泵的串聯(lián)與并聯(lián)運(yùn)行原理及特點(diǎn)

    泵的串聯(lián)

    泵的串聯(lián)主要解決揚(yáng)程不夠的問題，經(jīng)串聯(lián)后的水泵，其流量不變，揚(yáng)程是兩泵之和。在實(shí)際運(yùn)用中為避免下游泵對(duì)上游泵的進(jìn)水不 足，通常將下游泵的流量調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)，以保證上游水泵的進(jìn)水充足。

    其原理圖如下：

    圖中：泵“D“的出口與泵“E”的進(jìn)口通過管道連接形成串聯(lián)，經(jīng)泵串聯(lián)后，介質(zhì)先進(jìn)入泵“D”的進(jìn)口，經(jīng)泵“D”的運(yùn)行，將介質(zhì)推送到泵“E”的進(jìn)口，通過泵”E“的運(yùn)行，將介質(zhì)輸送到需要的地方。水泵串聯(lián)實(shí)質(zhì)是階梯輸送的延伸，何為階梯輸送？是指下游的水位太低，而要引入的位置又太高，用一臺(tái)水泵運(yùn)行根本無法“完成使命”。

    對(duì)于串聯(lián)運(yùn)行，第n-1臺(tái)泵的出口壓力（對(duì)于長距離串聯(lián)，需要減去泵之間的損失）就是第n臺(tái)泵的入口壓力，因此對(duì)于串聯(lián)泵的承壓、軸承、軸封有一定要求，否則會(huì)造成殼體斷裂、軸封損壞、軸承發(fā)熱等。

    與并聯(lián)情況一樣，關(guān)閉其中一臺(tái)或多臺(tái)泵，剩余泵的運(yùn)行工況同樣會(huì)發(fā)生變化。

    泵的并聯(lián)

    泵的并聯(lián)是指，多臺(tái)泵共用一根出口管。每臺(tái)泵都有單獨(dú)的止回閥。泵并聯(lián)運(yùn)行后，相同揚(yáng)程下的流量相加。

    即：Q并=Q泵1+Q泵2+Q泵3+……+Q泵n  

    水泵并聯(lián)工作的特點(diǎn)：

    ①可以增加供水量，輸水干管中的流量等于各臺(tái)并聯(lián)泵出水量之總和；

    ②可以通過開停泵的臺(tái)數(shù)開調(diào)節(jié)泵站的流量和揚(yáng)程，以達(dá)到節(jié)能和安全供水的目的。例如：取水泵站在設(shè)計(jì)時(shí)，流量是按城市中最大日平 均小時(shí)的流量來考慮的，揚(yáng)程是按河道中枯水位來考慮的。因此，在 實(shí)際運(yùn)行中，由于河道水位的變化，城市管網(wǎng)中用水量的變化等，必 定會(huì)涉及取水泵站機(jī)組開停的調(diào)節(jié)問題。另外，送水泵站機(jī)組開停的調(diào)節(jié)就更顯得必要了；

    ③水泵當(dāng)并聯(lián)工作的泵中有一臺(tái)損壞時(shí)，其他幾臺(tái)泵仍可繼續(xù)供水，因此，泵并聯(lián)輸水提高了泵站運(yùn)行調(diào)度的靈活性和供水的可靠性，是 泵站中最常見的一種運(yùn)行方式。

    在采暖系統(tǒng)，水泵串聯(lián)、并聯(lián)的作用及其適用范圍當(dāng)?shù)谝慌_(tái)水泵的出水管連接在第二臺(tái)泵的吸人管時(shí)稱為兩臺(tái)水泵串聯(lián)見下圖(b);當(dāng)?shù)谝慌_(tái)水泵與第二臺(tái)水泵的吸入管連接在一起，出水管也連接在一起時(shí)稱為水泵的并聯(lián)見下圖(a)。

