摘要：本文推導了水泵的數(shù)學模型，并應用在計算機對水泵的選型過程中。根據(jù)實際工程的精度要求，采用最小二乘法得到水泵的擬合特性曲線公式，建立了水泵特性曲線數(shù)據(jù)庫。并在此基礎上，推導出在實際工程中實用的串、并聯(lián)水泵組聯(lián)合運行的特性曲線通用公式。采用分段函數(shù)表示的方式探討了不同型號水泵的特性曲線在計算機程序中實現(xiàn)的基本原理和基本思路的問題。對于當前廣泛應用的變頻技術，推導出了水泵組的調速公式。

關鍵詞：水泵最小二乘法擬合曲線串聯(lián)并聯(lián)

1引言

在設計計算中，尤其在使用計算機編制程序選擇水泵時，要求有水泵的特性曲線的數(shù)學公式作為基礎資料。考慮實際工程的精度要求，本文采用最小二乘法確定單臺水泵的擬合曲線，通過計算機程序對數(shù)據(jù)進行處理，建立了五種類型的水泵特性曲線公式的數(shù)據(jù)庫。并對水泵的串、并聯(lián)及調速的聯(lián)合運行情況給出了水泵組的特性曲線通用公式。

2單臺水泵特性曲線的擬合原理

用最小二乘法原理，根據(jù)水泵特性曲線形狀，考慮用多項式作為擬合基函數(shù)，選擇基函數(shù)的前三項、、。形成水泵特性曲線的擬合公式（1）。不同型號的水泵對應著不同的公式系數(shù)a、b、c。通過不同型號水泵特性曲線的樣本，對每一臺水泵在流量—揚程和流量—效率曲線上查得12組數(shù)據(jù)，代入公式（2）、（3）、（4）得出該型號單臺水泵的流量—揚程和流量—效率曲線的數(shù)學公式。擬合曲線公式和公式系數(shù)的計算公式如下：

摘要：分析了NK50／56型給水泵汽機存在的問題，介紹了改進措施，并對油壓調整和高速盤車裝置的運行提出了建議。

關鍵詞：給水泵汽機油系統(tǒng)汽封改進

合肥二電廠350MW電站采用半容量汽動給水泵，其驅動汽機是杭州汽輪機廠設計制造的NK50／56型汽輪機。該類機組以靈活、可靠的運行廣受用戶的青睞，至今已出廠了近百臺。但在應用中發(fā)現(xiàn)其油系統(tǒng)、汽封蒸汽系統(tǒng)仍存在一些問題。本文將結合合肥二電廠的應用情況對這些問題進行分析，供大家參考。

1NK50／56型給水泵汽輪機存在的問題及分析

1.1油系統(tǒng)不能協(xié)調工作

NK50／56給水泵汽機正常工作時，只有軸承耗油以及調節(jié)系統(tǒng)漏油，用油量很小，而在盤車時用油較大。離心油泵的最大輸出油量與最小輸出油量的比值如果≤2.5，則油泵工作穩(wěn)定，出口油壓不僅在正常運行時得到保證，而且在盤車時也能得到保證。但是實際運行中，這個比值超過3。這預示著如果使用一臺泵，既要供潤滑油與控制油，又要供盤車油與頂軸油，這臺泵將不堪重負。

隨著社會經濟的發(fā)展，智能化建筑和高層建筑逐步增多，隨之而來的是消防安全問題越來越重要，在發(fā)生火災的初期，如果能夠及時有效地滅火，就能夠避免重大的損失。而有效滅火的方式是提供充足的滅火水流量和揚程，大多數(shù)智能化建筑和高層建筑提供的消防用水，都需要消防水泵進行再加壓，以滿足滅火時對水流量和工作揚程的要求。因此，如何選擇消防水泵以及保證安裝質量，就顯得尤其重要了。

1如何選擇消防水泵消防水泵，就是專門用于消防滅火的水泵。消防水泵有不同的種類，但都以其全密封、種類多、耐腐蝕的特點，廣泛應用于消防滅火、環(huán)境保護、水處理等領域，實現(xiàn)各類液體的輸送，是消防滅火的理想用泵。用于消防滅火系統(tǒng)的水泵主要有：消防噴淋泵、消火栓泵、消防穩(wěn)壓泵、消防增壓泵，安裝形式有立式和臥式，根據(jù)消防實際情況來定類型。選擇消防水泵時,在滿足水流量、工作揚程和工作形式的前提下，還要考慮冗余數(shù)量以及安裝運轉條件等幾個方面。

