同型号水泵调定混合给水系统的运行工况

当同型号的两台水泵并联运行，一定一调混合给水时，按同扬程流量叠加法则，可 画出不同转速的调速泵与定速泵并联运行的合成特性曲线，如图4.4。  

随着系统用水量的变化，调定混合给水系统中水泵的运行方式有：单台泵调速运 行、单台泵额定转速运行、一台泵以额定转速运行一台以调速运行、两台泵都以额定转 速运行。显然在任何一种运行方式下，每台泵都有在不稳定运行、低效率运行、高效率 运行、汽蚀运行的可能性。为保证系统安全可靠、经济合理运行，不论在哪一种情况下， 都应避免或缩短低效率运行，使泵处于高效率运行状态，千万不能使泵进入不稳定工作 区和汽蚀区。下面对调定混合给水的运行工况进行分析：

单台泵的调速运行工况和定速运行工况在前面已分析过，此处不再累述。两台泵均 在额定转速下运行的工况分段如图4.4所示：高效率工作段为Ai+2Bi+2,左、右过渡段 为 Cl+2Al+2、Bl+2Dl+2, 不稳定工作段为ECl+2，汽蚀工作段为D1+2F1+2。

当调定混合并联给水时，要保证定速泵处于高效段运行，必须使水泵工作扬程H满 足Hb^HCHa，Ha、Hb分别为定速泵高效段的左、右端点扬程。因此，调定混合并联 给水时，定速泵的高效工作区为AAi+2Bi+2BA。同理，可以确定出此时定速泵的左、右 低效区分别为CCi+2Ai+2AC、BBi+2Di+2DB，不稳定工作区为ECl+2CE，汽蚀区为 DDl+2Fl+2：F。从图4.4中可见，在调定混合并联给水系统中，定速泵的不稳定工作区、 左低效区、高效区、右低效区，汽蚀区，从上到下垂直分布。

由前面对调速连续下调的调速泵的分析可知，其运行工况由从左到右的五个区确 定。从图4.4中可见，调定混合并联给水系统中，调速泵的运行工况是从左到右水平分 区的，其中不稳定工作区为I’区，左低效区为II’区，高效区为III’区，右低效区为IV’ 区，汽蚀区为V’区。

由上述分析，在调定混合并联给水系统中，若想同时保证调速泵和定速泵在高效段 运行，那么并联后的特性曲线工作点必须既落在调速泵的高效区Ai+2Bi+2Jl+2Ai+2,又必 须落在定速的高效区AAi+2Bi+2BA内，即落在图4.4中阴影重置相交处Ai+2Bi+2Si+2Ai+2 中。那么可以确定的是，在调定混合并联给水系统中，要想同时保证调速泵和定速泵均 在高效段运行，调速泵的调速范围是很小的。这与系统水量变化量大的现实需求是矛盾 的，即要想同时保证调速泵与定速泵在高效段运行是难以实现的。下面通过对调定并联 混合给水时，随着系统用水量的变化，调速泵与定速泵工况点的变化的分析，说明为什 么很难保证调速泵和定速都同时在高效段运行。

众所周知，在调定混合并联给水系统中，其工作点由管路特性曲线和水泵合成特性 曲线确定。当管路确定后，在阀门不调节的前提下，管路特性曲线就确定了。为了满足 系统最大用水量Qmax,使调速泵以额定转速与定速泵并联，合成特性曲线（Q-H) 1+2 交管路特性曲线于Ki+2，如图4.5。

当然，用水量处于最大用水量Qmax的可能性很小，所以实际用水量通常是小于系统 最大用水量Qmax的。现假设工况点位于Ki+2,当用户用水量逐渐减少时，应使工况点 Ki+2沿着管路特性，向左下方移动，以最大限度节能。从图4.5中可见，当用水量减少 时，系统所需的扬程也随之下降，在调定混合并联给水系统中，定速泵的工况点就向扬 程降低方向（流量增大方向）移动，即逐渐移向右高效端点，甚至进入右低效工作区。 由于系统总流量不断减少，而此时的定速泵工况点向流量增大侧移动，那么显然调速泵 的供水流量不断减小，因此调速泵的工况点由高效区的右端向左端移动，逐渐靠近左低 效区。根据以上分析可知，要使调速泵的高效率运行范围尽量扩大，应在选泵时，在调 速泵以额定转速工作时的工作点，应尽量靠近高效段的右端点B (即高效段的末端）； 而要使定速泵尽量运行在高效段，就应在选泵时，使工作点位于其高效段的左端点A(即 高效段的始端）。很显然，在同型号水泵调定混合并联供水中，这是一对对立矛盾的条 件，即要使调速泵工作点处于高效段的右端时，定速泵的的工作点就无法处于高效段的 左端；要使定速泵的的工作点处于高效段的左端，调速泵的工作点就无法处于高效段的 右端。要同时保证调速泵与定速泵均高效率的运行，充分利用其高效段效率，这是无法 兼顾的。综上所述，这就是为什么在《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003(2009年版)

中3.8.4条规定：“调速泵在额定转速时的工作点，应位于水泵高效点的末端”