况点的因素 （1）水泵本身型号； （2）水泵实际转速； （3）管路系统及边界条件。
泵所在的管路状况1
以图所示的输送系统分析，两液面恒定管道 直径不变。则提升液体时，泵所需提供的扬 程：（列柏努利方程）
He=△Z+ △P/ ρg + △u2/2g+∑hf 用管道中水头损失及扬升液体高度计算时： ( H=Hst+ ∑h ) 由于∑hf =SQ2， 上式可化成: He =K+ SQ2
水泵运行工况分析
水泵运行工况分析作者：张智学来源：《魅力中国》2018年第08期摘要：在自来水的输配过程中，给水泵站是重要的组成部分，只要其中的一个水泵运行发生错误，都会波及很大。
因此，水泵工矿点的确定就显得尤其重要，在确定的过程中，要保证电机不过载和水泵不发生汽蚀的基础上争取较小的吨百电耗为原则。
同时，还应该配置两种功率的电机，使得用户能够选择最佳的设备组合以此到达减少能耗的目的。
本文主要分析水泵运行的工况情况。
关键词：水泵；运行工况；分析每台水泵都有一个性能曲线，这个曲线是在一定的转速下体现出来的，比如说2900转或者1450转又或者800转，每个转速的时候，它的曲线完全不一样。
性能曲线反映了水泵自身所具有的潜在的工作能力。
但是，在运用时要发挥水泵的这种效果，必须把泵出口配上管道才能把水输送到高处而不是不接管道就能喷到泵铭牌所标的扬程数值。
那么，对于一个具体的水泵系统，水泵究竟在性能曲线上的哪一点工作，这就是确定水泵工况点的问题。
一、水泵工况点的概念水泵工况是指水泵运行时，实际出水量Q、扬程H、轴功率N、效率n等，把这些值绘在扬程曲线、功率曲线、效率曲线上，就成为一个具体的点，这个点就称为水泵工况点。
水泵工况点反映了水泵瞬时的工作状况。
除了水泵本身的能力外，水泵工况点的具体位置还取决于其他因素。
决定水泵工况点的因素有两个方面：水泵固有的工作能力；水泵的工作环境，比如所有污水泵产品输送污水时工况点是依据清水来计算的，即水泵的管路系统的布置以及水池、水塔水位的变化等边界条件。
二、水泵运行工况的调节方法1.节流调节节流调节就是在管路中装设节流件，如阀门。
孔板等通过改变阀门的开度大小来改变管路阻力从而改变了装置扬程性能曲线，也可以加一个小孔的孔板，它用于固定流量的调节常只用在出口管路上，因为在进口管路上易使泵发生汽蚀节流调节方法简单、易行、可靠并且可以再泵运行中动态下随时改变故广泛应用于中小型泵中的调节。
2.变速调节变速调节是改变泵性能曲线来改变泵的工作点的其优点是没有附加损失，所以很是经济变速调节因受泵的强度限制，一般只用于降速调节不得任意提高轉速，以免损坏泵，在降速调节时一般泵的效率会有所下降，并随降速幅度增大而下降增大所以转速降低一般不得低于50%，否则会使泵的效率降低太多。
循环水泵分析报告
循环水泵运行状况分析
装置对原有B-8/3进行更换，新装了一台排量更大的循环水泵，主要目的是为了缓解ⅠⅡ套夹套用水的压力，降低聚合生产的负荷。
但是在实际投用后，新的B-8/3无法全部使用。
主要原因是当阀开度开到一定开度时，B-8/3电机电流超过电机本身的额定电流440A，实际供水量较小，无法达到理论流量，必须再开启一台原有小功率的循环水泵并联使用才能满足生产需要。
现将新装B-8/3使用工况标定如下：
B-8/3标定数据表
从表中可以看出：当B-8/3的阀开度达到45%时，电流接近额定电流440A，现场电流418A。
此时电机电流已经达到额定电流，无法再开出口阀开度。
从所开的阀开度时的循环水量和电缆温度可以看出循环水量可以满足装置生产需求（装置用水一般在800 m³/h以上即可），电缆温度也不是很高，处于正常状态。