1.1為保證消防供水的可靠性，高壓消防供水系統(tǒng)應采用冗余設計，消防水泵可采用一用一備或多用一備，一般可滿足整個消防供水滅火系統(tǒng)的流量及揚程需要。根據(jù)國家的2005年版《高層民用建筑防火規(guī)范》（GB50045—1995）和國家的2006年版《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016—2006）規(guī)定：消防給水系統(tǒng)應設置備用消防水泵，其工作能力不應小于其中最大一臺消防工作泵。當工廠、倉庫、堆場和儲罐的室外消防用水量≤25L／S或建筑的室內消防用水量≤10L／S時，可不設置備用水泵。備用消防水泵要求處于隨時可以啟動投入工作的狀態(tài)，以保證消防水泵能持續(xù)不斷地供水。當采用多用一備模式時，應考慮多個水泵工作的流量疊加時，對消防水泵出口壓力的疊加影響。在多分區(qū)消防區(qū)域，如果每個消防區(qū)域都按一用一備冗余設計，將會使整個消防系統(tǒng)水泵數(shù)量多，供水管線復雜，也會使消防水泵泵房面積總體過大，建設成本增加；當不同的消防區(qū)域發(fā)生火災時，需同時啟動兩個區(qū)域的消防水泵，才能滿足消防滅火的要求，很容易造成供電線路負荷過大而跳閘斷電，嚴重影響滅火供水。為了改善多分區(qū)消防區(qū)域的供水可靠性，可以采用并聯(lián)分區(qū)供水的方式，也可以選用多功能的多級多出口水泵的消防給水系統(tǒng)。

1.2由于智能化建筑和高層建筑的消防用水的水流量和工作揚程范圍都比較寬，根據(jù)工作性能來看，離心泵的工作流量和揚程范圍最廣，所以，應優(yōu)先選擇離心式的消防水泵。同時，離心式的消防水泵在市場上系列產品多，品種和規(guī)格也最多，可以在短時間內閉閘運行，運行也比較穩(wěn)定，產品的選擇余地大，后期的維修也方便經濟。

1.3在技術參數(shù)方面，消防水泵的性能曲線應平滑無駝峰，當消防水泵停泵時，其壓力不應超過系統(tǒng)設計額定壓力的140％；當消防水泵流量為額定流量的150％時，消防水泵的壓力不應低于額定壓力的65％。同時，驅動消防水泵的電動機軸功率應滿足消防水泵性能曲線上任何一點的工作要求。

1.4若水泵房面積較小，選型時可選擇立式安裝的消防水泵。根據(jù)2005年版《高層民用建筑防火規(guī)范》（GB50045—1995）的規(guī)定，消防水泵應采用自灌式吸水，其吸水管應設閥門，其目的是保證消防水泵能快速啟動。如果采用自灌式吸水有困難時，則必須安裝可靠迅速的引水設備。

1組合全自動供水系統(tǒng)的構思

所謂恒壓供水,是指供水系統(tǒng)的供水壓力始終保持在差值較小的上、下限之間。PLC控制的組合全自動供水系統(tǒng),指的是當供水系統(tǒng)的用水量變化時,由裝在供水主管道的電接點壓力表檢測設定的供水壓力上限P上限和下限P下限的開關信號,輸入PLC后,PLC根據(jù)這兩個壓力開關的信號的狀態(tài),自動控制數(shù)臺揚程相同、流量不等的水泵組合啟動運行。當供水壓力P供水

2泵站的組成

供水系統(tǒng)如圖1所示。它主要由5臺離心泵1-5,水池浮球閥、止回閥、截止閥、電接點壓力表組成。按《建筑給水排水設計規(guī)范》(GBJ15-88),計算出日用水最大小時流量QS=220.3m3/H。另外水泵房水泵機組安裝于地下6m處,最高建筑與水泵房地面高差為35m,所以選擇5臺泵的揚程均為60m,流量分別為12.6m3/H、18m3/H、32m3/H、72m3/H、100m3/H,這5臺泵組合可獲得級差近似流量:12.6、18、30.6、32、44.6、50、62.6、72、84.6、90、100、102.6、104、112.6、118、122、130.6、132、134.6、144.6、150、162.6、172、184.6、190、02.6、204、216.6、222、234.6m3/H(組合方式見上表),由此可見,當改變泵的組合供水時,流量的變化級差不大于12.6m3/H,所以能使供水壓力在較小的范圍內波動,保證實現(xiàn)準恒壓供水。裝在泵站輸出口的兩個電接點壓力表,一個按供水壓力下限設定,另一個按供水壓力上限設定。泵站輸出管一端通過截止閥和止回閥與市政管網連接,另一端與用戶管網連接。當管網壓力低于泵站供水壓力下限時,水泵運行加壓,此時止回閥防止加壓水回流市政管網。而當市政管網水壓大于或等于泵站供水壓力下限時,泵站停止運行,直接由市政管網供水,水池通過截止閥和浮球閥由市政管網供水,當水位達到控制水位時,浮球閥自動關閉進水。泵站5臺電機電路如圖2所示。

