关注水泵的水力特性
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这样,才可根据水泵进出口的压差,判断水泵工作 点扬程,并根据特性曲线,大致得到工作点流量,与 实测流量进行对比,判断水泵本身的性能。
④ 增设压力表以后得到的数据
在水泵进(点2)、出(点3)水端增 设压力表以后,在单泵流量仍为600~ 680m3/h的条件下,得到的数据是:
※ 拆除了滤网的管道过滤器阻力约为 3m水柱。
※ 缓闭消声止回阀的阻力高达约 30m 水柱。
⑤ 启示
※ 循环水泵的选择,不仅需满足 流量和扬程,以及应使工作点处在 高效率的的区段,而且应关注发生 工作点偏移的后果,要对水泵特性 曲线的形状,给以足够的关注。
※ 阻力增大原因之一:水泵进、出水管段管径 和流速
有关技术措施和设计手册虽有些说法,但用词都是 “宜”。当然, 管径大些和流速小些好。但应综合考虑 其必要性、作用和效益。
※ 阻力增大原因之二:管道过滤器
宜尽量采用除污器,避免采用管道过滤 器,因过滤器阻力过大造成的运行故障时 有发生。
虽然除污器的ζ= 4~6, 管道过滤器 的ζ= 1.5~3(这些数据并不准确,都应与 滤孔直径和滤网目数有关)。但除污器有 条件设置在母管上,且可以多个并联配置。
※ 阻力增大原因之三:止回阀
止回阀种类很多,应具体了解其阻 力特性。尤其是有的所谓“缓闭消声 止回阀”,阻力很大。因阻力过大造 成的运行故障,也时有发生。
任何配置于空调或采暖系统上的构 件,都应取得其阻力特性数据。(无 量纲局部阻力系数或流量系数KVS)
※ 阻力大也造成水泵吸入端负压和汽蚀
其中静压较小的是蓄能循环泵,吸入口 连接于高度仅为6m的开式蓄冰槽。而自蓄 冰槽出口至泵吸入口的D800母管上还有n道 阀门,然后是D300泵吸入端管道上的蝶阀 和管道过滤器。这些管道的阻力损失如果 大于冰槽水位形成的静压,出现负压和发 生汽蚀是必然的。
十三、 循环水泵的水力特性 1)流量过大和电机过载
循环水泵在运行中电机过 载的现象经常发生。
※ 当系统实际阻力损失小于循环水泵 铭牌扬程时,水泵工作点。 A 流量和扬程均大于水泵铭牌参数; B 流量和扬程均小于水泵铭牌参数; C 流量大于、扬程小于水泵铭牌参数; D 流量小于、扬程大于水泵铭牌参数。
实际工作点流量与扬程的乘积,会 大于铭牌工作点水泵铭牌流量与扬程 的乘积。特性曲线平坦的水泵更明显。
而且,该点所对应的效率,常会低 于铭牌工作点的效率。
这是水泵电机过载的主要原因。
处理办法: (1) 关小水泵进口(或出口)阀门 的开度; (2) 更换水泵; (3) 切削水泵叶轮。
2)流量不足和电机做功少
水泵的铭牌扬程和流量,有时 用一个点来表示。其实应该是一根 特性曲线所涵盖的范围。水泵的实 际工作点,并不是铭牌上的一个点, 而是在H-G特性曲线图上,系统特 性曲线与水泵特性曲线的交汇点。
《采暖通风与空气调节设计规范》 4.8.10条规定:“采暖系统计算压力 损失的附加值宜采用10%”,如果再 加上设计保守因素。水泵特性曲线与 系统特性曲线的交汇点,总是会偏向 右下方向,流量会大于、扬程会小于 水泵铭牌参数。
根据水泵样本读出的特性数值
点
扬程
所对应的流量
1 额定工作点 39m
950
所对应的功率 132kW
2 额定工作点+3m
650
10Leabharlann BaidukW
3 额定工作点+6m
100
50kW(电机做功很少)
4 额定工作点-3m
1200
160kW
5 额定工作点-6m
1400
180kW(常见的电机过载)
③ 系统阻力为什么增大? 需要通过测量水泵进口与出口之间的压差,
⑥ 整改意见 ※ 努力降低与循环水泵相关构件的阻力, 使此环节的阻力损失,不超过10m水柱。 ※ 取消所有循环水泵入口的管道过滤器, 改在每组并联水泵吸入侧的母管上,配置 与母管同径的卧式除污器,两组并联,并 控制除污器的滤孔直径和滤网目数不过密。
