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水泵串联,并联到底有什么作用

难过的蜜粉
可爱的小鸭子
2023-01-05 09:34:30

水泵串联,并联到底有什么作用

最佳答案
安详的八宝粥
魁梧的煎饼
2026-04-08 10:16:44

在理想状态下,同型号同规格的两台水泵其流量与扬程关系是:

串联时:Q=Q1=Q2;H=H1+H2

当两台或两台以上水泵串联时流量并无大的改变而扬程叠加。

水泵的串联常用于给水管网加压,室外给水管网的加压泵站即采用水泵串联方式。

并联时:Q=Q1+Q2;H=H1=H2

即当两台或两台以上水泵并联时,其系统的扬程无大改变,但流量叠加。

水泵并联常用于单台水泵不能满足流量要求时,或选择系统流量过大的单台水泵会造成运转费用增加时。并联可根据用水量的多少及用水高峰调节开启水泵的台数,降低运行成本。

水泵开动前,先将泵和进水管灌满水,水泵运转后,在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下,叶轮流道里的水被甩向四周,压入蜗壳,叶轮入口形成真空,水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。

继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。由此可见,若离心泵叶轮不断旋转,则可连续吸水、压水,水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。

扩展资料:

轴流泵与离心泵的工作原理不同,它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力,可把水从下方推到上方。

轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转,在叶片产生的升力作用下,连续不断的将水向上推压,使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转,水也就被连续压送到高处。

自吸泵与普通离心泵相比,具有结构紧凑、使用操作简单,不但省去了起动前灌大量引水的麻烦,也省去了进水管低阀,减少了进水阻力,增加泵的出水量,但与同规格的普通离心泵的效率相比要低3%~5%。自吸泵较多的是应用在轻小型喷灌机组和管道灌机组上。

参考资料来源:百度百科——水泵

参考资料来源:百度百科——并联运转

最新回答
积极的石头
矮小的彩虹
2026-04-08 10:16:44

两台水泵并联,为提高效率,减少能耗,在安装时要注意如下问题,第一尽量减少弯角。第二、进出口管径不待小于水泵口径。第三、母管口径截面积必须大于支管口径面积之和,为减少阻力,最好增加50%。第四、进出口阀门要采用闸板阀、球阀等,尽量不要用阻力大的截止阀、蝶阀等。

壮观的水杯
健康的水杯
2026-04-08 10:16:44
现有两台市水泵,一台功率18.5kw,另一台11kw,两台泵扬程相同,可否并联运行于同一个管路中,有人说“大机拖小机“不行,又有人说可以的,烦请各位帮忙指教,谢谢!

供水系统中调速水泵有关问题的探讨

作者:覃正清

时间:2003年3月24日

1、前言

水泵调速技术已经存在多年,早期主要是一些低压水泵采用低压变频器进行调速,因为成本不高,所以采用比较普遍。而对于高压水泵的调速,早期还大多是采用液力偶合器、串级调速等传统方法来实现。随着高压大功率变频器的出现,目前采用高压变频器对高压水泵进行调速逐渐成为一种趋势。由于高压变频器目前成本相对较高,许多供水行业的人士出于投资回收考虑,对水泵调速这项技术本身及其可以取得的效益都比较关心,经常有如下一些疑惑:

a供水系统一般多台水泵并联运行,设计原则是同压头水泵并联,同流量水泵串联。而调速泵速度降低后,按一般常理认为,其输出水压将降低,那么调速泵如何再与其他工频泵并联,是否有内耗存在?

b常说水泵流量和转速成正比,压力和转速平方成正比,其功率则和转速立方成正比,也就是说水泵的功耗是按流量的立方关系变化的,假设水泵流量调到一半时,水泵的轴功率只有满流量时的12.5%,省电应达到87.5%,可为什么实际系统的节能效果远不是这样?到底怎样预估一个水泵调速系统的节能潜力? c调速水泵和工频水泵并联运行时,调速水泵能否无限制往下调速?调速泵是不是转速到0时流量才为0?并联工频水泵会不会过流?调速泵会不会水流倒惯?调速时应注意什么问题?

d水泵调速方法有哪些?究竟什么方式比较可取?对水泵进行调速改造,除了节能,到底还能有什么其他效益?