3控制系統(tǒng)及其工作過程

3.1輸入輸出線路

1前言

太浦河泵站位于江蘇省吳江市廟港鎮(zhèn)境內的太浦河節(jié)制閘南側，距東太湖約2公里，距蘇州市約51公里，與已建的太浦河節(jié)制閘平列布置，中心線平行距離200米。太浦河泵站工程是太浦河流域綜合治理重點工程中最大的單體項目，主要作用是有效的改善上海市黃浦江上游二期引水工程取水口水質，提高上海市半數(shù)以上人口生活及企事業(yè)單位供水水質和供水保證率，

泵站設計流量為300m3/s，安裝有6臺50m3/s斜15°斜軸泵，葉輪直徑4.1m，配套1600kw異步電動機，水泵最高凈揚程1.64m，設計凈揚程1.39m，最低凈揚程0.76m。

本工藝是依據(jù)工程實踐經驗，把先進的技術、科學的管理方法結合起來形成的。泵站6臺斜軸水泵安裝，采用此工藝施工，安裝質量高，工期短，效益顯著。

太浦河泵站最大特點：葉輪直徑、泵站總流量為世界目前同類泵站之最。葉輪直徑4.1m的斜軸水泵在太浦河泵站，還屬首次開發(fā)應用，意義非常之大，為以后的泵站建設打下了良好的基礎。

2工藝特點

－－－－－水泵揚程簡易估算法－－－－－

暖通水泵的選擇：通常選用比轉數(shù)ns在130～150的離心式清水泵，水泵的流量應為冷水機組額定流量的1.1～1.2倍（單臺取1.1，兩臺并聯(lián)取1.2。按估算可大致取每100米管長的沿程損失為5mH2O，水泵揚程（mH2O）：

Hmax=△P1+△P2+0.05L(1+K)

△P1為冷水機組蒸發(fā)器的水壓降。

△P2為該環(huán)中并聯(lián)的各占空調未端裝置的水壓損失最大的一臺的水壓降。

L為該最不利環(huán)路的管長

交流變頻調速是交流電動機調速方法中最理想的方案，采用變頻器對風機、水泵類機械進行調速來調節(jié)風量、流量的方法，對節(jié)約能源，提高經濟效益具有重要意義。但是，過去由于各種原因，如變頻器的價格、質量、容量等因素的約束，沒有得到廣泛應用。近年來隨著IC產業(yè)的迅猛發(fā)展，變頻器的價格大幅下降，可靠性增強，容量增大（已達到400KW），變頻器的使用已成倍增長。

目前，國內外許多電力拖動場合已將矢量控制的變頻器廣泛應用于通用機械、紡織、印染、造紙、軋鋼、化工等行業(yè)中交流電動機的無級調速，已明顯取得節(jié)能效果并滿足工藝和自動調速要求。但在風機、水泵應用領域仍沒有得到充分應用。其主要原因是對風機、水泵類負載可大量節(jié)能了解不夠。故此，我們將風機、水泵的節(jié)能原理和應用狀況向客戶介紹。

全國風機、水泵用電量占工業(yè)用電的60%以上，如果能在這個領域充分使用變頻器進行變頻無級調速，對我們發(fā)展加工制造業(yè)又嚴重缺電的國家，是興國之策。

風機，是傳送氣體裝置。水泵，是傳送水或其它液體的裝置。就其結構和工作原理而言，兩者基本相同?，F(xiàn)先以風機為例加以說明。

采用安邦信變頻器對風機進行控制，屬于減少空氣動力的節(jié)電方法，它和一般常用的調節(jié)風門控制風量的方法比較，具有明顯的節(jié)電效果。

由圖可以說明其節(jié)電原理：

摘要：注水泵是油田廠注水生產系統(tǒng)的關鍵設備，通過應用節(jié)能降耗技術、優(yōu)化注水泵運行參數(shù)，不僅能夠有效提高注水泵機組效率，還能大幅降低注水系統(tǒng)用電能耗，對油田原油生產“有質量、有效益、可持續(xù)”發(fā)展具有重要意義。

