辽宁石油化工大学继续教育学院毕业设计（论文）
进行修正、因此Hth与Qk的关系仍然是一条直线，在纵坐标H轴上的交点为
2u2。
(1?p)g 如果号虑水泵内部的水力损失和水泵的泄漏量，最后可以得到水泵扬程H 与Q的关系是一条曲线。
2.功率与流量曲线(PN-Q)
轴功率PN是水功率PW与机械损失功率PJ只之和，计算水泵理论扬程曲线所对应的功率即为水泵的水功率。把式(2-17)代入式(2-5)得
?uctg?22 （2.19） P?P?(u?Q)QWth2KKg?Db?222
?对于离心泵来说， ?，PW-QK是一条向下弯的抛物线。机械损失PJ902?几乎与流量无关，在PW-QK曲线上加上PJ，就得到(PN-QK)曲线。再从PN-}k曲线的横坐标上减去相应的q值，即得PN-Q曲线。
3.效率与流量曲线?-Q从己知的H-Q及PN-Q曲线，按公式( 2.5 )，求得相应点的功率?值，即可绘?-Q曲线。
理论性能曲线，只能做为定性分析和比较之用，目前还不能定量确定，在实用时还必须用实测的方法来绘制性能曲线。水泵样本中所绘出的性能曲线，均为实测或根据模型试验换算而来的。
在水泵额定转速时，或叶片在设计安放角时，以Q为横坐标，以H、PN、
?、Hyz或?h1为纵坐标，画出的H-Q,PN-Q，?-Q,Hyz-Q曲线称为基
本性能曲线。
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2.1.3 水泵理论工况点的确定
水泵在实际运行时的工作点取决于水泵性能、管路水力损失以及所需实际扬程。这三种因素任一项发生变化，水泵的运行工况都会发生变化。因此水泵工况点的确定和水泵工况调节与这三者密切相关[15]。 1.管路水力损失及性能曲线
管路水力损失分沿程损失和局部损失两种，
沿程损失表达式为:
2h??yLQ （2.21）
hhh s?y?j （2.20）
式中?v—管路沿程摩擦损失系数
L—管路长度，包括进出水管总长，如进出水管管径不同时，应分别计算其沿程损失。
局部损失之和的表达式:
2?vj2h???Q （2.22） ??jj22g2gA 222h?LQ?Q?SQ （2.23） ?s?22gA ?j当上下水位确定后，管路所需要的水头就等于上下水位差(即实际扬程)加上管路损夫。
hh?h（2.24） x?sss
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2.2 水泵工况的调节
在选择和使用水泵的实践中，常常会出现确定的工作点偏离水泵设计工作点较远，以至引起水泵装置效率降低、功率升高或者发生严重的气穴现象，这就必须采用改变管路性能曲线或改变水泵性能曲线的方法来移动工作点，使其符合要求。这种方法叫做水泵工况的调节。现将常用的几种调节方法分述如下。
1.车削调节
沿外径车小离心泵的叶轮，可以改变水泵的性能曲线，从而扩大水泵的使用范围，这种方法称为车削调节。离心泵叶轮车削不能超出某一范围，否则原来的构造被破坏，使叶片末端变粗，使叶轮和泵壳之间间隙过大，增加回流损失，以致水利效率降低。因而使用单位一般不采用这种调节方法来改变水泵工作点。
2.变角调节
通过改变叶片安装角，使水泵性能曲线改变的方法成为水泵工况的变角调节，它适用于叶片安放角可以改变的轴流泵及混流泵，并不适合离心泵，因此这里不作详述。
3.节流调节
对于出水管路中装有闸阀的水泵装置来说，当把闸阀关小时，由于在管路中增加了一个局部阻力，则管路性能曲线变陡，于是，其工作点就沿着水泵的
H-Q曲线朝着流量减小的方向移动。闸阀关得越小，附加阻力越大，流量就
变得越小。这种通过关小闸阀来改变水泵工作点位置的方法，称为节流调节。
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2.3 变频调速恒压供水能耗机理分析
2.3.1 水泵工况的调节过程
交流电动机的转速n与电源频率f具有的关系如下:
60fn?(1?s) （2.27）
p
式中，p-极对数;s-转差率
因此不改变电动机的极对数，只改变电源的频率，电动机的转速就按比例变动。在变频调速恒压供水系统中，通过变频器来改变电源的频率f来改变电机的转速no改变水泵的转速，可以使水泵性能曲线改变，达到调节水泵工况目的。
当管网负载减小时，通过VVVF降低交流电的频率，电动机的转速从n1降低到n2。另外根据叶片泵工作原理和相似理论，改变转速n，可使供水泵流量Q,扬程H和轴功率N以相应规律改变[17]
(2.28) Q/Q?n/n21212 (2.29) H/H?(n/n)21213N/N?(n/n)2121 (2.29)
从上述比例律公式中消去n2/n1:就得到式(2.25)及(2.26)
2式H?kQ是顶点在坐标原点的二次抛物线族的方程，在这种抛物线上的
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各点具有相似的工作状况，所以称为相似工况抛物线。
第3章 可编程控制器PLC
3.1 PLC的特点与应用领域
3.1.1 可编程序控制器的特点
可编程序控制器的特点主要包括以下几个方面：
1、编程方法简单易学。PLC中配备了易于接受和掌握的梯形图语言。梯形图语言的电路符号和表达方式与继电器电路原理图相当接近，只用PLC的20多条开关量逻辑控制指令就可以实现继电器的功能。
2、硬件配套齐全，用户使用方便。PLC配有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户不必自己设计和制作硬件装置。PLC的安装接线也很方便，PLC一般用接线端子连接外部接线。
3、通用性强，适应性强。由于PLC的系列化和模块化，硬件配置相当灵活，可以组成能满足各种控制要求的控制系统。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速的适应工艺条件的变化。
4、可靠性高，抗干扰能力强。PLC用软件取代了继电器系统中容易出现故障的大量触电和接线。除此之外，PLC还采取了一系列抗干扰.提高可靠性的措施。
5、系统的设计、安装、调试工作量少。PLC用软件功能取代了继电器控
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