※ 将所有循环水泵出口的缓闭消 声止回阀,更换为阻力较小的普通 止回阀,约可降低阻力损失为现在 的1/2。如果同时能把出水管段管 径改为与进水管段同径,两个因素 叠加,有可能使止回阀的阻力损失, 降低为现在的1/3~1/4。
某大型制冷站,出现多组并联 循环水泵流量严重不足等现象, 致使系统不能正常供冷运行。
建设单位强烈不满,这是“细 节决定成败”的典型教训。
① 现象 ※ 额定流量950m3/h、扬程0.39MPa的一组并联 双吸离心泵,单泵运行流量为600~680m3/h,两 台泵并联运行流量约为1200m3/h ,三台泵并联 运行流量约为1600m3/h。 ※ 实测水泵电机运行电流过低。 ※ 其中一组静压较小的泵吸入口出现负压和汽 蚀,引起管道强烈振动。 ※ DN350管段发生断裂。
一般情况下,如为多台水泵并联,且每台水泵的支路 管段不长,进水管段可与水泵进口同径。出水管段应与 进水管段同径(一般水泵出口直径比进口直径小一号, 因此应放大一号)。
当每台水泵支路上配置阻力较大的 构件(如管道过滤器和止回阀等) 时,则要更加注意管径和流速。
本工程水泵进、出水管段的管径, 均按照水泵口径配置,出口直径比 进口直径小一号,必然会造成很大 的压力损失。
判断水泵在工作点的扬程,但是无法得到。因 为水泵进口侧压力表,设在了蝶阀以内、管道 过滤器之前的点1,而水泵出口侧压力表,设 在了止回阀之外的点4。这两个压力表的压差, 包括了水泵的扬程、管道过滤器和止回阀的阻 力,而使这三个数值都不能得到。
此处设置压力表,是为判断水泵的运行状态,以及 相关构配件的阻力特性。因此: ※ 水泵进口侧压力表,应紧靠水泵吸入口(点2)。 如在进口侧配置管道过滤器,管道过滤器前和后都应 该设,以判断过滤器的阻力。 ※ 水泵出口侧压力表,应在止回阀之内(点3)。
② 分析 水泵的特性曲线比较平坦,系统阻力变化对流量和
轴功率的影响显著。 ※ 当系统阻力减少(例如扬程选择过高或多台泵并 联只部分运行)时,工作点从A移向B,流量和轴功率 会显著增加,这是常见的现象。 ※ 当系统阻力增加(例如网路阻力过大或并联的环 路关闭过多)时,工作点从A移向C,流量和轴功率会 显著减少,电机做功少,系统流量不足。此种现象不 常见, 但在这里发生了。
④ 增设压力表以后得到的数据
在水泵进(点2)、出(点3)水端增 设压力表以后,在单泵流量仍为600~ 680m3/h的条件下,得到的数据是:
※ 拆除了滤网的管道过滤器阻力约为 3m水柱。
※ 缓闭消声止回阀的阻力高达约 30m 水柱。
⑤ 启示
※ 循环水泵的选择,不仅需满足 流量和扬程,以及应使工作点处在 高效率的的区段,而且应关注发生 工作点偏移的后果,要对水泵特性 曲线的形状,给以足够的关注。
※ 阻力增大原因之一:水泵进、出水管段管径 和流速
有关技术措施和设计手册虽有些说法,但用词都是 “宜”。当然, 管径大些和流速小些好。但应综合考虑 其必要性、作用和效益。
※ 阻力增大原因之二:管道过滤器
宜尽量采用除污器,避免采用管道过滤 器,因过滤器阻力过大造成的运行故障时 有发生。
虽然除污器的ζ= 4~6, 管道过滤器 的ζ= 1.5~3(这些数据并不准确,都应与 滤孔直径和滤网目数有关)。但除污器有 条件设置在母管上,且可以多个并联配置。
※ 阻力增大原因之三:止回阀
止回阀种类很多,应具体了解其阻 力特性。尤其是有的所谓“缓闭消声 止回阀”,阻力很大。因阻力过大造 成的运行故障,也时有发生。
任何配置于空调或采暖系统上的构 件,都应取得其阻力特性数据。(无 量纲局部阻力系数或流量系数KVS)
※ 阻力大也造成水泵吸入端负压和汽蚀
其中静压较小的是蓄能循环泵,吸入口 连接于高度仅为6m的开式蓄冰槽。而自蓄 冰槽出口至泵吸入口的D800母管上还有n道 阀门,然后是D300泵吸入端管道上的蝶阀 和管道过滤器。这些管道的阻力损失如果 大于冰槽水位形成的静压,出现负压和发 生汽蚀是必然的。
十三、 循环水泵的水力特性 1)流量过大和电机过载
循环水泵在运行中电机过 载的现象经常发生。