通过以上数据分析可以得出：B-8/3不能满负荷使用的主要原因
是电机功率较小（B-8/3的电机功率是250KW，单级离心泵的适用功率也是250KW），是造成电机三项电流超高的主要原因。
而B-8/3的供水量和电缆温度基本处于正常状态。
装置循环水用量正常情况下800 m³/h左右可以满足装置需求，从上表数据中可以看出B-8/3单独使用基本可以满足装置需求，但是由于车间聚合釜使用时间较长，结垢严重，换热效果变差，循环水需求量也变大，所以需要再开一台原有循环水泵并联使用，使循环水量达到1200 m³/h以上。
车间经过研究建议在生产负荷较低的情况下可以单独使用B-8/3，如果生产负荷较大，为了提高聚合釜的换热效果，建议再开启一台原有B-8/2与B-8/3并联使用。
离心泵并联及串联运行工况
5、水泵向高低水池联合供水
（同时供水）
水泵工 作点
AB段管路损失曲线
5、水泵向高低水池联合供水
（压力不够高池回流到低池）
水泵工 作点
AB段管路损失曲线
二、水泵串联工作
❖ 串联工作就是将第一台水泵的压水管，作为第二 台水泵的吸水管，水由第一台水泵压入第二台水 泵，水以同一流量，依次流过各台水泵。在串联 工作中，水流获得的能量，为各台水泵所供给能 量之和，如图所示。串联工作的总扬程为： HA=H1+H2，由此可见，各水泵串联工作时，其
同型号、同水位、对称布置的两台水泵并联
3．不同型号的2台水泵在相同水位下的并联工作
❖ 这情况不同于上面所述的主要是：两台水泵的特性曲线 不同，管道中水流的水力不对称。所以，自吸水管端A和 C至汇集点召的的水头损失不相等。2台水泵并联后，每 台泵的工况点的扬程也不相等。因此，欲绘制并联后的
总和(Q～H)曲线，一开始就不能使用等扬程下流量叠加
一、并联工作的图解法
❖ 1．水泵并联性能曲线的绘制： 先把并联的各台水
泵的(Q～H)曲线绘在同一坐标图上，然后把对应于同一 H值的各个流量加起来，如图所示，把I号泵(Q ～H)曲线
上的 ״1、′1 、1分别与Ⅱ号泵Q ～H曲线上的′2 、 2 ״2、各点的流量相加，则得到IⅡ、号水泵并联后的流量 ״3、′3 、3，然后连接 ״3、′3 、3各点即得水泵并联
后的总和
曲线。 )H～(Q ❖
图 水泵并联Q--H曲线
2．同型号、同水位的两台水泵的并联工作
❖ (1)绘制两台水泵并联后的总和(Q～H)l+2曲线；
❖ (2)绘制管道系统特性曲线，求出并联工况点； ❖ (3)求每台泵的工况点：通过M点作横轴平行线，交单泵
并联离心水泵运行工况点等效分析
并联离心水泵运行工况点等效分析并联离心水泵是离心式水泵的一种，其主要特点是在同一管路上设置两台或多台水泵并联运行。
由于并联可以在一定程度上提高系统的工作效率，并且可以保证系统的可靠性和稳定性，使得并联离心水泵在供水、消防、冷却等领域得到广泛应用。
在实际工作中，为了保证并联离心水泵的正常运行，需要对其工况点进行等效分析。
本文将从以下几个方面进行探讨。
一、并联离心水泵运行原理并联离心水泵是将两个或多个离心水泵组合在一起，并将它们与同一管路相连。
当系统需要的流量和扬程超过单个水泵的扬程和流量时，另一台水泵会参与工作，以满足系统的需求。
在实际应用中，可以通过不同压力或液位的传感器来控制并联水泵的启动和停止，以达到节能的效果。
二、并联离心水泵的工况点并联离心水泵的工况点是指在一定流量和扬程下，各个水泵的工作状态。
在理想情况下，各个水泵贡献的流量和扬程应该相等，但是在实际中，由于各种因素的影响，每台水泵的贡献不会完全相同。
因此，需要通过等效分析来确定实际的工况点。
三、并联离心水泵的等效分析并联离心水泵的等效分析是通过计算每台水泵的实际工作状态来确定整个系统的实际工况点。
