魏岸若

摘要：对泵而言，在实际工程中，为了适应各种不同时段管网中所需水量、水压的变化，常常需要设置多台水泵联合工作，本文将介绍水泵并联运行的工况分析方法。

关键词：离心泵；并联；串联；运行

一、离心泵并联运行的适用场所

使多台水泵联合运行，通过联络管共同向管网输水的情况，称为并联工作。水泵并联工作的特点是：

1）可以增加供水量，输水干管中的流量等于各台并联水泵出水量之和。

2）可以通过开停水泵（即台数控制）来调节水泵的流量和扬程，以达到节能和安全供水的目的。

3）当并联工作的水泵中有一台损坏时，其他几台水泵仍可继续供水，提高了水泵运行调度的灵活性和供水的可靠性，是制冷空调水系统中较为常见的一种运行方式。

由于水泵并联后其共同特性与单泵的特性并不相同，其性能的优劣将对用户产生直接的影响，因此，如何确定水泵并联运行的工况点及其特点，在实际工程中就显得特别重要。以下就介绍工程上用得较多的图解法。

二、离心泵并联运行工况的图解法原理

在绘制水泵并联性能曲线时，先把并联的各台水泵的Q-H曲线绘制在同一坐标图上，然后把对应于同一日值的各个流量Q加起来，如图1示。把I号泵Q-H曲线上的l、I'、I''，分别与Ⅱ号泵Q-H曲线上的2、2'、2''各点的流量相加，则得到I、Ⅱ号泵并联后的流量3、3'、3''，然后连接3、3'、 3''各点即得水泵并联后的总（Q-H）I+Ⅱ曲线。这种等扬程下流量叠加的方法，实际上是将管道水头损失视为零的情况下来求并联后的工况点。因此，同型号的两台（或多台）泵并联后的总流量，将等于某扬程下各台泵流量之和。事实上，管道水头损失是必须考虑的，所以，寻求并联工况点的图解法就没有那么简单。

三、同型号、同水位的两台水泵的并联工作

两台同型号、同水位的水泵的并联工作如图2所示。其并联工作特性可分析如下：

（1）绘制两台水泵并联后的总（Q-H）I+Ⅱ曲线 由于两台水泵同在一个吸水井中抽水，从吸水口A、B两点至压水管交汇点O的管径相同，长度也相等，故ΣhAO=ΣhBO，AO与BO管中，通过的流量均为Q/2，由OG管中流进水塔的总流量为两台水泵水量之和，因此两台泵联合工作的结果是在同一扬程下流量相叠加。为了绘制并联后的总特性曲线，先不考虑管道水头损失，在（Q-H）I，Ⅱ曲线上任取几点，然后在相同纵坐标值上把相应的流量加倍，即可得到1'，2'，3'，…，m'点，用光滑曲线连接这些点即可得到并联后的总特性曲线（Q-H）I+Ⅱ，如图2示。图中所注下标“I，Ⅱ”表示单泵I及单泵Ⅱ的Q-H曲线，下标“I+Ⅱ”表示两泵并联工作的总Q-H曲线。

上述这种等扬程下流量叠加的原理称为横加法原理。所谓总的（Q-H）I+Ⅱ曲线，就是把两台参加并联水泵的Q-H曲线，用一条等值水泵的（Q-H）I+Ⅱ曲线来表示，此等值水泵的流量必须具有各台水泵在相同扬程时流量的总和。

（2）绘制管道系统特性曲线并求出并联工况点 绘出AOG或BOG管道系统的特性曲线Q-ΣhAOG，此曲线与（Q-H）I+Ⅱ曲线相交于M点。M点的横坐标为两台水泵并联工作的总流量QI+Ⅱ，纵坐标等于两台水泵的扬程 HO。M点称为并联工况点。

（3）求每台泵的工况点 通过M点作横轴平行线，交单泵的特性曲线于N点，N点即为并联工作时各单泵的工况点。其流量为QI，Ⅱ，扬程H1=H2=H0。自N点引垂线交（Q-H）I，Ⅱ曲线于P点，交（Q-P）I，Ⅱ曲线于q点，P点及q点分别为并联时各单泵的效率点和轴功率点。如果将第2台泵停车而只开1台泵时，则图2的S点可以视为单泵的工况点。这时的流量Q'，扬程为H'，轴功率为P'。

由圖2看出，P'>PI，Ⅱ，即单泵工作时的功率大于并联工作时各单泵的功率。因此，在选配电动机时，要根据单泵单独工作的功率来配套。另外，Q'>QI，Ⅱ，2Q'>QI+Ⅱ，即一台泵单独工作时的流量大于并联工作时每一台泵的流量，也即两台泵并联工作时其流量不是单泵工作时的流量加倍。这种现象在多台泵并联时，就很明显，而且当管道系统特性趋向较陡时，就更为突出。现举例如下。

图3示为5台同型号水泵并联工作的情况。由图可知，以一台泵工作时的流量Q1为100L/s，两台泵并联的总流量Q2为190L/s，比单泵工作时增加了90L/s；3台泵并联时的总流量Q3为251L/s，比两台泵时增加了61；4台泵并联的总流量Q4为284L/s，比3台泵时增加了33L/s；5台泵并联的总流量Q5为300L/s，比4台泵时只增加了16L/s。由此可见，再增加并联水泵的台数，其增大流量的效果就不大了。

由图3可看出，每台泵的工况点随着并联台数的增多而向扬程高的一侧移动。台数过多，就可能使工况点移出高效段范围。因此不能简单地理解为：并联水泵的台数增加一倍，流量就会增加一倍，而必须同时考虑管道的过水能力，经过并联工况的计算和分析后才能下结论。