离心泵可能需要并联操作来满足可变需求,例如洪水控制,或满足发生的临时条件,例如在不间断过程中更换泵时。
图 1 说明了单一操作与并行操作的特性。
35a-图-1 
在任何给定的总动态扬程 (TDH) 下,并联运行的两个相同的泵能够产生两倍于单个泵的流量。然而,系统中实现的实际流量取决于系统曲线与泵曲线的交点。除非系统曲线是可变的,否则流量增加可能不会那么显着。
例如,假设有一组固定喷嘴,其中系统阻力是纯摩擦的,并且仅作为流量变化的结果而变化。当引入第二个泵时,系统中的阻力会随着流量的增加而增加。
流量只会增加到系统曲线与双泵曲线相交的位置,如图 2 所示。
35a-图-2 
流量增加量不仅取决于系统曲线,还取决于泵曲线的陡度。具有平坦曲线的泵将比具有陡峭曲线的泵具有更少的 TDH 分离,因此将具有更少的流量变化。
消防泵装置是具有可变系统曲线的系统示例。图 3 说明了这一点。每次激活额外的喷嘴时,系统阻力都会降低。这会导致系统曲线移动到泵曲线上的更高流量,从而增加泵上的 kW 负载并减少可用的 TDH 量。
35a-图-3 
最终,随着更多喷嘴上线,可能需要启动另一个消防泵以维持系统压力。
连续上升的 TDH 曲线
泵规格通常规定泵具有持续上升的扬程曲线以关闭。某些泵的特点是扬程曲线随着流量接近关闭而下降。
这种特性在特定速度低于 30(Ns~1550 美制单位)的泵中非常普遍。当与其他泵并联运行时,具有下垂关闭特性的曲线可能会遇到负载分配问题。
在图 4 中,系统曲线和 TDH 曲线在大于关闭 TDH 值的 TDH 和低于曲线的最大 TDH 的 TDH 处相交。当第二个泵启动时,流量将仅增加到 TDH 与系统压力匹配的第一个点。
35a-图-4 
由于第一个泵的运行 TDH 点被另一个较低流量的泵所反映,第二个泵的流量不会增加超过低流量点。充其量,泵将不均匀地分担负载,第二个泵以较低的效率运行。
更糟糕的是,第二个泵可能在低于其最小允许设计流量的情况下运行,从而导致设备损坏并可能对人员造成伤害。
当一个泵磨损时,可能会出现类似的情况。这在图 5 中有所提及。随着泵的磨损,在任何给定流速下产生的 TDH 量都会减少。如果新泵与系统曲线的交点并联在磨损泵的关闭TDH之上,它将迫使磨损泵进入关闭状态。
35a-fig5 
并联运行的泵之间的负载分配问题可能会增加磨损、缩短密封和轴承寿命、降低运行效率并限制过程操作。在没有任何流量测量能力的情况下,并联运行的泵之间的不均匀性能分布比检测更容易避免。
为并联运行和泵性能监控选择适当的泵是避免负载分配问题和维持运行良好的并联泵安装的最佳工具。
不匹配泵的并联运行 当泵并联运行时,任何给定 TDH 点的流量都是相加的。在具有相同运行特性的泵的情况下,流量将加倍。
例如,两个泵在 50 M TDH 时的容量为 100 M3/hr,在 50 M TDH 时的总容量为 200 M3/hr。
同样,系统曲线不会改变,因此在使第二台泵并联时发生的实际流量变化由特性曲线与系统曲线的交点确定。如图 2 所示。
当一台泵与另一台具有不同运行特性的泵并联运行时,相同的规则适用于相同的泵;对于两个泵共有的任何 TDH,流量特性将是累加的。
如果一个泵表现出较低的关闭 TDH 特性,它将在关闭状态下运行,直到主导泵在其曲线上移动足够远,以至于其 TDH 低于具有较低扬程的泵的关闭 TDH(图 5 )。
这里的危险在于系统-泵的相互作用。如果系统曲线与特性曲线相交的 TDH 高于弱泵关断流量,弱泵将被迫关断运行,可能发生严重故障。
在图 6 中,当系统曲线交点在垂直虚线的左侧时,弱泵将存在零流量情况。
35a-图6 
作为一般规则,最好为任何设计为并联运行的泵安装流量测量。如果没有流量测量,很难确定两台泵之间的负载分配情况。
电机功率通常是一个有问题的流量指标,因为许多功率曲线非常平坦,并且在流量的相对较大变化下显示负载的微小变化。
此外,当磨损确实发生时,即使性能下降,功耗也可能保持相对恒定。这是由于泵操作员看不到泵效率的降低 |