本文将从水泵的工作特性出发,解释和回答这些问题,不对之处,欢迎专家指正。

2、水泵的工作特性

图(1)

水泵定速工作时,工作特性如图(1)所示。曲线①为水泵按转速N1定速工作时的Q-H曲线,曲线②③为管路特性曲线。

在第一种负载工况下,水泵工作在A点,流量为Q1,压力为H1。当流量减为Q2时,水压将上升到H2,水泵工作在B点。水压的上升,一方面存在不必要的电耗,另一方面也可能威胁到供水管网的安全。

从水泵定速工作特性曲线看出,尽管水泵工作转速不变,但只要管网特性发生变化(曲线②变为曲线③),那么水泵的工作点是发生变化的,其流量和压力也随之变化。换言之,水泵的输出压力并不只是转速的单值函数。

在自来水行业,流量的减少是因为夜间用户关阀,管网特性曲线发生了变化,曲线②变为曲线③,流量由Q1降为Q2。为了防止管网水压的上升威胁到管网安全,可以调节水泵出口阀门或者改开小泵。

在一些化工生产、制冷等行业,流量的减少是因为生产工艺的需要,这时可以调节水泵输出阀门,人为改变管网特性,使水泵工作点由A点变到B点,从而达到主动调节流量的目的。

图(2)

图(2)示出了水泵调速运行时,水泵工作特性的变化情况,曲线①②③分别为水泵按N1 、N3和N2三种速度运行时的特性曲线,曲线④⑤为管网特性曲线。如果管网特性不变,保持为曲线④,水泵由N1转速调节到N2速运行时,水泵的工作点将由A点变到B点,流量和水压分别变到Q2和H2,它们都随着转速的下降而下降。负载特性不变时,水泵的流量Q、水压H、轴功率P和转速N之间满足如下关系:

Q∝N,H∝N2,P∝N3。

但如果是外界因素导致管网特性发生变化(由曲线④变为曲线⑤),使得流量减少为Q2,但又要维持水压不变,这时水泵可以将速度调节到N3运行,从工作曲线中可以看出,水泵的转速和输出流量下降,但水泵的输出压力却保持不变,这就是为什么流量变化时,可以通过调节水泵转速实现恒压供水的理论依据。这种情况下,由于管网特性的改变,水泵的流量Q、水压H、轴功率P和转速N之间不再满足Q∝N、H∝N2、P∝N3的关系,并不是转速下降其水压就下降,水泵速度下降且其分担的流量下降后,只要其输出水压不变,就可以和其他高速水泵并联运行。

3、水泵调速运行的轴功率

3.1管路特性不变

管路特性不变时,水压随流量的变化而变化,调速时只对流量作要求,对水压不作要求,这时水泵的工作情况如图(3)所示:

图(3)

从图可见,需要流量下降时,将水泵速度由N1下调为N2,则水泵工作点由A点变为B点,流量由Q1变为Q2,压力由H1变为H2,水泵在A、B两个工作点的输出功率PA和PB分别为: PA=H1×Q1, PB=H2×Q2

从上式看出,如果转速降为50%,则水泵输出功率下降为12.5%;如果在A、B两点水泵的效率差别不大,则水泵的输入功率也大大下降。

3.2调速时要求水压恒定

图(4)

在图(4)这种工况下,水泵速度由N1调到N2,工作点由A点变到B点,流量由Q1变到Q2,水压保持不变,H1=H2。水泵在A、B两点的输出功率PA=H1×Q1,PB=H2×Q2。

PAPB = H1×Q1H2×Q2 =Q1 Q2

这种情况下,水泵输出功率和流量成正比。(注意:水泵输出功率不和转速成正比,因为管路特性已变化,Q1不正比于N1,Q2不正比于N2。)这种工况下类似自来水行业。用户用水量由Q1下降为Q2(用水量下降是用户关阀引起的管路特性发生变化,由特性曲线(1)变为曲线(2)仍需水压保持恒定。

