《泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行》PPT課件

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1、泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行2002.03定揚(yáng)程特性為泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中又一類動(dòng)力特性。這些動(dòng)力特性表達(dá)表達(dá)因關(guān)系復(fù)雜不易采用數(shù)學(xué)公式,通常采用特性曲線。常用的動(dòng)力特性曲線有:N-Q;H-Q;e-Q。圖2-l0為離心泵機(jī)組裝置動(dòng)力特性。圖2-l0(a)為定轉(zhuǎn)速特性曲線,其余為定揚(yáng)程特性。泵機(jī)組裝置動(dòng)力特性曲線繪制定轉(zhuǎn)速動(dòng)力特性;定揚(yáng)程功率特性;定揚(yáng)程功率單耗特性;定揚(yáng)程效率特性 繪制試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)。動(dòng)力特性試驗(yàn)有二種:泵機(jī)組裝置的動(dòng)力特性曲線必須以可靠的一是泵站現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),屬于原型試驗(yàn);二是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)泵裝置模擬試驗(yàn),又稱模型試驗(yàn)。前者直接對(duì)實(shí)際泵組裝置進(jìn)行測(cè)試,從

2、原理上說,這種試驗(yàn)最為可靠。它可以對(duì)各臺(tái)機(jī)組分別試驗(yàn),從而反映各機(jī)組的實(shí)際性能。但是,對(duì)于大型水泵,由于大流量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試手段尚未很好解決,流量測(cè)試結(jié)果誤差較大。后者在實(shí)驗(yàn)室對(duì)模型機(jī)組進(jìn)行模擬試驗(yàn),測(cè)試儀器設(shè)備較精密,測(cè)試過程精細(xì)便于控制,試驗(yàn)精度高,但模型試驗(yàn)不能完全模擬原型(制造,安裝原因及動(dòng)力機(jī)難以模擬);不能完全模擬現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件,不能反映同型號(hào)不同原型機(jī)組的實(shí)際情況,故在總體上較原型試驗(yàn)可靠性差。一般在有條件作原型試驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡可能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。只有在不具備原型試驗(yàn)條件或者初定方案時(shí)考慮采用設(shè)計(jì)部門或靠廠家提供的模型試驗(yàn)資料。應(yīng)當(dāng)指出,

3、為了準(zhǔn)確獲得泵,泵機(jī)組裝置的性能,參照國(guó)際規(guī)范,一些大型水泵制造廠,已經(jīng)建設(shè)了原型大泵裝置試驗(yàn)臺(tái)。如上海水泵廠、長(zhǎng)沙水泵廠等均耗巨資建設(shè)了大型機(jī)組裝置試驗(yàn)臺(tái)。根據(jù)用戶要求,直接采用原型水泵進(jìn)行試驗(yàn),并對(duì)管路系統(tǒng)進(jìn)行模擬。這就便得實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的試驗(yàn)成果可靠性大為提高,但是,泵站現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)水條件仍無法模擬,動(dòng)力機(jī)模擬也有相當(dāng)困難。這些在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)是不能解決的。因此,不僅模型裝置換算特性和原型裝置特性不相同,而且實(shí)驗(yàn)室裝置特性與現(xiàn)場(chǎng)裝置特性也不相同。一、功率特性曲線(一)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)資料繪制特性曲線泵機(jī)組裝置現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)就是在現(xiàn)場(chǎng)條件下,測(cè)定裝置在不同轉(zhuǎn)速或不

4、同葉片角度下的流量、揚(yáng)程、輸入、輸出功率并計(jì)算出相應(yīng)的效率。對(duì)于以調(diào)節(jié)葉角或轉(zhuǎn)速方式運(yùn)行的機(jī)組作變角或變速試驗(yàn),大中型機(jī)組的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工程量很大,需要作周密計(jì)劃和安排。根據(jù)試驗(yàn)成果可直接給出以裝置揚(yáng)程為參變數(shù)的功率-流量(N-Q)關(guān)系曲線。圖2-11為某泵站1#機(jī)組變速運(yùn)行功率特性曲線一、功率特性曲線(二)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)資料繪制特性曲線在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行原型實(shí)測(cè),不僅工作量很大,還會(huì)受到一些條件限制,如揚(yáng)程難以調(diào)節(jié),測(cè)流條件不理想等等。因此,大多數(shù)泵站未進(jìn)行過實(shí)測(cè),無實(shí)測(cè)資料可用。這種情況下,可以采用實(shí)驗(yàn)室的原型(小型泵)或模型試驗(yàn)資料來繪制特性曲線

