【正文】 臺泵并聯(lián)運行時： Q3=540L/s (120%) 100 400 600200 1000 1200 1400800 1600203040506070H c = 2 0 + 1 0 Q2H c = 2 0 + 1 0 0 Q2Q ( L / S )H ( m ) 圖 8 不同陡度管路性能曲線對泵并聯(lián)效果的影響 比較兩組數(shù)據(jù)可以 看出：管路性能曲線越陡，并聯(lián)的臺數(shù)越多，流量增加的幅度就越小。因此，并聯(lián)運行方式適用于管路性能曲線不十分陡的場合，且并聯(lián)的臺數(shù)不宜過多。若實際并聯(lián)管路性能曲線很陡時，則應(yīng)采取措施，如增大管徑、減少局部阻力等，使管路性能曲線變得平坦些，以獲得好的并聯(lián)效果。 9 一般的供水系統(tǒng)都采用多臺泵并聯(lián)運行的方式，并且采用大小泵搭配使用，目的是為了靈活的根據(jù)流量決定開泵的臺數(shù)，降低供水的能耗。供水高峰時，幾臺大泵同時運行，以保證供水流量；當供水負荷減小時，采用大小泵搭配使用，合理控制流量，晚上或用水低谷時，開一臺小泵維持供水 壓力。 多臺并聯(lián)運行的水泵，一般采用關(guān)死點揚程（或最大揚程）相同，而流量不同的水泵。這些泵并聯(lián)運行時，每臺泵的出口壓力即為母管壓力，且一定大于每一臺泵單泵運時的出口壓力（或揚程）： （管道系統(tǒng)不變） HN=HA2=HB2=HC2??＞ HA HB HC1?? 并聯(lián)運行泵的總出口流量為每臺泵出口流量之和，且每臺泵的流量一定小于該泵單泵運行時的流量： （管道系統(tǒng)不變） QN=QA2＋ QB2＋ QC2??＜ QA1＋ QB1＋ QC1＋?? 若并聯(lián)運行的泵的揚程不同，而且流量也不同時，則在并聯(lián)運行時揚程低的泵的供水流量會比 單泵運行時減小很多。當管網(wǎng)阻力曲線變化時，容易發(fā)生不出水和汽蝕現(xiàn)象。母管制運行的水泵群的母管壓力可由下式求出： H1Q1 + H2Q2+ H3Q3+.......+ HiQi H = Q1+Q2+Q3+...............+Qi . 如何作出并聯(lián) 運行 水泵 的性能曲線（ Hqv）或（ Pqv） 兩臺或兩臺以上風機（水泵）向同一壓出管路壓送流體 的運行方式稱為并聯(lián)運行，如圖 9（ a）所示。 HqVHH’H”1 2 3( Hq)3(H q)2(Hq)1GOIIIE F 圖 9 兩泵并聯(lián)及并聯(lián)性能曲線 (Hqv)并 （ a）兩臺泵并聯(lián)示意圖；（ b）并聯(lián)性能曲線作法。 10 水泵 并聯(lián)運行的基本規(guī)律是：并聯(lián)后的總流量應(yīng)等于并聯(lián)各泵流量之和；并聯(lián)后產(chǎn)生的揚程與各泵產(chǎn)生的揚程都相等 （母管壓力） 。 因此， 水泵 并聯(lián)合成后的性能曲線 (Hqv)并 或 (Pqv)并 的作法是：把并聯(lián)各泵（或風機）的（ Hqv）或（ pqv）曲線上同一揚程（或全壓）點上流量值相加，以圖 10 兩臺泵并聯(lián)為例，先把這兩 臺泵的性能曲線（ Hqv） i 和 (Hqv)a 以相同的比例尺繪在同一坐標圖上，然后把各個同一揚程值的流量分別相加，如圖 9所示，取揚程值為 H、 H＇ 、 H〃 、??，對應(yīng)于（ Hqv） i 和（ Hqv） a，上分別為 1＇ 、 1〃 ??和 2′、 2″??取qv1+ qv qv＇ 1+ qv＇ qv〃 1+ qv〃 2??得 3′、 3″??連接 3′、 3″??各點即得合成后泵并聯(lián)性能曲線 (HQ)并 ，同法可得風機并聯(lián)性能曲線。 . 