这需要考虑到多台水泵同时工作时的相互作用，包括流量、扬程、功率、效率等参数。
在进行等效分析时，需要首先确定每台水泵的性能曲线。
性能曲线是指在不同转速下，水泵的流量和扬程关系图，它是水泵性能的重要指标。
通过实验或者仿真计算，可以得到并联离心水泵的性能曲线。
然后，在确定性能曲线的基础上，可以得到系统的特征曲线。
特征曲线是指在给定流量和扬程下，不同工作点的效率和功率关系图。
通过特征曲线，可以确定系统的最佳工作状态，即实际的工况点。
四、影响并联离心水泵工况点的因素在实际应用中，有很多因素会影响并联离心水泵的工况点。
其中最主要的因素包括管道阻力、变频器控制、压力传感器精度、水泵间的同步性等。
管道阻力是指管道内流体摩擦对流量和扬程的影响，它是影响并联离心水泵性能的主要因素之一。
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泵的串联和并联运行
(1)两台相同特性泵的串联运行
图10—8中HⅠ是单台泵的特性曲线。
HⅡ是两台泵串联工作时的合成特性曲线,它是在同一流量下两泵相应扬程(纵坐标）相加得到的。
R是装置特性曲线。
单台泵运转时工况点为A,两泵串联时工况点为B，由图可知，两台泵串联扬程和流量都增加,其增加程度和装置特性曲线的形状有关，但都小于单独运行时的两倍。
(2）不同特性泵的串联运行
图10—9中，HⅠ、HⅡ为两条单独运转时的特性曲线，HⅢ是串联合成特性曲线。
R1，R2是两条装置特性曲线。
当装置特性曲线为R1时，合成工况点为A，两泵的工况点分别为A1、A2.如果装置特性曲线为A2时，合成工况点为B。
当阻力曲线在R2以下时，其运转状态是不合理的。
在Q＞QB时，两泵合成的扬程小于泵Ⅱ的扬程。
若泵Ⅱ作为串联工作的第二级，则泵Ⅰ变为泵Ⅱ吸入侧阻力，使泵Ⅱ吸入条件变坏，有可能发生气蚀.若把泵Ⅰ作为串联工作的第二级，则泵Ⅰ变为泵Ⅱ排出侧的阻力，消耗一部分泵Ⅱ的扬程。
两台泵串联工作，第二级的压力增高,应注意校核轴封和壳体强度的可靠性.泵串联工作,按相同的流量分配扬程.
（3）相同特性泵的并联运转
图10-10中HⅠ（HⅡ)是单独一台泵的特性曲线。
HⅢ是两泵并联合成的特性曲线，它是在相同扬程下两泵流量相加得到的。
一台泵单独运转时的工况点为A1，合成工况点是A，各泵的实际工况点为B。
一台泵运转时,流量为QA1，两台泵并联运行时的流量为QA。
因QA=2QB＜2QA1。
即是说，由于管路阻力的存在，即使用两台泵并联运行，总的合成流量也小于单独运行时流量的2倍。
并联运行时的流量随装置特性曲线变陡而减小。
（4)两台不同特性泵的并联运转
如图10—11所示,HⅠ和HⅡ是两泵单独的特性曲线，HⅢ是两泵并联合成特性曲线。
当装置特性曲线为R1时，合成工况点为A点,实际两泵的工况点为B1和B2点.其流量小于两台泵单独运行时流量QB1、QB2之和。
当装置特性曲线如R2时，关死扬程低的泵Ⅱ，在流量为零的工况下运转.这时泵消耗的功率使液体加热，有可能出现事故。
如果泵Ⅱ无逆止阀，水将通过泵Ⅱ倒流，并引起该泵反转。
由以上两例可知，泵并联运转按扬程相等分配流量。
(5）串联、并联运转的选择
图10—12中,HⅠ（HⅡ）为泵单独运转时的特性曲线，HⅢ为两台泵串联时的特性曲线，HⅣ为两台泵并联时的特性曲线。
串联和并联合成特性曲线的交点A是确定两种运转方式的分界点。
当装置特性曲线为A点下方的R1时，并联合成工况点A4较串联合成工况点A3的流量大；当装置特性曲线为A点上方的R2时串联比并联流量
大.因此,欲用两台泵增加流量采用并联还是串联，要根据装置特性曲线的形状决定。