關鍵詞：往復式注水泵；注水系統(tǒng)；節(jié)能降耗

注水采油是油田提高原油采收率的主要方法，注水可彌補原油采出后所造成的地下虧空，保持合理的地層壓力。注水泵是油田注水系統(tǒng)中的重要設備，是油田注水生產系統(tǒng)的動力之源。A廠油田開發(fā)生產已進入中、后期，注水量和注水壓力持續(xù)上升，采出水回注量持續(xù)增加，造成原有注水泵維修頻次高、泵效低、能耗高。面對油價持續(xù)低迷、生產成本大幅削減嚴重形勢，A廠積極引進并應用注水泵節(jié)能降耗技術，優(yōu)化注水泵運行參數(shù)，不僅有效提高了注水泵機組效率，全面提升了注水生產系統(tǒng)效率，大幅度降低注水系統(tǒng)用電能耗，對油田原油生產“有質量、有效益、可持續(xù)”發(fā)展具有重要意義。

1A廠注水泵運行現(xiàn)狀

A廠共有注水井2389口，開井2190口，日注水量65887m3，2016年注水量達到2267萬m3，現(xiàn)有注水站78座，在用注水泵撬295臺（套），其中污水注水泵134臺，清水注水泵161臺，電機總容量5.4萬kW，注水單耗6.8kW•h/m3，其中注水系統(tǒng)用電量約占總用電量的30%（圖1）。注水泵能耗損失較高的主要原因有4個方面，一是采出水對注水泵液力端泵閥腐蝕嚴重，造成原設計為清水的注水泵液力端維修頻次高、泵效低；二是注水泵和站點注水量不匹配，使高壓水打回流，造成電能浪費；三是站點配注量變化后，注水泵的運行方式沒有及時結合配注量進行調整，無法使注水泵在最佳狀態(tài)下運行。四是注水泵電機不符合《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》（GB18613—2012）要求，電機自身能耗較高。

2注水泵節(jié)能降耗技術

摘要：水泵作為現(xiàn)階段工業(yè)領域使用范圍最廣的設備，在石油化工、建筑、火力發(fā)電、農田排灌以及動力產業(yè)等領域也得到了廣泛應用。在水泵使用過程中，如何提高水泵工作效率，降低能耗需要相關技術人員進行著重研究。從水泵設備設計與使用層面上分析節(jié)能降耗策略，希望給相關管理人員提供一定幫助。

關鍵詞：水泵設計;水泵;節(jié)能降耗

1水泵設備的發(fā)展現(xiàn)狀

水泵作為工業(yè)領域中高耗能設備，具相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，耗電量約占工業(yè)生產耗電總量的30%～50%，占全國總耗電量的20%，所以對水泵生產、設計技術創(chuàng)新以及產業(yè)升級問題進行研究，對節(jié)能降耗有著重要意義。本文分析現(xiàn)階段我國水泵領域的發(fā)展現(xiàn)狀，得知水泵模型設計指標非常先進，水泵質量、效率以及空化性能等指標較往年有了顯著提升，但對比國外水泵生產仍存在著較大差距，水泵領域設計與使用方面存在著較大提升空間。

