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文章编号: ———
无负压供水系统中水泵水锤的瞬态分析
王芳群,李岚,伍琴琳,钱坤喜,宋顺林
江苏大学,江苏镇江
摘要: 针对某大型无负压泵站,应用一维流体软件对开泵、关泵和水泵变频过程进行暂停分析,结果
表明:无负压设备在关泵、开泵、升频和降频过程中,均产生水锤现象,而且水锤迅速在整个供水管网内传递;无负压泵站
前端管网的水锤压力变化较小,压力变化不超过.,泵站下游管网的水锤压力变化较大,超过.,水锤最大
压力低于.,低于管道的承压值。
关键词: 无负压设备;水锤;关泵;开泵;变频
中图分类号: . 文献标识码: :./..—...

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前言作于变频模式。因此,在无负压供水系统中,开
泵、关泵和变频过程非常频繁。而在此过程中,由
与传统供水的二次增压方式相比,无负压增于流速的急剧变化导致压力的变化,产生气囊、气
压供水方式在节能、节水、节地、节省建设资金阻、震动、噪声、倒流、压力振荡,即水锤现象。水
等方面具有显著优势,近年来逐渐成为城市供锤是导致管道爆管泄露、阀门损坏的主要原因。
水的重要模式。。由于无负压设备直接与市政管网相连,水泵所产
无负压供水设备主要由水泵机组、无负压稳生的水锤能在短时间内传遍整个供水系统,对管
流补偿器、真空抑制器、压力传感器或远传压力道等供水设施造成破坏,为管网安全运行带来隐
串
表、控制系统等组成。无负压设备在用水高峰“、、
期和用水低峰期的过渡期间,需要开泵或关泵以针对某大型无负压泵站,应用
满足供水要求;为了提高泵的使用寿命,水泵轮流建立了泵站和邻近管网模型,分别针对开泵、关泵
工作,水泵启动和停止的频率每月超过次以和变频过程进行了水锤的瞬态计算,并分析了水
上;为了保证恒压供水,泵站机组有一台泵始终工锤对整个供水管网的影响。
收稿日期: ——
年第卷第期流体机械
图为根据泵站和管网模型计算得到的出水
无负压泵站和周围管网模型压力和实测压力的比较。从图可看出:泵站实

图示出在软件平台上建立的某.,而模型计算得到的模拟压力大多数时
大型无负压泵站和管网模型。该泵站供水能力段在.~.之间,通过计算,误差为
可达/。水泵机组共有台泵,高峰用±% ,建模精度较高。
水期用备,台泵工作于工频模式,台泵工
作于变频模式;低峰用水期用备,台泵工作
于变频模式,另一台泵工作于工频模式。泵的参
数如表所示,管道信息均来自泵站的系统。
为市政主管道人口,其压力信息来自于.
系统。泵站采用恒压供水方式,泵站出口压力为
. 。
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制『问
图——泵站出水实测压力
和模拟压力的比较
. 开泵瞬间水锤分析
针对泵站由台泵供水正常用水期转为
台泵供水用水高峰期的开泵水锤进行瞬态分
析。正常用水期,泵为工频模式,泵为变频模
式,进入高峰用水期工作状态,泵升频若不能满
足供水要求,则泵转变为工频模式,同时开启泵
,该泵采用变频工作模式。从台泵工频运行
图无负压泵站和