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矿用水泵并联工作原理及特性

    用多台矿用水泵同时对排水管路进行排水的方式叫做水泵的联合运行。联合运行(工作)的方式是多种多样的,但其基本方式是并联工作和串联工作两种。在本节中将讨论联合工作的特点、联合工作的工况和各泵各自的工况,以及联合工作的效益等问题。

矿用水泵并联工作
    多台矿用水泵同时向一条排水管路排水的方式称为水泵的并联工作。两台水泵并联工作情况,泵I和泵II的出水口接于一条管路,并同时向该管路排水。在这种情况下,若忽略两台水泵各自吸水管的差异,则可以认为它们所产生的扬程相等,并等于管路所需的压头,两台水泵的流量之和,等于通过管路c的流量,这就是水泵并联工作的特点。

   为求得水泵联合工作中的联合工况和各自的工况,可以设想由一台等效泵代替两台水泵的作用。根据并联工作的特点,等效泵产生的扬程,应等于两台水泵并联时的扬程,等效泵产生的流量,应等于两台水泵并联工作时的流量之和。在H-Q座标图上做一条等扬程线a-a,它与泵I的扬程特性曲线I交于a1点,若a1为泵I在联合工作中的工况,则该等扬程线与泵II扬程特性曲线II的交点a2,必为泵II在联合工作中的工况,因为a:和a:的扬程相等。可以设想等效泵的工况,亦必然在此等扬程线上
的某点a1十2处,a1十2点的流量,应等于a1和a2两点流量之和。同理,可以找到等效工况点bl+z. m、j等,连接这些点,做成光滑曲线I+II,即为等效泵的扬程特性曲线。简而言之,在同一坐标图上按照“等扬程线上流量相加”的原则,将两台水泵扬程特性曲线叠加起来,即得到两台水泵并联等效泵的扬程特性曲线。

  等效泵扬程特性曲线I+II,与管路特性曲线:的交点M9为等效工况点或两台水泵联合工作工况点。此时排水量为Qn.泵产生的扬程为Hm, 通过m点做等扬程线,分别与I和II交于m1和m20。m1和m2分别为泵工和泵n在联合工作中各自的工况。显然,在m,m1和m2三工况参数之间,满足水泵并联工作特点,即Hm=Hm1=Hm2 Qm=Qm1 +Qm2。
    若两台水泵不并联工作,而是单独对管路工作,则当泵I单独工作时,其工况为点1,流量为Q1;当泵n单独工作时,其工况为点2,工况流量为Q2。
    对比并联前后情况可知:两台水泵并联工作后的联合流量Qm大于任何一台水泵单独工作时流量Q1或Q2,但由于并联后管路流量加大,管路中水头损失相应增加,致使并联后每台水泵各自的流量Qm1和Qm2都小于它们单独工作时的流量Q1和Q2,即Qm1     水泵并联工作的目的是增加通过排水管路的流量。并联的效益可以用并联后的流量吼与并联通Qm与较高的泵II单独工作的流量Q2之差表示,对扬程较低的泵I单独工作的流量QI的比值度量,以“q”表示,则:q=[(Qm一Q2)/Q1]X100%。很明显,管路阻力系数愈小,管路特性曲线愈平缓,并联效益愈高;反之,管路阻力系数愈大,管路特性曲线愈陡,并联效益愈差。当管路阻力系数大到一定程度,管路特性曲线的曲线c所示时,并联后的工况点为3,它居于两泵各自工况点j1和j2之间,亦即联合工作的流量比泵n单独工作流量还小.两台水泵中的第I台以负流量工作,也就是说泵II产生流量的一部分通过管路排出,另一部分则通过泵I倒流回水池。在这种情况下失去了并联的意义。
    若等效工况点为等效泵特性曲线与扬程较高的泵的特性曲线之交点L,则联合工作的流量等于泵II单独工作的流量,泵I的流量为零。点L为并联有效和无效的分界点,称为并联极限工况。当等效工况流量大于极限工况流量时并联工作有效,反之则无效。
    因此,矿用水泵并联工作时要求并联工作的水泵扬程基本相等,否则扬程低的水泵不能发挥作用,甚至会发生扬程高的水泵向扬程低的水泵倒灌的现象,若两台特性相同的水泵并联工作,就不会出现倒灌的现象。



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