離心泵可能需要並聯操作來滿足可(kě)變需求,例如洪水控製(zhì),或滿足發生的臨時條件,例(lì)如在不間斷過程中更換泵時。
圖 1 說明了單一操作與並行操作的特性。
35a-圖-1
在任何給定的總動態揚程 (TDH) 下,並聯運行的兩個相同的泵能夠產生兩倍於單個泵的流量。然(rán)而(ér),係統中實現的實際流量取決於係統曲線(xiàn)與泵曲線的(de)交點。除非係統曲線是可變的,否則(zé)流量增加可能不會那麽(me)顯著。
例如,假設有一組固定噴嘴,其中係統阻力是純摩擦的,並且僅作為(wéi)流量變化的結果而變化。當引入第二個泵時,係統(tǒng)中的阻力(lì)會隨著流量的(de)增加而(ér)增加。
流量(liàng)隻會增加到係統曲線與雙泵曲線相交的位(wèi)置(zhì),如(rú)圖 2 所示。
35a-圖-2
流量增加量不僅取決於係統曲線,還取決於泵曲(qǔ)線的陡度。具有平坦曲線的(de)泵將比(bǐ)具(jù)有陡峭曲線的泵具有更少的 TDH 分離,因此將具有更少的流量變化。
消防泵裝置是具有可變係統曲線的係統示例。圖 3 說明了這一點。每(měi)次激活額(é)外的噴嘴時,係統阻力(lì)都會降低。這會導(dǎo)致係統曲線移動到(dào)泵曲線上的更高流量,從而增加泵上的 kW 負載並減少可用的 TDH 量(liàng)。
35a-圖-3
最終,隨著更多噴嘴上線,可能需要啟動另一個消防泵(bèng)以維持係統壓力。
連續上升的 TDH 曲線(xiàn)
泵規格通常規定泵(bèng)具有持續上升的揚程曲線以關閉。某些泵的特點是(shì)揚程曲線隨著(zhe)流量接近關閉而下降。
這種特(tè)性在特定速度低於 30(Ns~1550 美製單位(wèi))的泵中非常普遍。當與其他泵並(bìng)聯運行時,具(jù)有下垂關(guān)閉特性的曲線可能會遇到負載分配問題(tí)。
在圖 4 中,係統曲線和 TDH 曲線在大於關閉 TDH 值的 TDH 和低於曲線(xiàn)的(de)最大 TDH 的 TDH 處(chù)相交(jiāo)。當第二個泵啟(qǐ)動時,流量(liàng)將(jiāng)僅增(zēng)加到 TDH 與係統壓力匹配的(de)第一個點。
35a-圖-4
由於第一個泵的運行 TDH 點被另一個較低流量的泵所反映,第二個泵的流量不會增加超過低流量點。充其量,泵將不均勻地分擔負載,第二個泵以較低的效率運行。
更糟糕的是,第二個泵可能在低於其最小(xiǎo)允許設計流量的情況下運行,從而導致設(shè)備損壞並可(kě)能對人員造成傷害。
當一個泵磨損時,可能會(huì)出現類似的情況。這在圖 5 中有所提及。隨著泵的磨損,在任何給定流速下產生的 TDH 量都會減少。如果新(xīn)泵與係統曲線(xiàn)的交點並聯(lián)在磨損(sǔn)泵的關閉TDH之上,它將迫使磨損泵進(jìn)入關閉狀態。
35a-fig5
並聯(lián)運行的(de)泵(bèng)之間的負載分配問題可能會增加磨損、縮短密封(fēng)和軸承壽命、降低運(yùn)行效率並限製(zhì)過程操作。在沒有任何流量測量能力(lì)的情(qíng)況下,並(bìng)聯運行的泵(bèng)之間的不均勻性能分布比檢測更容易避免。
為並聯運行和泵(bèng)性能(néng)監控選(xuǎn)擇適當的泵是避免(miǎn)負載(zǎi)分配問題和維持運(yùn)行良好的並聯泵安裝的(de)最佳工具。
不匹配泵的並聯運行 當泵(bèng)並聯運行時,任何給定 TDH 點的流量都是相加的(de)。在具有相同運行特性的泵的情況下(xià),流量將加倍。
例如,兩個泵在 50 M TDH 時的(de)容量為 100 M3/hr,在 50 M TDH 時的總容量為 200 M3/hr。
同樣,係統曲線不會改變,因此在使第二台泵並聯時發生的實(shí)際流量變化由特性曲線與係統曲線的交點確(què)定。如圖 2 所示。
當一台泵與另一台具有不同運行特性的泵並聯運行時,相同的規則適用於相同的泵;對於兩個泵共有的任何 TDH,流量(liàng)特性將是累加的。
如(rú)果一個泵表現出較低的關閉 TDH 特性,它將在關閉狀態(tài)下(xià)運(yùn)行,直到主導(dǎo)泵(bèng)在其曲線上移動足夠遠,以至(zhì)於其(qí) TDH 低於具有較低揚程的泵的關閉 TDH(圖 5 )。
這(zhè)裏的危險(xiǎn)在於係統-泵的相(xiàng)互作用。如果係統曲(qǔ)線與特性曲線相交的 TDH 高(gāo)於弱泵關斷流量,弱泵將被迫(pò)關斷運行,可能發生嚴重故障。
在(zài)圖 6 中,當係統曲線交點在垂直虛線的左側時,弱泵將存在零流量情況。
35a-圖6
作(zuò)為(wéi)一般(bān)規則,最好為任何設計為(wéi)並聯運(yùn)行的泵安裝流量(liàng)測量。如果沒有流量(liàng)測量,很難確定兩台泵之間的(de)負載分配情況。
電機功率通常是(shì)一(yī)個有問題的流量指標,因為許多功(gōng)率曲線非常(cháng)平坦,並且在流量的相對較大變化(huà)下顯示負載的微小(xiǎo)變化。
此外,當磨損確實(shí)發(fā)生時,即使性能下降,功耗也可能保持相對恒定。這是由於泵操作員看不到泵效率的降低 |