4、水泵调速运行的节能效益

4.1管路特性不变

图(5)

外部管路特性不变。如果通过水泵调速方式改变流量,按工作点由A点降到B点;如果水泵定速运行,通过阀门改变流量,则水泵从A点变为C点。水泵在

B、C两工作点的输出功率和输出功率差分别为:PC=H3×Q2, PB =H2×Q2; 假设水泵在B、C两点效率差别不大,都约为η,则调速方式相对于关阀方式,节能效益 ΔP=(H3-H2) Q2 η 。

4.2管路特性变化而调速时要求水压恒定

图(6)

流量由Q1变为Q2时,如果水泵定速运行,工作点将由A变为C点;如果通过调速方式,水泵工作点将由A变为B点。水泵在B、C两点的输出功率差为: PC

-PB=(H3-H2)×Q2。假设水泵在B、C两个工作点的效率差别不大,都为η,则水泵输入功率差

ΔP=(H3-H2) Q2 η 。

5、水泵调速运行节能效益计算实例

水泵调速节能效益与水泵的特性、运行方式、电费水平等多种因素有关,由于这些因素在不同场合下千差万别,计算节能效益时对工况作如下假设:

水泵功率为1000KW,年运行时间8000小时,其中1600小时(即20%时间)为100%流量,4000小时(即50%时间)为70%流量,2400小时(即30%时间)为50%流量,调速装置效率为96%,假设水泵流量Q和压力H在采用阀门调节流量时近似满足如下关系:H=A-(A-1)Q2,其中A为水泵出口封闭时的出口压力,假设为140%,假设电费为1元/度。

5.1采用阀门调节时电耗计算

采用阀门调节流量时,功耗等于流量Q和压力H的乘积。各种流量的功耗计算如下:

P100%=1000KW

P70%=1000×0.7×(1.4-0.4×0.7×0.7)=842.8KW

P50%=1000×0.5×(1.4-0.4×0.5×0.5)=650KW

电费计算如下:1000×1600+842.8×4000+650×2400=6531200度,一年电费约653万元。

5.2采用调速且要求水压恒定时电耗计算

采用调速水泵调节流量时,如果需要压力恒定,则功耗仍然按流量Q和压力H的乘积计算。各种流量的功耗计算如下(其中0.96为调速装置效率): P100%=1000/0.96=1041KW

P70%=1000×0.7×1/0.96=729KW

P50%=1000×0.5×1/0.96=521KW

电费计算如下:1041×1600+729×4000+521×2400=5830000度,一年耗电费约583万元。

流量变化时,如果要求压力不变,相对于用阀门调节流量,采用变频器调节流量后,一年可以节省电费约653-583=90万元,节电量约为13.8%。

5.3采用调速且管路特性不变时的电耗计算

采用调速水泵调节流量时,如果没有压力要求,即假定外部管阻特性不变,则功耗正比于流量的立方。各种流量的功耗计算如下(其中0.96为变频器效率): P100%=1000KW

P70%=1000×0.73/0.96=357.3KW

P50%=1000×0.53/0.96=130.2KW

电费计算如下:1000×1600+357.3×4000+130.2×2400=3341680度,一年

耗电费约334.1万元。

流量变化时,如果外部管阻特性不变(即流量小时,压力也小,调速时对压力不作要求),相对于用阀门调节流量,采用变频器调节流量后,一年可以节省电费约653-334=319万元,节电量达到48.8%。

从计算中可以看出,如果水泵依据流量需求而调速,对水压不作要求的工况,其节能效果大大好于要求水压恒定的工况。仿照以上计算方法,用户可以根据自己实际的水泵容量、供水工况及电费水平,直接预估出调速后的节能效益。

6、调速泵和工频水泵的并联运行

6.1多泵并联时,调速泵实现流量调节的图示

水泵不管全速运行或调速运行,总满足以下的特性关系:

图(7)