5、。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)資料一般有三種:一為泵段特性試驗(yàn)資料;二為泵裝置(泵段及進(jìn)出水管路)試驗(yàn)資料。如用前一種泵段特性資料,需要計(jì)算管路損失特性。通常用管路水力損失系數(shù)法計(jì)算,認(rèn)為管路水力損失與流量的二次方成正比。但大量的試驗(yàn)結(jié)果表明,這種正比關(guān)系與實(shí)際情況不符,甚至相差很大。因此,若以泵段特性(如產(chǎn)品樣本資料)為根據(jù)來繪制泵機(jī)組裝置功率特性曲線是遠(yuǎn)不能滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的精度要求的。當(dāng)然還得計(jì)算動(dòng)力機(jī)效率。所以不宜用泵段特性來繪制特性曲線。故僅介紹用泵裝置特性資料來繪制功率特性曲線。泵裝置特性實(shí)驗(yàn)資料有模型和原型之分,大中型原型泵裝置試驗(yàn)只有在少數(shù)場(chǎng)合才

6、進(jìn)行,也只有少數(shù)廠家具備試驗(yàn)條件。大多數(shù)均為模型實(shí)驗(yàn)資料,對(duì)此,"必須依據(jù)相似定律換算成原型資料,并作出相應(yīng)的曲線。為了避免累積誤差增大,建議采用以原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的綜合特性曲線(圖2-12)。由泵裝置綜合特性曲線繪制泵機(jī)組裝功率特性曲線的方法是:1)將泵軸功率Na除以動(dòng)力機(jī)效率或其與傳動(dòng)效率乘積),求出泵機(jī)組輸入率Nin";2)作H為某常數(shù)(H1)的水平橫線交于H-Q曲線族于……諸點(diǎn);3)分別過……各點(diǎn)作橫坐標(biāo)軸垂線與N-Q曲線族交于、、……各點(diǎn);4)平滑聯(lián)接、、……各點(diǎn)即得到泵機(jī)組裝置功率特性曲線I(H=H1)。如果對(duì)泵裝置綜合特性實(shí)驗(yàn)

7、數(shù)據(jù)作數(shù)學(xué)處理,能夠得到較好的擬合曲線,則可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式來代替曲線。二、微增率特性曲線微增率由式(2-15)確定,即:它是N-Q關(guān)系的一階導(dǎo)數(shù);表示N-Q曲線上各點(diǎn)的切線斜率。從理論上說,在給出N-Q曲線后,根據(jù)式(2-15)的關(guān)系,可以很方便地通過作N-Q曲線各點(diǎn)切線來求得-Q曲線。但是實(shí)踐表明,這種方法并不實(shí)用。原因是一般的N-Q曲線曲率較小,曲線比較平直,難以找準(zhǔn)切線的切點(diǎn)位置,作出來的切線隨意性較大,有較大的誤差,不能用于實(shí)際運(yùn)行。當(dāng)然,運(yùn)用現(xiàn)代的計(jì)算手段,不一定非要作出曲線不可,而通過計(jì)算作曲線擬合,求出N-Q數(shù)學(xué)表達(dá)式,然后直

8、接按式(2-15)進(jìn)行求導(dǎo),即可得到-Q的數(shù)學(xué)表達(dá)式。當(dāng)測(cè)量足夠多,規(guī)律性較好,曲線擬合性好,由求導(dǎo)得到-Q關(guān)系是比較滿意的。但是,在測(cè)點(diǎn)規(guī)律性較差時(shí),不適宜用擬合求導(dǎo)的方法。一

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