離心泵可能需要并聯(lián)操作來(lái)滿(mǎn)足可變需求,例如洪水控制,或滿(mǎn)足發(fā)生的臨時(shí)條件,例如在不間斷過(guò)程中更換泵時(shí)。
圖 1 說(shuō)明了單一操作與并行操作的特性。
35a-圖-1 
在任何給定的總動(dòng)態(tài)揚程 (TDH) 下,并聯(lián)運行的兩個(gè)相同的泵能夠產(chǎn)生兩倍于單個(gè)泵的流量。然而,系統中實(shí)現的實(shí)際流量取決于系統曲線(xiàn)與泵曲線(xiàn)的交點(diǎn)。除非系統曲線(xiàn)是可變的,否則流量增加可能不會(huì )那么顯著(zhù)。
例如,假設有一組固定噴嘴,其中系統阻力是純摩擦的,并且僅作為流量變化的結果而變化。當引入第二個(gè)泵時(shí),系統中的阻力會(huì )隨著(zhù)流量的增加而增加。
流量只會(huì )增加到系統曲線(xiàn)與雙泵曲線(xiàn)相交的位置,如圖 2 所示。
35a-圖-2 
流量增加量不僅取決于系統曲線(xiàn),還取決于泵曲線(xiàn)的陡度。具有平坦曲線(xiàn)的泵將比具有陡峭曲線(xiàn)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系統曲線(xiàn)的系統示例。圖 3 說(shuō)明了這一點(diǎn)。每次激活額外的噴嘴時(shí),系統阻力都會(huì )降低。這會(huì )導致系統曲線(xiàn)移動(dòng)到泵曲線(xiàn)上的更高流量,從而增加泵上的 kW 負載并減少可用的 TDH 量。
35a-圖-3 
最終,隨著(zhù)更多噴嘴上線(xiàn),可能需要啟動(dòng)另一個(gè)消防泵以維持系統壓力。
連續上升的 TDH 曲線(xiàn)
泵規格通常規定泵具有持續上升的揚程曲線(xiàn)以關(guān)閉。某些泵的特點(diǎn)是揚程曲線(xiàn)隨著(zhù)流量接近關(guān)閉而下降。
這種特性在特定速度低于 30(Ns~1550 美制單位)的泵中非常普遍。當與其他泵并聯(lián)運行時(shí),具有下垂關(guān)閉特性的曲線(xiàn)可能會(huì )遇到負載分配問(wèn)題。
在圖 4 中,系統曲線(xiàn)和 TDH 曲線(xiàn)在大于關(guān)閉 TDH 值的 TDH 和低于曲線(xiàn)的最大 TDH 的 TDH 處相交。當第二個(gè)泵啟動(dòng)時(shí),流量將僅增加到 TDH 與系統壓力匹配的第一個(gè)點(diǎn)。
35a-圖-4 
由于第一個(gè)泵的運行 TDH 點(diǎn)被另一個(gè)較低流量的泵所反映,第二個(gè)泵的流量不會(huì )增加超過(guò)低流量點(diǎn)。充其量,泵將不均勻地分擔負載,第二個(gè)泵以較低的效率運行。
更糟糕的是,第二個(gè)泵可能在低于其最小允許設計流量的情況下運行,從而導致設備損壞并可能對人員造成傷害。
當一個(gè)泵磨損時(shí),可能會(huì )出現類(lèi)似的情況。這在圖 5 中有所提及。隨著(zhù)泵的磨損,在任何給定流速下產(chǎn)生的 TDH 量都會(huì )減少。如果新泵與系統曲線(xiàn)的交點(diǎn)并聯(lián)在磨損泵的關(guān)閉TDH之上,它將迫使磨損泵進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。
35a-fig5 
并聯(lián)運行的泵之間的負載分配問(wèn)題可能會(huì )增加磨損、縮短密封和軸承壽命、降低運行效率并限制過(guò)程操作。在沒(méi)有任何流量測量能力的情況下,并聯(lián)運行的泵之間的不均勻性能分布比檢測更容易避免。
為并聯(lián)運行和泵性能監控選擇適當的泵是避免負載分配問(wèn)題和維持運行良好的并聯(lián)泵安裝的最佳工具。
不匹配泵的并聯(lián)運行 當泵并聯(lián)運行時(shí),任何給定 TDH 點(diǎn)的流量都是相加的。在具有相同運行特性的泵的情況下,流量將加倍。
例如,兩個(gè)泵在 50 M TDH 時(shí)的容量為 100 M3/hr,在 50 M TDH 時(shí)的總容量為 200 M3/hr。
同樣,系統曲線(xiàn)不會(huì )改變,因此在使第二臺泵并聯(lián)時(shí)發(fā)生的實(shí)際流量變化由特性曲線(xiàn)與系統曲線(xiàn)的交點(diǎn)確定。如圖 2 所示。
當一臺泵與另一臺具有不同運行特性的泵并聯(lián)運行時(shí),相同的規則適用于相同的泵;對于兩個(gè)泵共有的任何 TDH,流量特性將是累加的。
如果一個(gè)泵表現出較低的關(guān)閉 TDH 特性,它將在關(guān)閉狀態(tài)下運行,直到主導泵在其曲線(xiàn)上移動(dòng)足夠遠,以至于其 TDH 低于具有較低揚程的泵的關(guān)閉 TDH(圖 5 )。
這里的危險在于系統-泵的相互作用。如果系統曲線(xiàn)與特性曲線(xiàn)相交的 TDH 高于弱泵關(guān)斷流量,弱泵將被迫關(guān)斷運行,可能發(fā)生嚴重故障。
在圖 6 中,當系統曲線(xiàn)交點(diǎn)在垂直虛線(xiàn)的左側時(shí),弱泵將存在零流量情況。
35a-圖6 
作為一般規則,最好為任何設計為并聯(lián)運行的泵安裝流量測量。如果沒(méi)有流量測量,很難確定兩臺泵之間的負載分配情況。
電機功率通常是一個(gè)有問(wèn)題的流量指標,因為許多功率曲線(xiàn)非常平坦,并且在流量的相對較大變化下顯示負載的微小變化。
此外,當磨損確實(shí)發(fā)生時(shí),即使性能下降,功耗也可能保持相對恒定。這是由于泵操作員看不到泵效率的降低 |