图(7)中绘出水泵分别以不同速度 (n1>n2>n3>n4)运行的H_Q特性曲线,纵坐标H表示水泵出口水压,横坐标Q代表水泵流量。从H_Q曲线看出:

a水泵定速运行时,如果其流量减小,水泵出口水压将增大。如A、B两点,水泵以恒定速度n1运行,当该泵流量由 Q2下降到Q1时,该水泵出口水压将由H2上升到H1。

b如果水泵的流量相同,水泵高速运行时的出口水压高于低速运行时出口水压。如A、D两点。

c水泵降速运行时,如果其流量比高速运行时减小,则可以和高速运行时有相同的出口水压值。如B、C两点。

两台一样的水泵,分别以不同速度运行,如果各自流量不同,仍可以有相同的出口水压值,可以直接并联运行。

假如当前管网总流量为Q2+Q3,管网水压为H2,由两台水泵并联供水(多台并联时很容易类推)。定速泵以n1速度运行,达到出口压力H2时提供的流量为Q2,运行于B点。调速泵以n2速度运行,达到出口压力H2时提供的流量为Q3,系统达到平衡。

如果由于工况变化,管网总流量变为Q2+Q4,仍要保持管网水压为H2,由两台水泵并联供水(多台并联时很容易类推)。定速泵还以n1速度运行,达到出口压力H2时提供的流量为Q2,运行于B点。而调速泵降速到n3速度运行,达到出口压力H2时提供的流量为Q4,运行于E点。系统达到新的平衡。

在以上两种工况中,两台水泵的出口压力也完全一致,直接并联运行,不会有所谓的内耗存在。

甜甜的豌豆
柔弱的火车
2026-04-08 10:16:44

优点

1、各区供水自成系统,互不影响,供水较安全可靠;

2、各区升压设备集中设置,便于维修、管理,能源消耗较少。

3、水泵、水箱并联供水系统中,各区水箱容积小,占地少。

4、气压给水设备和变频调速泵并联供水系统中,无需水箱,节省了占地面积。

缺点

1、水泵型号较多,水箱占用建筑使用面积;

2、上区供水泵扬程较大,总压水线长;

3、由气压给水设备升压供水时,调节容积小,耗电量较大,分区多时,高区气压罐承受压力大,使用钢材较多,费用高;

4、由变频调速泵升压供水时,设备费用较高,维修较复杂。

扩展资料

当室外给水管网水压经常不足、室内用水不均匀、室外管网不允许水泵直接吸水而建筑物允许设置水箱水时,常采用水泵水箱联合给水方式。水泵从储水池吸水,经加压后送入水箱。因水泵供水量大于系统用水量,水箱水位上升,至最高水位时停泵。此后由水箱向系统供水,水箱水位下降,至最低水位时水泵重新启动。

这种给水方式由水泵和水箱联合工作,水泵及时向水箱充水,可以减小水箱容积。同时,在水箱的调节下,水泵能稳定在高效点工作,节省电耗。在高位水箱上采用水位继电器控制水泵启动,易于实现管理自动化。储水池和水箱能够储备一定水量,增强供水的安全可靠性。

参考资料来源:百度百科-给水方式

参考资料来源:百度百科-并联式给水系统

无语的香烟
高贵的人生
2026-04-08 10:16:44

并联运行的特点是:每台水泵所产生的扬程相等,总的流量为每台泵流量之和。

并联运行时泵的总性能曲线是每台泵的性能曲线在同一扬程下各流量相加所得的点相连而成的光滑曲线。泵的工作点是泵的总性能曲线与管道特性曲线的交点。

并联运转,是将数台型号相同或不同的机器并用。如当单台泵不能满足扬程需要,可以选择并联多台泵来提高扬程和流量。选择特性相同的泵并联效率最高。串联运行也能达到相似效果。在选择串联或者并联运行的时候,视具体情况而定。

扩展资料:

