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配水泵站的水泵应当如何进行测试?

信息来源:shuibeng.biz   时间: 2019-01-04  浏览次数:214

配水泵站是配水系统中的重要环节,配水水泵的能耗在自来水的生产成本中占重要的一部分,为了了解泵站的水泵机组工作情况,技术人员对东湖水厂、笔架山水厂、梅林水厂、大冲水厂配水泵站的36台离心泵机组(其中4台调速、6台切削)的特性进行了测试。绘制了每台水泵的流量一^程(Q-H),流量一功率(Q-N)、流量^率(Q-T!)曲线,并对水泵的日常工作点进行了分析。水泵测试的目的,主要是与厂家提供的样本曲线进行比较,看水泵在使用多年或切削后各种特性是否发生变化,水栗测试的结果将输人到水力模型,进行城市给水管网的水力计算,同时,对水泵的日常工作点进行分析,可以评定水泵工作情况,特别是水泵能耗方面的情况,提出改进水泵效率方法。

一、水泵测试的方法

1.水泵机组测试有关计算公式

(1)水泵扬程HP(m)

Hp=Ho-Hi

Ho:水泵出口水头(m),Ho=出口压力表读数(m)+水泵出口压力表的中心线标高(m)

Hi:水泵进口水头(m),Hi=吸水井水位(m)+吸水井底板

标高(m)由于水泵前后的管段距离较短,且为直管段,水头损失较小,在测试时不考虑该管段的水头损失。

(2)水栗有效功率Ne(kw)

Ne=9.8xQpxHp/3600

Qp:水泵流量(m³/h)

Hp:水泵总扬程(m)

(3)水泵效率η

η=Ne{NdxM)xl00%

Ne:水泵有效功率(kw)

Nd:电机输人功率(kw)。

M:电机效率(%)

(4)配水单耗 E(kw.h/dam³.Mpa)

E=Nd/(1000xQpxHp/100)

2,主要仪表

为方便起见,测试时充分利用各泵站现有的仪表,包括:流量计、压力表、功率表、水位计等。各泵站的仪表型号有所不同,我公司泵站一般采用的仪表型号如下:

⑴流量计:

一般采用上海光华仪表厂IFS-4000电磁流量计或开封仪表厂E-mag电磁流量计,各流量信号已传至自控系统,可在电脑上抄取数据。

(2)压力表:

每台水泵都单独装有压力表,有些还通过上海光华仪表厂CECY-160G压力变送器(精度0.5级,量程0~lMpa),将压力读数传送至电脑,可直接在电脑上读数,为保证测试的精度,也可以采用高精度的压力表(如:YB-150,精度0.25级,量程0~lMPa),当测试某台泵时,临时将该压力表替换原有普通压力表。

(3)电量测量:

为监控各台水泵的电耗,每台水泵都单独装有电表,有些电表的电量信号己传送到电脑,可直接在电脑上读数,有些电表的电量信号没有传送到电脑,可在现场读数。为了保证电量测量的精确性,也可以采用多功能的综合电力测控仪(如:MDM3000等)进行测试。

(4)水位计:

使用Kent电容式水位计2个,分别用来测量水泵进口两吸口井的水位。某些厂的泵站吸水井是封闭带压力的,则直接测量清水池的水位。

3,测试步骤

(1)配水泵站调查:

主要是了解各泵站和水泵机组的基本资料,如:管道布置、流量计位置、水泵出口压力表标高、吸水井底板标髙等。

(2)制定各泵站测试方案

由于要利用现有出泵站出水管上的流量计测试各台泵的流量,因此要保证在测试的时候,被测试的泵的流量刚好由出水管上的流量计进行计量,这要通过关闭泵站中的某些阀门,并调整各泵的开停来实现。在制定方案时,还要考虑该方案中关闭某些阀门、调整水泵的开停,对于向管网供水的影响,不能影响泵站的正常供水。

(3)水泵测试

每台水泵机组测试时,通过调节水泵出口管上阀门的开启度,来调节水泵出口压力和流量,当水泵出口管上阀门全开时,水泵出口压力为最小,流量最大,然后逐步关小阀门,使水泵出口压力逐步升高,流量减小。

以水泵出口管上阀门全开时,最低水泵出口压力为起点,每0.02Mpa升压作为一个测点,每一个压力测点应尽量调节到预定值并记录实际变动值,对应的流量、电量、吸水井水位分别待读数稳定后,从现场或电脑上抄取4-5个数据用于取平均值。然后将平均值填写在测试表格(表1)中,逐步关小阀门,按以上步骤测量7~8个测点。

由于我公司的大部分水泵启闭时采用水泵出口管阀门、电机连动方式,当出口管上阀门关闭后,水栗电机自动停止运行,所以本次测试没有测试水泵阀门全关时的最大扬程。我公司有4台调速机组,对于这些机组的测试,我们指定了最高、最低、日常运行等5个转速,在每个转速下,按上述方法进行测试,并填写测试表格。

(4)测试结果计算和测试曲线拟合

本次测试,我们编写了 EXCEL的模板文件,进行所有的数据计算、曲线绘制、曲线方程拟合。输入表1的测试数据后,模板文件将自动计算扬程、效率等参数(见表2),并自动绘制该水泵的Q-H,Q-N、Q-ti曲线,拟合Q-H曲线的公式。拟合时采用2次多项式的趋势线,趋势预测前推200个流量单位,后推100个流量单位,还可以设置截距。(见图1)

(5)绘制日常工况点

在得到水泵的特性曲线后,还可以在曲线上绘制水栗在日常运行时的工作位置,即日常工况点。

二、主要分析结果

1. 大部分的水泵特性曲线和样本相比变化不大。

2. 两个泵站水泵的日常工况点靠近额定工况点,效率较髙,另两个泵站的水泵由于水泵实际扬程和额定扬程相差较大,而使日常工况点离额定工况点较远,效率较低。

3. 有些水泵切削后,水泵的Q-H曲线下移,水泵的效率提髙,有些水泵叶轮切削太小,使水泵的效率提髙不明显。根据以上结果,我们将有针对性地采取相应措施解决发现的问题,使节能降耗更上一层楼。同时把测试的曲线参数都输人给水管网水力计算模型为配水系统的计算,模拟提供依据。

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