當并聯(lián)水泵 中的一臺進行變速調(diào)節(jié)時，如何確定并聯(lián)運行工況點？ 如圖 10 所示，Ⅰ、Ⅱ兩 臺性能相同的泵并聯(lián)運行。但泵Ⅰ與泵Ⅱ有一臺為變速泵，另一臺為定速泵。當變速泵與定速泵以相同的額定轉(zhuǎn)速運行時 ,Ⅰ和Ⅱ的并聯(lián)性能曲線 (HQ)并 為Ⅲ，并聯(lián)運行工況點為 M。但當變速泵的轉(zhuǎn)速降低時，并聯(lián)性能曲線變?yōu)槿鐖D 11 中的虛線所示，其并聯(lián)運行工況點也相應(yīng)地變?yōu)?M′、M″、?? H c HIIII I I、N MMIMIIMIIIH s t 圖 10 兩泵并聯(lián)其中一臺轉(zhuǎn)速降低時并聯(lián)運行工況點的變化 從圖 10 可以看出，當變速泵的轉(zhuǎn)速降低時，變速泵的流量減小，但定速泵的流量卻增大。當變速泵的轉(zhuǎn)速降低到某一轉(zhuǎn)速值時 ，其輸出流量為零，這時并聯(lián)運行實際上相當于一臺定速泵單獨運行。若變速泵轉(zhuǎn)速進一步降低，且變速泵出口管路又未設(shè)置逆止閥時，就會出現(xiàn)定速泵部分流量向變速泵倒灌，這種現(xiàn)象在實際上是不容許產(chǎn)生的。從圖 10 可見，當變速泵的轉(zhuǎn)速由額定轉(zhuǎn)速降 11 低到該泵輸出流量為零的轉(zhuǎn)速時，定速泵的流量將由 QN 增大到 QB， 而揚程將由 HN 減小到 HB， 這可能會導(dǎo)致定速泵產(chǎn)生過載或泵內(nèi)汽蝕。為防止定速泵的過載和汽蝕，可在定速泵出口管路設(shè)置調(diào)節(jié)閥，必要時控制其流量 。 如圖 10 所示，當靜揚程約為額定揚程的 20%左右時， Qb 約為額定流量的70%， Hb 約 為額定揚程的 60%，工頻泵超載約 20%；此時變頻泵的轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的 78%（頻率為 39Hz）左右，則其中心調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 （ 50%流量） 約為額定轉(zhuǎn)速的 86%（頻率為 43Hz） ，節(jié)電率大約為 25%左右。 變速泵在 B 點運行，雖然已經(jīng)不出水了，但是還要消耗空載功率，很不經(jīng)濟；此時的轉(zhuǎn)速 nB 只是最低轉(zhuǎn)速，不能在節(jié)能計算時作為調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使用，而應(yīng)以不同流量時的轉(zhuǎn)速為依據(jù)，或者以中心調(diào)節(jié)頻率（ 50%流量時的 轉(zhuǎn)速 ）為依據(jù)，注意：由于水泵系統(tǒng)靜揚程的存在，中心調(diào)節(jié)頻率（轉(zhuǎn)速）不是 最低轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的平均值 ，而應(yīng)取 50%流量時的頻率 （轉(zhuǎn)速 ） 。 如圖 11 所示，當靜揚程約為額定揚程的 20%左右時， Qb 約為額定流量的 70%， Hb 約為額定揚程的60%，；此時變頻泵的最低轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的 78%（頻率為 39Hz）左右，而其中心調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速（ 50%流量）約為額定轉(zhuǎn)速的 86%（頻率為 43Hz）。 