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水泵調速技術在噴灌工程中利用的探討

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:272时间:2019-12-06

摘要:根據噴灌工程中泵房運行工況的特點 ,從水泵運行性能探討水泵調速技術在工程中的利用。 關鍵詞:工況 調速 效率 1、概述一般噴灌工程中的壓力配水大多是使用電機水泵來完成,水泵用電占噴灌運行用度的比例較大,是以水泵運行效率的高低對噴灌運行本錢影響很大。麵積較大的噴灌工程通常采用分片輪灌的工作方式 。各片區的地形,和泵房間隔及噴頭數目不盡相同,使得對水泵的要求也不相同。為了使所有噴頭都能正常工作,通常水泵是按能滿足壓力最不利點的工況來選擇。此工況點一般也是水泵正常工作點,即額定點。對於低處和距泵較近的片區則采用關閥門節流來調整噴頭工作壓力。如許將會有多餘揚程損失在閥門上,使水泵偏離高效工作區,造成能量大量浪費,形成嚴重的不經濟運行。為此采用調速技術,使水泵能根據不同片區工況調整輸出特性,適應噴頭工作要求,且在各種工況下均能高效運行,從而達到節電和穩定壓力的效果。本文僅從水泵性能和調速道理探討水泵調速技術在噴灌工程中的利用。2、泵房工況分析與水泵調速節電道理噴灌工程中的水泵一般均為葉片泵,葉片泵的特性分別以Q~H,Q~N ,Q~η曲線表示揚程、軸功率、效率與流量的關係 ,見圖1。另外水泵工作係統的特性,常以Q~G曲線表示。式中 H=Hn+Hf,Hf=CQ2 ,Hn=H淨+H噴C——水泵到噴頭的管路水力係數;H淨——水泵到噴頭所處地點淨揚程;H噴——噴頭工作壓力。H=Hh+CQ2為一通過Hh點的二次曲線,Q~H與Q~G曲線的交點A即為水泵的正常工作點,一般為壓力最不利片區工作在此點,通常也是水泵額定點。當啟用不是處於正常工作點的片區時,水泵將工作在以下工況。地勢較低處的片區時,H淨降低,水泵揚程高於噴頭額定工作壓力,噴頭流量也大於額定流量 ,水泵工作點比正常工作點低,即Q~G曲線最低到Q′~G′與Q~H交點A′點。若H淨降低較多,水泵將會工作在非高效區。當片區處地勢較低,噴頭數又較少時 ,H淨降低,水泵揚程高於噴頭額定工作壓力。同時噴頭數少 ,片區需要流量減少,係統壓力將偏高,更使噴頭工作壓力大於額定壓力,如許噴頭工作流量也比額定流量大得多 ,水泵工作點比正常工作點低,即Q~G曲線最低到Q″~G″與Q~H交點在A″點。地勢高程與正常工作點片區一樣,但噴頭數目較少時,由於片區需要流量減少,係統壓力將偏高,使噴頭的工作壓力和流量都大於額定值,水泵工作點比正常點高。即Q~G曲線最高到Q″~G″ ,與Q~H交點在A′點。顯然上述幾種工況中,噴頭都在非額定值下工作,影響使用效果,嚴重的還會損壞噴頭。是以必須采取措施使噴頭工作在許可壓力範圍內,在工程中一般常用以下幾種方式。(1)關小工作片區進水閘閥或關小水泵出口閘閥,相當增加管道阻力係數,使Q~G曲線上升,與水泵Q~H上該片區所需流量點相交,把多餘水頭浪費在閥門上。(2)選用幾台不同揚程和不同流量的水泵組合,根據不同片區的揚程、流量選擇運行水泵或水泵組合,此方式沒有閥門的壓力損失,但在地形複雜、噴頭分布很不均勻的工程中,將會使水泵台數增加較多。(3)水泵調速:水泵調速後,效率基本不變,是以可降低轉速,使其特性曲線與係統特性曲線相交所需流量處於B′、B″和B點。此時其對應轉速正滿足需要流量,沒有任何水頭浪費,其工作效率也較高。水泵調速固然是節電措施 ,但其投資較大,而且不是在任何情況下均經濟公道,為防止工作中的盲目性,在利用前應進行節電計算和經濟比較 。3、調速設備的選用(1)調速泵的特性選擇應使調速泵的各設計組合在能滿足最大設計水量的基礎上,盡量使調速高效特性曲線,接近各片區係統特性曲線 。(2)調速設備選擇:調速設備種類很多,性能也各不相同,在噴灌泵站的調速中宜選用變頻或電磁轉差離合器。變頻調速技術較新,效率較高,維護條件較好,但要求治理技術較高 ,投資也較大。電磁轉差離合器控製部分簡單,價格較低,維護簡單,但傳動效率在低速時較低,適合於高速高變速率或資金緊張,治理技術條件較低的情況。(3)泵房運行中的壓力調節:把水泵起動後,分別啟用各片區,調節水泵轉速,使泵房出水壓力至適合噴頭工作,此壓力即為各片區相應的控製壓力 。在運行中隻要根據啟用的片區,泵房出水壓力為相應控製壓力即可。1頁

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