Excel在水泵并联向高低池供水工况点确定中的应用
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第ｌ ２卷 第 ２期
２ ０ １ ３ 年 ６ 月
宁 夏 工 程 技 术
Ｎｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ Ｅｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ． １ ２ Ｎｏ ． ２
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
文章编号 ： １ ６ ７ １ — ７ ２ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ０ ４ — ０ ３
Ｐ － ＝ Ｘｌ ＋ Ｑ ＋ Ｚ ｌ ． （ ２ ）
计算精度高 、 速度快 ， 可以计算各种复杂条件下水泵
运行 的工 况点 ， 但 此方 法需 要 编写程 序 ， 对编 程不 太
式 中： ｘ 。 ， ｙ ｌ ， Ｚ １ 为水泵流量与轴功率 曲线常数． ． ２ 工 况点 的确定 熟练 的人 员有 一定 的难 度 ． 本 文利 用 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 中规划 求 １ 水 泵并 联是 ２台或 ２台 以上水 泵 同时 向一 条 出 解 的特殊功能 ， 简单快速地确定 了水泵并联 时向高 水管供水的工作形式． 在高扬程 、 多机组 、 长管道的 低池 供水 的工况 点． 泵站 中 ， 普 遍 采用 这 种方 式 ． 并 联各 台水 泵 的流 量 与 １ 水泵并联 向高低池供水工况点确定 扬程 曲线 方程 可用式 （ １ ） 的形 式分 别表 示 ． 水泵并联同时向高低池供水的工况确定（ 图１ ） ： １ ． １ 水泵 性 能 曲线方 程 水泵性能参数之 间的关系一般是 由生产厂家以 将并 联 点 ｘ 的管 道 损 失从 相 应 水 泵 的 流 量 与 扬 程 曲线 中扣 除 ，得到 扣 除各 台水泵 并联 点 以前水 头 的 基本性能曲线的形式提供给用户的， 大多数离心泵 流量与扬程方程 ；向高低池送水的需要扬程等于相 Ｈ曲线是一条下降的抛物线 ， 可用以下方程表示［ １ － ２ ］ 应的净扬程加上水头损失． 下 面以 ３台水泵并联 向 Ｈ＝ Ａ １ ＋ Ｂ ｌ Ｑ ＋ Ｇ０ ２ ． （ １ ） 高、 低两池供水为例 ， 列 出水泵扬程 、 需要扬程 的关
提 高泵 站 装置 效 率 的 目的 ． 在 泵站 工程 设计 中 ， 水泵 工 况点 确定 的方 法 有多 种 ， 如 图解 法 、 数解 法及 计算
机编程求解 等方法． 图解法概念清楚 、 简单 ， 但 作图 繁杂不易操 作． 数解法在水泵并联 、 串联等条件下 ， 确定水泵工况点时， 由于计算工作量大 ， 一般用得不
表 １ 水 泵 性 能参 数 表
Ｈ３ ＝ Ａ ３ ＋ Ｑ ３ ＋ Ｇ 一 ５ Ｑ ３ ２ ；
Ｈｅ ＝ Ｈ Ｅ ． ＋ Ｓ ｘ ｏ （ Ｑ １ ＋ Ｑ ＋ Ｑ ３ ） 十 Ｓ ｎ Ｅ Ｑ ； 净 ＋ ５ 如（ ｌ Ｑ １ ＋ Ｑ ＋ Ｑ ） ＋ Ｄ ．
摘
Hale Waihona Puke 要： 为了能够快速准确地确 定水泵并联 向高低 池供水 时的工况点 ， 利用 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 中的规 划求解法的基 本功能
进行 求解． 对 于水泵 的流量与扬程 曲线 用方程 Ｈ＝ Ａ 。 ＋ Ｂ Ｑ ＋ Ｃ 。 Ｑ 表示 ， 将 并联 点前 的水头损 失从 相应各 台水泵
的扬程 中扣除 ， 得 到相应 的方程 ， 然后 分别 列 出向 高池和低池供 水的 需要扬 程方程 ． 根据 并联各 台水泵的扬程
Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 在水泵并联向高低池供水工况点 确定中的应用
姚 青云 ， 一 ， 杨 静
７ ５ ０ ０ ２ １ ） （ １ ． 宁夏 大学 土木 与水利 工程 学院， 宁夏 银川 ７ ５ ０ ０ ２ １ ； ２ ． 旱 区现代 农业水资源高效利 用 教 育部工程研究 中心 ， 宁夏 银 川
