浅谈高山台合理选择水泵的并联或串联

韦志 曹丽丹

（广西广播电视技术中心柳州分中心）

一、水泵的基本特性

泵特性曲线上的每个点都是一个工况，泵在哪个工况下运转是由泵特性曲线和装置特性曲线决定的。水泵的扬程（Hz）是指把单位重量液体从吸水池液面送到排水池液面需要的能量，其公式为：

根据上述公式得出曲线如图1，称为装置特性曲线或者管路阻力曲线；将装置特性曲线和泵特性曲线画在一张图中，二者的交点M就是泵的运转工况点。M点的意义在于在该点单位重量液体通过泵获得的能力（扬程H）正好等于把单位重量液体从吸水池液面送到排水池液面需要的能量（装置扬程Hz），因此M点就是稳定运行的工况点。如果泵偏离M点，在A点工作，此时H>Hz，多余的能量促使管内流速增加，流量增加，工况点从A点移向M点；反之，如果泵在B点工作，H

图1

二、水泵并联和串联的原理

水泵的并联是指第一台水泵与第二台水泵的吸入管连接在一起，出水管也连接在一起联见图2中（a）。水泵的串联是指第一台水泵的出水管连接在第二台的吸入管联见图2中（b）。

图2

（一）水泵的并联

1.相同特性的泵并联

图3

图3中，HI（HII）是单独一台泵的特性曲线，HIII是两台泵并联合成的特性曲线，它是相同扬程下两台泵流量相加得到的。一台泵单独运转时的工况点是A1，两台泵并联时的工况点是A，各泵的实际工况点是B。一台泵运转时，流量是QA1，两台泵并联时合成流量是QA。因QA=2QB<2QA1，就是说，由于存在管道阻力，即使用两台泵并联运行，合成流量也小于两台泵单独运行时流量的2倍。

图4

2.不同特性泵的串联

图4中，HI和HII是单台水泵的特性曲线，HIII是两台泵并联工作时的合成特性曲线。当装置特性曲线为R1时，合成工况点为A点，实际两泵的工况点为B1和B2点，其流量小于两台泵单独运行时流量Q B1与Q B2 之和。当装置特性曲线为 R2时，关于扬程低的泵II，在流量为零的工况下运转，这里泵消耗的功率使液体加热，有可能出现事故，如果泵II无逆止阀，水将通过泵II倒流，并引起该泵反转。由以上两例子可知，泵并联运转应当按扬程相等分配流量。

（二）水泵的串联

1.相同特性泵的串联运转

图5中HI(HII)是单台水泵的特性曲线，HIII是两台泵串联工作时的合成特性曲线，它是在同一流量下两台泵相应扬程（纵坐标）相加得到的，R是装置特性曲线。单台泵运转时工况为A,两台泵串联时工况点了B。由图2可知，两台泵串联扬程和流量都增加，其增加程度和装置特性曲线的形状有关，但都小于单独运转时的两倍。

图5

2.不同特性泵的串联

图6中，HI和HII是单台水泵的特性曲线，HIII是两台泵串联工作时的合成特性曲线，R1和R2 是两条装置特性曲线。当装置特性曲线为R1 时，合成工况点为A，两泵的工况点分别为A1 和A2 。如果装置特性曲线为R2 时，合成工况点为B。当阻力曲线在R2以下时，其运转状态是不合理的。在Q>QB 时，两泵合成的扬程小于泵II的扬程。若泵II作为串联工作的第二级，则泵I变为泵II吸入侧阻力，使泵II吸入条件变坏，有可能发生汽蚀。若把泵I作为串联工作的第二级，则泵I变为泵II排出侧的阻力，消耗一部分泵II的扬程。

图6

三、水泵并联与串联的实际应用

通过对水泵并联和串联的分析，在水泵并联、串联时，应采用同种类型及同种规格的水泵连接，因同类型水泵特性曲线基本相同，流量及扬程易接近较理想状态。在理想状态下，同型号同规格的两台水泵并联时其流量(Q)关系是：Q=Q1+Q2。从中可得知，两台水泵并联时可以增加供水量，通过开停泵的台数来调节流量，以达到节能和快速供水。当并联工作的泵中有一台损坏时，其他泵仍可继续供水，有效提高了供水的可靠性和灵活性。在理想状态下，同型号同规格的两台水泵串联时其扬程(H)的关系是： H=H1+H2 。当高山台站下游的水位太低，用一台泵无法将水抽到山顶时，可以选择用两台泵串连将扬程扩大一倍，确保供水的稳定性，同时避免单泵工作负荷过大发热损坏的情况。