水泵作业点即水泵运转进程中实践的抽水流量及扬程,该参数是泵站规划的重要参数,一起是确认水泵配套电机功率的依据。惯例核算办法为图解法,即制作水泵功能曲线(由水泵厂家供给)和管路曲线(曼宁公式或海曾威廉公式得出),两条曲线的交点即为水泵作业点。依据水泵作业点可图解求出水泵功率η,然后核算出水泵轴功率,确认水泵配套电机功率。
水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度,一般以符号H来表明,其单位为米。离心泵的扬程以叶轮中心线为基准,分由两部分所组成。从水泵叶轮中心线至水源水面的笔直高度,即水泵能把水吸上来的高度,叫做吸水扬程,简称吸程;从水泵叶轮中心线至出水池水面的笔直高度,即水泵能把水压上去的高度,叫做压水扬程,简称压程。即水泵扬程=吸水扬程+压水扬程。
扬程(水头)——水泵对单位分量。(1kg)液体所做的功,也即单位分量液体经过水泵后其能量的增值。以字母H表明,常用液柱高度m表明。
水泵扬程H=z+hw z是扬水高度即进口处水面到出口处水面的高程差。hw是水头丢失,包含沿程水头丢失hf和部分水头丢失hw hf的核算用达西公式或谢才公式,
hw=&*v^2/2g,&叫做部分水头丢失系数,要查相关文献,v便是管中的流速,一般来说,hw发生在进口,弯折,阀门,出口等当地。
其间,H——扬程,m;p1,p2——泵进出口处液体的压力,Pa;c1,c2——流体在泵进出口处的流速,m/s;z1,z2——进出口高度,m;ρ——液体密度,kg/m3;g——重力加速度,m/s2。
一般选用比转数ns在130~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额外流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。
按预算可大致取每100米管长的沿程丢失为5mH2O,水泵扬程核算公式(mH2O):
K为最晦气环路中部分阻力当量长度总和和与直管总长的比值,当最晦气环路较长时K值取0.2~0.3,最晦气环路较短时K值取0.4~0.6。
在以往的市政排水泵站规划中,雨水泵站水泵规划扬程往往依据集水池的最低水位与受纳水体的高水位之差加上管路水头丢失及必定的安全水头确认;污水泵站水泵规划扬程按集水池最低水位与出水管水位之差加上管路水头丢失及安全水头确认。这样选出来的水泵规划扬程往往高于实践工况下的作业扬程(雨水泵站的水泵扬程的运转区间远大于污水泵站,所以雨水泵站以上问题更杰出),导致水泵运转时违背高效区,水泵功率下降显着,水泵电机使用功率低,装机和电耗不经济。下面以某雨水泵站规划的工程实例详细阐明:
某雨水泵站,规划流量为18m3/s,进水管为双排3.5m*2.8m方涵,进水方涵涵底高程为-3.0米,出水河道高水位为2.5米。规划为8台潜水轴流泵,单泵流量为2.25 m3/s。以往水泵规划选型进程及办法如下:
(1)集水池的最高水位为-0.3米(进水方涵涵顶高程减去过栅丢失0.1m),集水池的最低水位为-2.75米(按单台水泵流量时进水方涵充溢度的水位减去过栅丢失)。
所选水泵参数为Q=2.25 m3/s,H=8.3m,叶片视点为-2°,电机功率为250KW,所选水泵在规划扬程8.35米时,功率为84%。
当泵站在到达规划流量时,集水池水位为-0.3米,此刻工况下水泵作业扬程为:H=2.5-(-0.3)+2.6+0.5=5.9m
当泵站到达规划流量时,水泵的作业扬程为5.9米,依据所选水泵的功能曲线看,水泵的运转工况点与选泵时的规划工况点偏移较大,此刻8台水泵的理论作业功率为从84%下降至77%左右,水泵运转现已违背了高效区。扬程的下降会导致水泵的轴功率下降,因而250KW的电机功率糟蹋许多。可见水泵规划扬程偏高对泵站实践运转功率的影响是非常大的。
在雨水泵站规划中,为使雨水泵站水泵习惯扬程的改变,在运转中一直保持高效、安稳运转的办法主要有添加调速设备的变速调理法和经过不同规划参数水泵的组合到达习惯泵站扬程改变等办法。下面结合以上举例的雨水泵站规划介绍一下经过不同规划参数水泵组合到达习惯泵站扬程改变的水泵选型办法。首要确认水泵的最高、最低扬程。
①水泵最高扬程H1(集水池最低规划水位时即单台水泵流量时)为:H1=2.5-(-2.7)+2.6+0.5=8.3m
②水泵最低扬程H2(集水池最高规划水位时即到达规划流量时)为:H2=2.5-(-0.3)+2.6+0.5=5.9m
从泵站水泵运转的状况看,水泵的开停是经过浮球阀自动控制的,当集水池的水位到达预订的开泵水位时,水泵顺次发动开车。从第一台水泵的敞开到进水到达规划流量时水泵悉数敞开,在这样的一个进程中,水泵的作业扬程是一个逐步改变的进程,但每台水泵作业扬程的改变区间是不一样的。第一台敞开的水泵作业扬程的改变区间最大,从水泵最高扬程H1到水泵最低扬程H2,区间规模为8.3-5.9=2.4米;最终一台敞开的水泵作业扬程改变区间最小,区间规模为0。因为规划雨水泵站水泵台数较多为8台,假如统一按一个参数工况进行水泵选型,很难确保每台水泵在运转进程中都处于高效区。但假如按多个参数工况进行水泵选型,又晦气于泵站的保护和办理。因而从确保大多数水泵在运转中处于最佳工况点,少量水泵在扬程的大规模改变中一直在高效区内运转为准则,按作业扬程的区间规模将8台水泵分为2组,前两台敞开水泵为第一组,其作业扬程区间规模为5.9~8.3米;后六台敞开水泵为第二组,其作业扬程区间规模为5.9~7.6(第三台水泵敞开的水位)米。两组水泵规划扬程能够别离按最高扬程和最低扬程选取,即第一组水泵规划扬程按最高扬程8.3米选型(按集水池最低水位核算的最高扬程),第二组水泵规划扬程按5.9米选型(按集水池最高水位核算的最低扬程)。第一组水泵的规划参数为Q=2.25 m3/s,H=8.3m,叶片视点为-2°,电机功率为250KW,水泵台数为2台。第二组水泵的规划参数为Q=2.25 m3/s,H=5.9m,叶片视点为+2°,电机功率为160KW,水泵台数为6台。
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