2水泵設備在設計及使用方面存在的問題

2.1水泵主要耗能原因分析。水泵作為工業(yè)生產中耗能量與使用量都較大的設備，其耗能原因主要包括三方面內容。第一，管理人員監(jiān)管不到位，或生產設計中出現(xiàn)偷工減料情況，導致投入工作的水泵質量存在問題，工作效率較低，存在較大安全隱患，增加設備能耗，此外在水泵產品更新?lián)Q代上也存在著一定問題，水泵設備更新?lián)Q代較慢不能滿足實際生產需求。第二，水泵整體系統(tǒng)不科學，一方面存在水泵與管道不匹配的現(xiàn)象；另一方面，在泵站中水泵并聯(lián)或串聯(lián)配置不合理，影響水泵耗能，導致出現(xiàn)水泵耗能較高的問題。第三，水泵工程設計不合理，如因回路漏滲或水流旁通等原因增加了無效流量；管路設計、施工以及運行等環(huán)節(jié)不合理，也會對水泵的耗能造成一定影響。2.2水泵設計及使用方面存在的問題。2.2.1水泵設計層面的問題。水泵高耗能原因可從設計與使用兩個方面入手，首先分析水泵設計層面的原因，第一點是水泵自身能源損失問題，包括機械損失、水力損失與容積損失三方面的原因。但在實際生產與應用活動中，當水泵機構選擇合理時，水泵主要節(jié)能設計就要從減少水力損失層面入手?，F(xiàn)階段水泵水力損失的主要原因為水力設計方法或水力模型較為落后，水泵設計缺乏一定科學與嚴謹性。第二點是要注重水泵設計中材料質量問題，如果材料選擇不合理，那么就不利于水泵長期使用，還會對后期水泵使用埋下安全隱患。2.2.2對水泵節(jié)能問題認識不到位。分析現(xiàn)階段水泵選擇與使用，首先部分相關管理人員存在認識上的誤區(qū)，對于水泵節(jié)能層面認識不到位，認為選擇或使用水泵只要能夠滿足生產需求就可以，對水泵節(jié)能設計重視程度較低，不利于水泵節(jié)能降耗。同樣在對水泵性能與應用層面存在一定問題，認為流量大或揚程大的水泵就是質量好的水泵，忽視水泵型號與實際生產使用情況的匹配性，造成資金浪費，降低了水泵使用價值，造成不必要能量損耗。所以在水泵選擇與使用上要結合實際生產情況與實際需求，做好節(jié)能設計工作，從水泵設計到后期維護全方面貫徹節(jié)能意識。2.2.3水泵在使用方面的問題。水泵在使用方面存在的問題主要有以下兩點：第一，在水泵選擇上，沒有選擇與實際應用相匹配的水泵，或者只關注水泵性能與價格，忽視了水泵節(jié)能特性，這樣的水泵在日常使用中會造成巨大的能源損耗；第二，水泵在日常使用中，缺乏科學的管理檢查機制，在日常操作中存在不規(guī)范現(xiàn)象，對水泵零部件以及水泵整體系統(tǒng)沒有進行定期維護保養(yǎng)，造成水泵無法正常應用。

摘要:煤炭企業(yè)大多地處山區(qū)，缺乏水資源，加之煤炭企業(yè)本身耗水量大，如生活用水、井下生產用水、洗煤用水、煤塵灑水等?，F(xiàn)今政府及企業(yè)對環(huán)保特別重視，因此污水處理顯得尤為重要。平朔公司污水處理站點多，污水處理技術較為先進，處理過程中需要的水泵數(shù)量和種類多而復雜，在水泵的運行過程中難免會出現(xiàn)一些問題和不足，因此必須對水泵進行科學地保養(yǎng)和維護，并能夠對水泵出現(xiàn)的故障進行準確判斷和維修，才能使污水處理工作順利、有序、高效、安全地開展和運行。

關鍵詞:污水處理;水泵;保養(yǎng);故障處理

平朔公司是一家大中型煤炭企業(yè)，煤礦開采的井下水、機修廢水、沖洗廢水、生活污水等污水都需要進行處理后方可用于生產用水重復利用最終達到零排放。公司生產和設備維修區(qū)域較多，相應的水處理站點較多，而污水廠主要水處理循環(huán)設備為水泵，可靠的設備是污水處理廠生產正常進行的前提，是污水零排放的最基本保證，其管理的優(yōu)劣直接影響到污水廠的經濟效益和環(huán)保效益。它的運行穩(wěn)定性決定著污水處理廠的正常運行。水泵在長期使用過程中，由于磨損、腐蝕、污損、老化等原因，其使用效率會逐漸降低，故障也會隨之出現(xiàn)，因此，要做好水泵的日常保養(yǎng)維護工作，這樣才能延長水泵的使用壽命，提高處理污水的效率。面對水泵容易出現(xiàn)的故障，要及時準確地對故障進行判斷，從而采取針對性措施，消除故障，保障水泵穩(wěn)定運行。

1水泵日常保養(yǎng)與維護

1．1定期進行水泵預防性維護。嚴格按照定期保養(yǎng)計劃內容和周期安排，定期對水泵及周邊相關設備進行檢查，確保水泵正常運行。日常檢查保養(yǎng)主要有:檢查水泵管路及結合處有無松動現(xiàn)象，螺塞、皮墊等有無松動或磨損;水泵油室有無進水情況，軸承是否需要更換潤滑油;水泵葉輪有無磨損，中間有無雜物;水泵體是否有銹蝕，是否需要更換;電纜線路是否有老化情況，是否需要更換等。1．2實時對水泵運行狀態(tài)進行監(jiān)測維護。水泵在工作狀態(tài)下，對其運轉的參數(shù)與性能進行監(jiān)測，通過觀察機械振動和噪音情況，參考水泵電流、流量、壓力等相關數(shù)據(jù)，可以準確把握水泵運行情況，及早發(fā)現(xiàn)問題并進行相應的維護處理。

2水泵故障識別方法