并联运转时泵在小流量、高扬程点运转,串联运转时泵在大流量、低扬程点运转。对一般的离心泵而言,流量小时一般功率小,但实际上泵的串联运转很少使用。

泵的串联、并联运转不仅要考虑输出流量、扬程满足实际需要,还应该考虑运转的经济性,使泵尽可能地在高效区运转。

当开拓和通风系统只能具备一个井筒作为总回风或总进风井时,要求总风量很大,一台通风机不能满足要求,往往在同一处将两台通风机并联作业,以提高矿井总风量。

两台通风机并联在一起运转时,通过网路的总风量是两台通风机的风量之和,两台通风机的风压相等。

参考资料来源:百度百科——并联运转

风中的帆布鞋
傻傻的丝袜
2026-04-08 10:16:44
离心泵的串联与并联安装比较,哪种更能节约泵成本?主要是针对离心泵之间的串联和并联的性能做出分析。 离心泵的串联、并联1、离心泵的并联就是两台型号相同的泵并联后,其特性曲线可用单泵特性曲线合成。当管路特性曲线不变时,并联后的流量增加,但小于两台单泵的流量之和。2、离心泵的串联就是两台型号相同的泵串联后,其特性曲线亦可用单泵特性曲线合成。当管路特性曲线不变时,串联后的压头增加,但亦小于两台单泵的压头之和。离心泵的安装和运转离心泵的安装高度应低于允许的安装高度(即计算的安装高度),以免产生汽蚀现象。为减少吸入管段的流体阻力,吸入管径不应小于泵入口直径,吸入管应短而直,不装阀门,但当泵的吸入口高于液面时应加一止逆底阀。离心泵启动前或停时应注意:(1)灌满液体,以免产生气缚现象;关闭出口阀门,以减小启动功率;(2)离心泵停泵前应先关闭出口阀门;(3)离心泵运转时,应定期检查轴封有无泄漏,轴承、填料函等发热情况,轴承应注意润滑。由此可见,离心泵的串联和并联都有利有弊,但是哪种更有利于节能,降低水泵价格成本呢?根据实际需要来进行并联还是串联是最节能的!

殷勤的往事
丰富的乌龟
2026-04-08 10:16:44

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图1--34(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图1--34(a)。

在理想状态下,同型号同规格的两台水泵其流量与扬程关系是:串联时:Q=Q1=Q2H=H1=H2从上两式得知,当两台或两台以上水泵串联时流量并无大的改变而扬程叠加。并联时:Q=Q1+Q2H=H1+H2即当两台或两台以上水泵并联时,其系统的扬程无大改变,但流量叠加。水泵的串联常用于给水管网加压,室外给水管网的加压泵站即采用水泵串联方式。水泵并联常用于单台水泵不能满足流量要求时,或选择系统流量过大的单台水泵会造成运转费用增加时。并联可根据用水量的多少及用水高峰调节开启水泵的台数,降低运行成本。采暖系统中循环水泵经常采用并联的方法以满足流量要求,备用水泵也采用并联方式。在水泵并联、串联时,应采用同种类型及同种规格的水泵连接,因同类型水泵特性曲线基本相同,流量及扬程易接近较理想状态。

水泵的串联运行

有时一台水泵的扬程不够,更换一台扬程高一点的离心泵又没有合适的,这时可以用两台扬程较低的水泵串联起来工作,所谓两台水泵串联就是第一台水泵的出口接第二台水泵的入口,但不是随便两台泵都能串联工作的,兴崛供水设备水泵的串联运行必须具备以下条件:

1.两台泵的流量基本上相等,至少两台水泵的最大流量基本上相等。

2.后一台泵的强度应能承受两台泵的压力总和。

串联运行后的总扬程是两台泵扬程的总和,其流量还是一台泵的流量。串联对应把扬程低的那一台放在前面,扬程高的那一台放在后面,这样有利于泵对压力的承受,若串联的两台泵扬程都很高,后一台泵的强度不能承受两台泵的扬程总和时,可采取第一台泵将水送到一定高度后,再接第二台泵。

水泵的并联运行

水泵的并联运行就是一台泵的流量不够,或者输水管道流量变化很大时,可以用两台或几台泵的出水管合用一条输水管道,水泵并联运行也并不是随便几台泵都能并联工作的。水泵并联运行的条件是:并联运转的几台水泵的扬程基本上相等,并且扬程曲线是下降的,不然的话,扬程低的水泵不能发挥作用,甚至从扬程低的那台泵倒流。并联运行后,水泵的扬程不变,流量是几台并联泵流量的总和。