※ 当系统实际阻力损失小于循环水泵 铭牌扬程时,水泵工作点。 A 流量和扬程均大于水泵铭牌参数; B 流量和扬程均小于水泵铭牌参数; C 流量大于、扬程小于水泵铭牌参数; D 流量小于、扬程大于水泵铭牌参数。
实际工作点流量与扬程的乘积,会 大于铭牌工作点水泵铭牌流量与扬程 的乘积。特性曲线平坦的水泵更明显。
而且,该点所对应的效率,常会低 于铭牌工作点的效率。
这是水泵电机过载的主要原因。
处理办法: (1) 关小水泵进口(或出口)阀门 的开度; (2) 更换水泵; (3) 切削水泵叶轮。
2)流量不足和电机做功少
水泵的铭牌扬程和流量,有时 用一个点来表示。其实应该是一根 特性曲线所涵盖的范围。水泵的实 际工作点,并不是铭牌上的一个点, 而是在H-G特性曲线图上,系统特 性曲线与水泵特性曲线的交汇点。
《采暖通风与空气调节设计规范》 4.8.10条规定:“采暖系统计算压力 损失的附加值宜采用10%”,如果再 加上设计保守因素。水泵特性曲线与 系统特性曲线的交汇点,总是会偏向 右下方向,流量会大于、扬程会小于 水泵铭牌参数。
根据水泵样本读出的特性数值
点
扬程
所对应的流量
1 额定工作点 39m
950
所对应的功率 132kW
2 额定工作点+3m
650
10Leabharlann BaidukW
3 额定工作点+6m
100
50kW(电机做功很少)
4 额定工作点-3m
1200
160kW
5 额定工作点-6m
1400
180kW(常见的电机过载)
③ 系统阻力为什么增大? 需要通过测量水泵进口与出口之间的压差,
⑥ 整改意见 ※ 努力降低与循环水泵相关构件的阻力, 使此环节的阻力损失,不超过10m水柱。 ※ 取消所有循环水泵入口的管道过滤器, 改在每组并联水泵吸入侧的母管上,配置 与母管同径的卧式除污器,两组并联,并 控制除污器的滤孔直径和滤网目数不过密。
※ 将所有循环水泵出口的缓闭消 声止回阀,更换为阻力较小的普通 止回阀,约可降低阻力损失为现在 的1/2。如果同时能把出水管段管 径改为与进水管段同径,两个因素 叠加,有可能使止回阀的阻力损失, 降低为现在的1/3~1/4。
某大型制冷站,出现多组并联 循环水泵流量严重不足等现象, 致使系统不能正常供冷运行。
建设单位强烈不满,这是“细 节决定成败”的典型教训。
① 现象 ※ 额定流量950m3/h、扬程0.39MPa的一组并联 双吸离心泵,单泵运行流量为600~680m3/h,两 台泵并联运行流量约为1200m3/h ,三台泵并联 运行流量约为1600m3/h。 ※ 实测水泵电机运行电流过低。 ※ 其中一组静压较小的泵吸入口出现负压和汽 蚀,引起管道强烈振动。 ※ DN350管段发生断裂。
一般情况下,如为多台水泵并联,且每台水泵的支路 管段不长,进水管段可与水泵进口同径。出水管段应与 进水管段同径(一般水泵出口直径比进口直径小一号, 因此应放大一号)。
当每台水泵支路上配置阻力较大的 构件(如管道过滤器和止回阀等) 时,则要更加注意管径和流速。
本工程水泵进、出水管段的管径, 均按照水泵口径配置,出口直径比 进口直径小一号,必然会造成很大 的压力损失。
判断水泵在工作点的扬程,但是无法得到。因 为水泵进口侧压力表,设在了蝶阀以内、管道 过滤器之前的点1,而水泵出口侧压力表,设 在了止回阀之外的点4。这两个压力表的压差, 包括了水泵的扬程、管道过滤器和止回阀的阻 力,而使这三个数值都不能得到。
此处设置压力表,是为判断水泵的运行状态,以及 相关构配件的阻力特性。因此: ※ 水泵进口侧压力表,应紧靠水泵吸入口(点2)。 如在进口侧配置管道过滤器,管道过滤器前和后都应 该设,以判断过滤器的阻力。 ※ 水泵出口侧压力表,应在止回阀之内(点3)。
② 分析 水泵的特性曲线比较平坦,系统阻力变化对流量和
轴功率的影响显著。 ※ 当系统阻力减少(例如扬程选择过高或多台泵并 联只部分运行)时,工作点从A移向B,流量和轴功率 会显著增加,这是常见的现象。 ※ 当系统阻力增加(例如网路阻力过大或并联的环 路关闭过多)时,工作点从A移向C,流量和轴功率会 显著减少,电机做功少,系统流量不足。此种现象不 常见, 但在这里发生了。