當定速泵的數(shù)量增加， B 點的揚程 HB將升高，最低 轉(zhuǎn)速 nB 也將升高，變速泵的 調(diào)速范圍變小，調(diào)節(jié)效果及節(jié)能效果變差。一般定速泵與變速泵的比例達到 3： 1 時，采用變速泵已無多大意義了， 而 此時 往往還有一臺泵是采用起 /停調(diào)節(jié)的，此時采用變速泵就更無什么意義了 ！ 見圖 11。 圖 11 多泵并聯(lián)其中一臺轉(zhuǎn)速降低時并聯(lián)運行工況點的變化 12 如圖 11 所示，當靜揚程約為額定揚程的 20%左右時， Qm 約為額定流量的85%， Hm 約為額定揚程的 80%，工頻泵超載約 20%；此時變頻泵的轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的 89%（頻率為 ）左右，則其中心調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的%（頻率為 ） ，節(jié)電率大約為 10%左右，也就是所需消耗的電功率為采用閥門調(diào)節(jié)時的 90%。 若第三 臺泵是采用起 /停調(diào)節(jié)，起 /停比為 3/2 的 話，則反而費電 30%！ 所以在有三臺以上泵并聯(lián)運行時，只改一臺變頻泵是沒有什么意義的 ！ . 靜揚程（或靜壓）對調(diào)速范圍的影響。 供水系統(tǒng)的靜揚程 Hst，即供水母管的最小壓力，（水泵在靜揚程下消耗的功率稱為空載功率：在流量為零時，水泵所消耗的最大功率）。十分明顯的是，靜揚程越高，空載功率所占的比例越大，調(diào)速范圍越小，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的節(jié)能效果就越差。 靜揚程可由水泵進水口和出水口的落差形成，也可由管網(wǎng)阻力曲線形成，也可由用戶要求的供水壓力來決定。（如鍋爐給水泵，必須大于汽包壓力才能進水。）當然也可由變 /定水泵并列運行的定速水泵的出口壓力造成！ . 變頻泵與工頻泵的并聯(lián)運行分析 ..1 變頻泵與工頻泵并聯(lián)運行時總的性能曲線，與關(guān)死點揚程（最大揚程）不同，流量也不同的水泵并聯(lián)運行時的情況非常類似，可以用相同的方法來分析 Q 流量H 揚程HcH a 1H1 bH0OQb2 Qb1 Q a 1 Q a 2 QcF3F1F2B1A2A1B2CR = K Q22R = K Q11D 圖 12 變頻泵與工頻泵并聯(lián)運行特性曲線 13 Q 流量H 揚程HcH a 1H b 1H0OQb2 Q a 2 = Q b 2 Q a 1 = Q b 1 Q c = 2 0 A 2F3F1F 1 F 2 =5 0 H zB1A2 A1B2 CR = K Q 圖 13 變頻泵在 50Hz 時與工頻泵并聯(lián)運行特性曲線 （ 1） F1為工頻泵的性能曲線，也是變頻泵在 50Hz 下滿負荷運行時的性能曲線（假定變頻泵與工頻泵性能相同），工頻泵單泵運行時的工作點 A1。 （ 2） F2為變頻泵在頻率 F2時的性能曲線，變頻泵在頻率 F2單獨運行時的工作點 B1。 （ 3） F3為變頻和工頻水泵并聯(lián)運行的總的性能曲線，工作點 C，揚程 HC，流量 QC=QA2＋ QB2。 變頻泵與工頻泵并聯(lián)運行時的特點 （ 1） F2 不僅僅是一條曲線，而是 F1 性能曲線下方偏左的一系列曲線族。 F3也不僅僅是一條曲線，而是在 F1 性能曲線右方偏上的一系列曲線族。 （ 2） F2 變化時， F3 也隨著變化。工作點 C 也跟著變化。因此變頻泵的揚程HB2，流量 QB2，工頻泵揚程 HA2，流量 QA2，以及總的揚程 HC= HB2= HA2，和總流量 QC=QA2＋ QB2都會隨著頻率 F2 的變化而變化。 （ 3）隨著變頻泵頻率 F2 的降低，變頻泵的揚程逐漸降低。變頻泵流量 QB2快速減少；工作點 C 的揚程也隨著降低，使總的流量 QC 減少；因此工頻泵的揚程也降低，使工頻泵流量 QA2反而略有增加，此時要警惕工頻泵過載。 變頻泵與工頻泵并聯(lián)運行特例之一， 頻率 F= F1=50Hz （ 1） F1為工頻泵的性能曲線，也是變頻泵 F2= F1=50Hz下滿負荷運行時的性能曲線（假定變頻泵與工頻泵性能相同），工頻泵和變頻泵單泵運行時的工作點 14 A1。 （ 2） F3為變頻泵和 工頻泵并聯(lián)運行的總的性能曲線，工作點 C，揚程 HC= HB2= HA2等于每臺泵的揚程，每臺泵的流量 QA2=QB2，總流量 QC=QA2＋ QB2=2 QA2。即當 F2= F1=50Hz 時，變頻泵與工頻泵并聯(lián)運行時的特性，與兩臺性能相同的泵并聯(lián)運行時完全一樣。 變頻泵與工頻泵并聯(lián)運行特例之二， F2=Fmin， Q 流量H 揚程HcH b 1H0OQb2 Qb1 Q c = Q a 2 = Q a 1F3F1F 2 = M I NB1B2CR = K QA1A2 圖 14 變頻泵在最低頻率下 （ F=Fmin） 與工頻泵 并聯(lián)運行特性曲線 Q 流量H 揚程H0OQc Qb QaF3F1F2BA2ACR = K Q△ Q△ F 圖 15 沒有管網(wǎng)阻力時變頻泵與工頻泵 并聯(lián)運行特性曲線 15 圖 14 中： （ 1） F1 為工頻泵的性能曲線，工頻泵單泵運行時的工作點 A1。 （ 2） F2=Fmin 為變頻泵最低頻率下單泵運行時的性能曲線。 （ 3） F3為變頻和工頻泵并聯(lián)運行的總的性能曲線，工作點 C 不與 F3相交，只與 F1相交，揚程 HC=HA1= HA2= HB2 等于每臺泵的揚程，工頻泵的流量 QA2=QA1，總流量 QC=QA2=QA1， QB2=0。 即當 F2=Fmin 時，變頻泵的揚程不能超過工頻泵的揚程，因此變頻泵的流量為零。變頻泵與工頻泵并 聯(lián)運行時總的性能曲線，與單臺工頻泵運行時的性能曲線相同， 變頻泵 雖然 沒有流量輸出，但仍然 要 消耗一定的功率 。 （ 4）在此運行狀況中，變頻泵的效率降到最低，因此變頻泵最好不要工作在這種工況中。 （ 5）在這種特例中， 變頻泵極易產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，易造成泵的損壞 ，解決的辦法是將再循環(huán) 閥 打開，使泵保持一定的最小流量，但這樣做 會 使泵的能耗增加。 水泵變頻不論是單泵運行還是并聯(lián)運行都有一個極端理想的特例，就是只有靜揚程，沒有管網(wǎng)阻力，或者管網(wǎng)阻力與凈揚程相比可以忽略，則管網(wǎng)阻力曲線可以看成是一條與凈揚程點平行的一條直線。 水泵將水通過粗管道垂直向上打入一個開口的蓄水池就是屬于這種情況。電廠鍋爐給水泵系統(tǒng)中，由于給水壓力極高，管網(wǎng)阻力相對較小，因此采用變頻運行時也可以看成屬于這種情況。（見圖 15） （ 1） F1為變頻器最高運行頻率性能曲線。工作點 A， F2和 F3為變頻運行性能曲線。 H0 為 靜揚程，也是 實際 工作 揚程。 （ 2）圖 15 中不論怎樣調(diào)節(jié)頻率，揚程都恒定不變，只是流量變化。水泵的輸出功率只隨流量的變化而變化。從圖 15中可以看出，隨著頻率的減少，微小的頻率變化 ?F 會引起很能大的流量變化 ?Q。性能曲線越平坦， ?F引起的 ?Q 就越大 。因此頻率越低，流量越小時這種變化就越大。 所以說頻率與流量之間的關(guān)系為 QA/（ F1－ Fmin）。是一種非線性的很難說是幾次方的關(guān)系 。由于功率與流量成正比。功率與頻率的關(guān)系為 H0 QA/（ F1－ Fmin），