并联运行安装时,在汇合点前各台泵的管路阻力最好都一样,各台泵的出口均应安装一个闸阀,以便一台泵有故障时,其他泵还可以运行。

泵并联运行时,不但可以节省输水管用量,缩小占地面积,而且当一台泵有故障时,送水不中断,还可以用开泵的台数调节流量。

苹果小海豚
淡淡的向日葵
2026-04-08 10:16:44
串联操作主要为了提高压头;并联操作主要是为了增大流量。

基本构造:

1、叶轮是离心泵的核心部分,它转速高输出力大。

2、泵体也称泵壳,它是水泵的主体。起到支撑固定作用,并与安装轴承的托架相连接。

3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接,将电动机的转矩传给叶轮,所以它是传递机械能的主要部件

4、密封环又称减漏环。

5、填料函主要由填料,不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却!

6、轴向力平衡装置,在离心泵运行过程中,由于液体是在低压下进入叶轮,而在高压下流出,使叶轮两侧所受压力不等,产生了指向入口方向的轴向推力,会引起转子发生轴向窜动,产生磨损和振动,因此应设置轴向推力轴承,以便平衡轴向力。

朴素的绿茶
美丽的鸭子
2026-04-08 10:16:44
国内水泵节能主要有以下几种节能方法:切开叶轮、变频技能、三元流技能和专用节能泵。①、切开叶轮节能众所周知,在离心式水泵的结构中,决议水量巨细和扬程凹凸的一个首要部件即是叶轮。其作业原理是高速旋转的叶轮股动其内部的液体旋转,然后发生离心力。咱们在初中物理课上就学过,决议离心力巨细的一个首要因素是旋转半径,从这咱们就能够看出,一旦一个离心泵的叶轮被切开,也即是将叶轮的直径变小,那么该叶轮的内部的液体的离心力肯定会变小,其结果只能是形成水泵的流量、扬程等参数下降,可能对安全出产形成危险。②、变频节能技能变频的首要作业原理是依托变频改动水泵驱动电机的频率,下降电机的转速来完成节能的作用,其首要使用的规模是:①该电机的负荷随出产工况的需求呈现周期性的改动,在这种工况下,当出产负荷下降时,该电机的负荷也随之下降,运用变频技能就能够使该电机在此刻的转速下降,然后到达节能的作用,但若是在作业工况比较平稳的体系中,变频技能的节能率会明显下降。②适应于某些循环水泵体系因规划参数富余量较大的水泵,即所谓的“大马拉小车”时,才有必定的作用,在这种工况下,依托变频改动泵电机的频率,下降泵的转速,调整水泵Q、H值工况点,使水泵的实践流量值低于水泵的额外流量值,以此来到达节能的意图。离心泵是以水力特性最好条件下的比转速作为类似原则进行规划的,每一种泵的流道水力模型的几许尺度必须与它的规划参数Q(流量)、H(扬程)、r/min(转速)一一对应才能发生水泵的终究功率。因而,泵叶轮水力模型及几许尺度不可能随转速改动而相应改动,所以变频调速使泵的额外转速下降,随之泵的输出流量减小,泵的扬程下降,泵实践功率下降,并远低于该泵原功率值。当工业循环水泵体系选用的循环水泵的功能参数Q、H值富余量不大时,假如选用变频调速将泵的实践参数Q、H值变小,可能会形成水泵流量减小值过大,体系冷却水量缺少,形成冷却水体系水温增加。③三元流技能三元流技能即是把叶轮内部的三元立体空间无限地切割,经过对叶轮流道内各作业点的剖析,建立起完好、实在的叶轮内活动的数学模型。经过这一办法,对叶轮流道剖析能够做得最精确,反映流体的流场、压力散布也最接近实践。叶轮出口为射流和尾迹(漩涡)的活动特征,在规划核算中得以表现。因而,规划的叶轮也就能非常好地满意工况请求,功率明显进步。但是,假如单纯的将一般水泵的叶轮更换为三元流叶轮,其节能作用可能不能到达预期,由于在泵壳及其他部件都现已定型的情况下,独自的三元流叶轮不能改动全部水泵内部一切的过流部件的水阻力和水丢失。④、节能专用水泵:节能专用水泵专为各类型循环水泵体系量身定做,其综合利用各项技能,将虹吸原理、三元流技能及技能专利完美的联络在一起,并将节能专用水泵从规划、开模、锻造、加工全过程把关操控,使其规划合理、开模契合规划请求,再使用领先的锻造技术,削减锻造差错,终究经过精心加工、打磨,使终究的商品与规划理念相吻合,到达最好状况。