与供 给各 池的需要 扬程相 等的特 点 ， 应用 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 中的规 划求解 功能 ， 可计 算 出各 台水 泵及供给 各池 的流量 和
扬程 ．
关键词 ： 水 泵 并联 ； 高低 池供 水 ； 工况 点
中图分类号 ： Ｔ ｖ １ ３ ６
文献标 志码 ： Ａ
在城镇和农业供水工程 中，经常采用水泵并联 向高低不同的多个水池供水的复杂管道系统． 合理 地确定复杂供水系统 的工况点 ，能使所选水泵运行 效率提高 、 能耗降低 ， 保证正常供水需求 ， 从而达到
第２ 期
姚青云等 ： Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 在水泵并联向高低池供水工况点确定中的应用
１ ０ ５
ＨＩ ＝ Ａｌ ＋ Ｂ １ Ｑ １ ＋ Ｃ ｌ Ｑ ｌ ２ ＿ ５ １ ２ ；
Ｈ２ ＝ Ａ ２ ＋ Ｑ ２ ＋ ｃ ２ Ｑ ２ ２ － ５
； （ ３ ）
性能参数 如表 １ 所示． 根据管道长度 、 管径 、 附件等 数据 ， 按相关公式计算管道阻力参数如表 ２ 所示．
式中： Ｑ为水 泵 流量 ， ｍ３ ／ ｓ ； Ｈ 为水 泵 扬 程 ， ｍ； Ａ ， Ｂ ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ６ — ０ ６
系， 用方 程表 示如 下
作者简介 ： 姚 青云（ １ ９ ５ ７ 一） ， 男， 教授 ， 硕士生导师， 主要 从事水泵及 水泵站课程教 学及研究工作
多． 利 用计 算机 编 写程 序求 解 水 泵工 况 点 ， 这种 方 法
ｃ 。 为水泵 Ｑ ＿ Ｈ性能曲线常数 ， 其值取决于水泵性能 曲线的形式． 在 水 泵 性 能 曲线 上 取 ３个 点 ，一 般 取 水 泵 设 计 点参数及 高效 区 ２ 点 的参数 ，也可取水 泵性能 表对应 的 ３个点的参数 ， 将３ 个点 的流量 、 扬程值 代人 式 （ １ ） 得 含有 Ａ 。 ， Ｂ ， Ｃ 。 的方 程组 ， 利 用 克 莱 姆法则求解 出方程 中的 ３个常数 Ａ 。 ， Ｂ 。 ， ｃ 。 ，从而 得到水 泵性能 曲线方 程【 ” ． 同样 ， 利 用 此 方 法 也 可 得 到 水 泵 流 量 与 轴 功 率 之 间 的 曲线 方 程 ，方 程 形 式 如 下
２ ０ １ ３ 年 ６ 月
宁 夏 工 程 技 术
Ｎｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ Ｅｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ． １ ２ Ｎｏ ． ２
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
文章编号 ： １ ６ ７ １ — ７ ２ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ １ ０ ４ — ０ ３
Ｐ － ＝ Ｘｌ ＋ Ｑ ＋ Ｚ ｌ ． （ ２ ）
计算精度高 、 速度快 ， 可以计算各种复杂条件下水泵
运行 的工 况点 ， 但 此方 法需 要 编写程 序 ， 对编 程不 太
式 中： ｘ 。 ， ｙ ｌ ， Ｚ １ 为水泵流量与轴功率 曲线常数． ． ２ 工 况点 的确定 熟练 的人 员有 一定 的难 度 ． 本 文利 用 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 中规划 求 １ 水 泵并 联是 ２台或 ２台 以上水 泵 同时 向一 条 出 解 的特殊功能 ， 简单快速地确定 了水泵并联 时向高 水管供水的工作形式． 在高扬程 、 多机组 、 长管道的 低池 供水 的工况 点． 泵站 中 ， 普 遍 采用 这 种方 式 ． 并 联各 台水 泵 的流 量 与 １ 水泵并联 向高低池供水工况点确定 扬程 曲线 方程 可用式 （ １ ） 的形 式分 别表 示 ． 水泵并联同时向高低池供水的工况确定（ 图１ ） ： １ ． １ 水泵 性 能 曲线方 程 水泵性能参数之 间的关系一般是 由生产厂家以 将并 联 点 ｘ 的管 道 损 失从 相 应 水 泵 的 流 量 与 扬 程 曲线 中扣 除 ，得到 扣 除各 台水泵 并联 点 以前水 头 的 基本性能曲线的形式提供给用户的， 大多数离心泵 流量与扬程方程 ；向高低池送水的需要扬程等于相 Ｈ曲线是一条下降的抛物线 ， 可用以下方程表示［ １ － ２ ］ 应的净扬程加上水头损失． 下 面以 ３台水泵并联 向 Ｈ＝ Ａ １ ＋ Ｂ ｌ Ｑ ＋ Ｇ０ ２ ． （ １ ） 高、 低两池供水为例 ， 列 出水泵扬程 、 需要扬程 的关