    在理想狀態(tài)下，同型號(hào)同規(guī)格的兩臺(tái)水泵其流量與揚(yáng)程關(guān)系是: 串聯(lián)時(shí)：Q＝Q1+Q2 H＝H1+H2 從上兩式得知，當(dāng)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上水泵串聯(lián)時(shí)流量并無大的改變而揚(yáng)程疊加。

    并聯(lián)時(shí)：Q＝Q1=Q2     H＝H1=H2 即當(dāng)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上水泵并聯(lián)時(shí)，其系統(tǒng)的揚(yáng)程無大改變，但流量疊加。水泵的串聯(lián)常用于給水管網(wǎng)加壓，室外給水管網(wǎng)的加壓泵站即采用水泵串聯(lián)方式。水泵并聯(lián)常用于單臺(tái)水泵不能滿足流量要求時(shí)，或選擇系統(tǒng)流量過大的單臺(tái)水泵會(huì)造成運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用增加時(shí)。并聯(lián)可根據(jù)用水量的多少及用水 高峰調(diào)節(jié)開啟水泵的臺(tái)數(shù)，降低運(yùn)行成本。采暖系統(tǒng)中循環(huán)水泵經(jīng)常采用并聯(lián)的方法以滿足流量要求，備用水泵也采用并聯(lián)方式。

    通常初始設(shè)計(jì)時(shí)，需要按照最高用水量和最不利點(diǎn)確定流量揚(yáng)程，然后根據(jù)該流量揚(yáng)程確定最經(jīng)濟(jì)泵數(shù)量，此時(shí)單泵的流量為：Q單=Q總÷數(shù)量。

    但是有另外一種情況相反，就是有了單泵的性能，來確定在固定管路中的運(yùn)行工況。這個(gè)和上面的情況不同，需要根據(jù)特定的管路特性曲線和此時(shí)泵的并聯(lián)后曲線合成在一張圖上，來確定并聯(lián)運(yùn)行后的工況點(diǎn)。

    這里有一個(gè)很大的誤區(qū)，就是說并聯(lián)運(yùn)行流量小于兩臺(tái)泵之和，這個(gè)誤區(qū)正是第二種情況。對(duì)于第一種情況設(shè)計(jì)的流量揚(yáng)程，單泵的運(yùn)行工況則是流量除以數(shù)量。

    在與客戶交流的時(shí)候，客戶總希望并聯(lián)運(yùn)行的泵單泵工況流量略大于系統(tǒng)流量除以臺(tái)數(shù)，這個(gè)主要是看哪種設(shè)計(jì)方式。如果是第一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選出來的泵最終運(yùn)行時(shí)單泵會(huì)偏離工況點(diǎn)，即揚(yáng)程過高。

    如果是第二種情況，很難說是否符合，因?yàn)椴煌瑥S家的曲線、不同形式的泵，性能也不一致，但是可以肯定的是，如果根據(jù)泵數(shù)量確定管路，是不經(jīng)濟(jì)的。

    不管哪種情況，關(guān)閉其中一臺(tái)或幾臺(tái)水泵時(shí)，單泵的工況點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化，原因是泵運(yùn)行數(shù)量改變后，有了新的并聯(lián)特性曲線，該特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)（系統(tǒng)工況點(diǎn)）與原工況位置發(fā)生了顯著變化（可以看上面的曲線圖，三臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行，如果被關(guān)閉其中一臺(tái)，則并聯(lián)流量變成了兩臺(tái)并聯(lián)，工況點(diǎn)由三臺(tái)并聯(lián)與系統(tǒng)的交點(diǎn)變成兩臺(tái)并聯(lián)與系統(tǒng)的交點(diǎn)。

    此時(shí)運(yùn)行，每臺(tái)泵的運(yùn)行工況則偏離其原來三臺(tái)并聯(lián)時(shí)的單臺(tái)運(yùn)行工況，即向大流量方向偏移；同樣，如果增加臺(tái)數(shù)，情況相反。