甜美的秀发
懦弱的朋友
2026-04-08 10:16:44
节能型循环水泵在供水系统中的应用

前言

电力工程建设中供水系统投资高、工程量大施工复杂,对电力工程建设造价与投资回收年限影响较大,在电厂供水系统方案设计中非常重视自然通风冷却塔与循环水泵选择,循环水泵房与循环水管道系统优化布置,因为它们直接影响汽轮机安全运行与发电机满负荷发电,直接影响电厂的经济性,为了降低供水系统年运行费用,节约工程造价必须推广节能型设备的应用、优化系统的配置。

火力发电厂中汽轮发电机凝汽器的冷却水量随季节变化,夏季冷却水量大冬季冷却流量小;随汽轮机抽汽量变化,抽汽量大冷却流量少,抽汽量小冷却流量大。供水系统采用一台机组配二台相同型号水泵并联模式,将循环冷却水量平均分配给二台循环水泵,这种配置模式符合《火力发电厂水工技术规程、规定》,在电厂供水系统设计中广泛使用。 但是,一台机组配二台相同型号水泵在运行过程中经常出现问题,为了从根本上解决水泵运行效率低下与系统流量变化步调不一的矛盾,开发一种新型高效节能型水泵事在必然。

高效节能型循环水泵在供水系统中的应用

近年来全国各地相继建成一大批135MW火力发电厂,在山东里彦电厂、徐州诧城电厂、甘肃金川电厂、山东魏桥热电厂,我们先后设计了18台135MW国产超高压、中间再热机组。这些电厂位于我国华北、东北与西北地区,共同特点是企业自发自用,除了有稳定的电力需求外还有供热负荷,供热负荷波动较大,夏季热负荷小冬季热负荷大,年采暖期长。

以135MW供热机组为例,汽轮机最大连续出力时汽轮机凝汽器的凝汽量为324t/h,需要循环冷却水量19640m3/h;汽轮机额定抽汽工况时汽轮机凝汽器的凝汽量为223t/h,需要循环冷却水量12274m3/h;汽轮机最大抽汽工况时汽轮机凝汽器的凝汽量143t/h,循环冷却水量4700m3/h。随机组运行工况的改变,循环水系统需要的冷却水量从4700m3/h--19000m3/h的巨幅波动。

供水系统采用常规水泵布置,为了满足夏季汽轮机运行要求,通常选用选择水泵流量9800-11700m3/h,扬程18.0-21.5米,按照夏季二台水泵并联运行来满足循环水系统需要的冷却水量19000m3/h,其它季节通过一台水泵运行来满足循环水系统冷却水量需要,水泵流量范围9800-11700m3/h,系统超过此流量范围运行时,水泵运行很不经济。

不难发现:汽轮机在额定抽汽工况下,循环冷却系统需水量为12274t/h,系统水阻比汽轮机纯凝工况时略为减少2.0-3.0米,水泵扬程下降到15.0-16.5米,单台水泵流量增加到13000t/h,一台水泵运行可以满足系统要求,只是运行效率不高。可是汽轮机最大抽汽工况时,循环冷却水量只有4700t/h,系统水阻比汽轮机纯凝工况时大幅度减少,导致水泵扬程提高、运行效率很低,造成冷却塔淋水装置涌水、加大配水槽流速,水流热交换时间减少。由于水泵的工作效率极低,电动机无功功率增加,白白地浪费电能。