提 高泵 站 装置 效 率 的 目的 ． 在 泵站 工程 设计 中 ， 水泵 工 况点 确定 的方 法 有多 种 ， 如 图解 法 、 数解 法及 计算
机编程求解 等方法． 图解法概念清楚 、 简单 ， 但 作图 繁杂不易操 作． 数解法在水泵并联 、 串联等条件下 ， 确定水泵工况点时， 由于计算工作量大 ， 一般用得不
表 １ 水 泵 性 能参 数 表
Ｈ３ ＝ Ａ ３ ＋ Ｑ ３ ＋ Ｇ 一 ５ Ｑ ３ ２ ；
Ｈｅ ＝ Ｈ Ｅ ． ＋ Ｓ ｘ ｏ （ Ｑ １ ＋ Ｑ ＋ Ｑ ３ ） 十 Ｓ ｎ Ｅ Ｑ ； 净 ＋ ５ 如（ ｌ Ｑ １ ＋ Ｑ ＋ Ｑ ） ＋ Ｄ ．
摘
Hale Waihona Puke 要： 为了能够快速准确地确 定水泵并联 向高低 池供水 时的工况点 ， 利用 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 中的规 划求解法的基 本功能
进行 求解． 对 于水泵 的流量与扬程 曲线 用方程 Ｈ＝ Ａ 。 ＋ Ｂ Ｑ ＋ Ｃ 。 Ｑ 表示 ， 将 并联 点前 的水头损 失从 相应各 台水泵
的扬程 中扣除 ， 得 到相应 的方程 ， 然后 分别 列 出向 高池和低池供 水的 需要扬 程方程 ． 根据 并联各 台水泵的扬程
Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 在水泵并联向高低池供水工况点 确定中的应用
姚 青云 ， 一 ， 杨 静
７ ５ ０ ０ ２ １ ） （ １ ． 宁夏 大学 土木 与水利 工程 学院， 宁夏 银川 ７ ５ ０ ０ ２ １ ； ２ ． 旱 区现代 农业水资源高效利 用 教 育部工程研究 中心 ， 宁夏 银 川
与供 给各 池的需要 扬程相 等的特 点 ， 应用 Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 中的规 划求解 功能 ， 可计 算 出各 台水 泵及供给 各池 的流量 和
扬程 ．
关键词 ： 水 泵 并联 ； 高低 池供 水 ； 工况 点
中图分类号 ： Ｔ ｖ １ ３ ６
文献标 志码 ： Ａ
在城镇和农业供水工程 中，经常采用水泵并联 向高低不同的多个水池供水的复杂管道系统． 合理 地确定复杂供水系统 的工况点 ，能使所选水泵运行 效率提高 、 能耗降低 ， 保证正常供水需求 ， 从而达到
第２ 期
姚青云等 ： Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 在水泵并联向高低池供水工况点确定中的应用
１ ０ ５
ＨＩ ＝ Ａｌ ＋ Ｂ １ Ｑ １ ＋ Ｃ ｌ Ｑ ｌ ２ ＿ ５ １ ２ ；
Ｈ２ ＝ Ａ ２ ＋ Ｑ ２ ＋ ｃ ２ Ｑ ２ ２ － ５
； （ ３ ）
性能参数 如表 １ 所示． 根据管道长度 、 管径 、 附件等 数据 ， 按相关公式计算管道阻力参数如表 ２ 所示．
式中： Ｑ为水 泵 流量 ， ｍ３ ／ ｓ ； Ｈ 为水 泵 扬 程 ， ｍ； Ａ ， Ｂ ，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ６ — ０ ６
系， 用方 程表 示如 下
作者简介 ： 姚 青云（ １ ９ ５ ７ 一） ， 男， 教授 ， 硕士生导师， 主要 从事水泵及 水泵站课程教 学及研究工作
多． 利 用计 算机 编 写程 序求 解 水 泵工 况 点 ， 这种 方 法
ｃ 。 为水泵 Ｑ ＿ Ｈ性能曲线常数 ， 其值取决于水泵性能 曲线的形式． 在 水 泵 性 能 曲线 上 取 ３个 点 ，一 般 取 水 泵 设 计 点参数及 高效 区 ２ 点 的参数 ，也可取水 泵性能 表对应 的 ３个点的参数 ， 将３ 个点 的流量 、 扬程值 代人 式 （ １ ） 得 含有 Ａ 。 ， Ｂ ， Ｃ 。 的方 程组 ， 利 用 克 莱 姆法则求解 出方程 中的 ３个常数 Ａ 。 ， Ｂ 。 ， ｃ 。 ，从而 得到水 泵性能 曲线方 程【 ” ． 同样 ， 利 用 此 方 法 也 可 得 到 水 泵 流 量 与 轴 功 率 之 间 的 曲线 方 程 ，方 程 形 式 如 下