如果在135MW国产超高压、中间再热机组中循环水系统采用新型高效节能型水泵,将从根本上解决水泵运行效率低下与系统流量变化步调不一的矛盾。

以G48Sh水泵为例,在转速n=485r/min时、水泵流量17500m3/h、扬程18米、水泵效率88%、轴功率947kw;在转速n=420r/min时、水泵流量13200m3/h、扬程14.5米、水泵效率87% 轴功率587kw。该水泵设计参数与135MW机组循环水系统参数基本吻合、运行效率高。对100多台G48Sh水泵进行抽样检测,实际运行效率为84-88%;常规48Sh-22水泵运行效率只有60%。

水泵配用电动机采用双极数、双转速的核心技术,增加了循环水系统运行调节灵活性。根据凝汽器冷却水量随季节变化、随抽汽量改变,自动调整电动机极数与转速,同时改变输出功率与水泵供水量。一台G48Sh水泵高转速运行比二台48Sh-22并联水泵每小时多供水量3000吨;一台G48Sh水泵低转速运行电动机输出功率可以从947KW调整到587KW,电动机功率降幅达37%,其节能效果非常明显。因为循环水系统除了夏季水泵高转速运行外,其他季节基本上可以低速运行,按照年运行时间7200小时计算,每年每台水泵可节省电量230万度。按照电厂厂用电价0.2元/度计算,单台循环水泵每年节约电费大约为40万元左右,按照10-15年回收年限计算,单台循环水泵节约电费高达400-600万元,对于安装几台节能型循环水泵的电厂,其经济效益非常可观不可小视,这也是许多电厂节能技术改造的一个发展方向。而常规水泵配用电动机是固定不可调的,一定的转速所对应的输出功率是不变的。单台高效节能型循环水泵比等容量常规SH系列离心水泵价格高15-20万元,这部分投资费用只须电机低速运行很短时间即可收回全部成本。

高效节能型循环水泵的引入可以优化系统水力条件,加宽了水泵高效区段适应范围,有效地提高水泵工作效率;改变了一台汽轮机配二台等容量水泵常规设计理念,提出了一种新的水泵配置来满足汽轮机的变工况运行要求,本体结构采用卧式泵壳设计,厂运行、检修非常方便。

山东十里泉电厂(2×125MW)循环水系统原来配备了4台同型号48SH-22水泵运行,确实存在水泵供水量不足、效率低、经济性能差。1998年10月将其中的4#水泵更换成G48SH水泵,投产后电厂委托电力试验研究所进行了水泵性能测试,在高、低转速时运行效率分别高达87.78%与86.11%,比未改造其他水泵效率分别提高28.26%和26.5%,耗电量明显减少。

广东云浮电厂(2×125MW)也是配备了4台同型号循环水泵48SH-22。夏季3台水泵运行,其他季节2台运行。因为循环水流量不足、效率低,将其改成G48SH水泵,投产后委托广东电力试验研究所对水泵效率进行检测,新泵高转速时实际流量16537t/h、运行效率87.78%、电动机功率1002KW;新泵低转速时实际流量13080t/h、运行效率为86.12%、电动机功率646KW。水泵与机组运行工况吻合。原水泵实际流量14400t/h、效率59.62%、电动机功率1089KW;最高效率70%时流量为11540t/h,水泵与机组运行工况不符。高转速时新泵比旧泵供水量大2137 t/h、功率低87.7KW、效率高28.16%;低速时新泵在供水量相同情况下,单台水泵每小时可以节省443KW,节能效果显著。

结论

任何新技术的推广都需要一个认识过程, 高效节能型循环水泵的最大特点是节能、工作效率高,值得在全国推广。但是它是否适合所有地区、所有135MW机组的运行还需要更多的实际应用证明,需要因地制宜的选择。

推广高效节能型循环水泵不仅涉及到电厂循环水泵的配置、水泵备用与水泵运行费用问题,而且关系到水泵与汽轮机运行的联锁、控制问题等等,尤其在长江边建设取水泵房必须谨慎选择,高效节能型循环水泵的几何尺寸较等容量水泵大的多,对江边取水泵房而言,设备及设备运行费用不及取水泵房结构费用与施工费用,特别是水源枯水位与最高水位相差较大的时候,取水泵房几何尺寸的任何变化对工程造价的影响是非常大的。