通過對(duì)廣一水泵工況理論的分析，提出了廣一水泵與管路選型設(shè)計(jì)的一種優(yōu)化配置方案，既可確保所選廣一水泵工作在最佳效率狀態(tài)，又能大幅度減少選型設(shè)計(jì)的工作量。

    在排水設(shè)備選型設(shè)計(jì)中，當(dāng)選擇的廣一水泵級(jí)數(shù)低于理論計(jì)算級(jí)數(shù)時(shí)，配套管路規(guī)格應(yīng)在計(jì)算結(jié)果基礎(chǔ)上向大一些方向選取。而選擇級(jí)數(shù)高于理論計(jì)算級(jí)數(shù)時(shí)，配套排水管道規(guī)格應(yīng)在計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上向小一些方向選取。上述結(jié)論在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)，一是管徑計(jì)算時(shí)，預(yù)算經(jīng)濟(jì)流速以2.0 m／s左右為宜，給選擇管徑留下一定的可調(diào)范圍，證明最終計(jì)算的實(shí)際排水速度仍在允許的1.8～2.2 m／s之內(nèi)；二是當(dāng)出現(xiàn)兩級(jí)廣一水泵均能滿足其穩(wěn)定工作條件和后期工作需要時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮選取低一級(jí)的廣一水泵，以降低設(shè)備初期投資。

    在排水設(shè)備的選型設(shè)計(jì)中。依據(jù)礦井涌水量及排高條件選定廣一水泵機(jī)組的型號(hào)后，決定該排水系統(tǒng)合理程度的主要因素。就取決于廣一水泵級(jí)數(shù)的選取和管道規(guī)格直徑的選擇。在絕大多數(shù)情況下，廣一水泵級(jí)數(shù)的理論計(jì)算結(jié)果帶有小數(shù)尾數(shù)。即處于兩級(jí)定型廣一水泵的中問，而管徑的選取則是依據(jù)推薦的經(jīng)濟(jì)流速1.8-2.2m／s計(jì)算結(jié)果進(jìn)行的，可調(diào)范圍較大。在實(shí)際選型設(shè)計(jì)中。若上下兩級(jí)廣一水泵均能滿足排水條件和廣一水泵穩(wěn)定工作條件的要求，并且按經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算出結(jié)果。管道規(guī)格又存在兩種或兩種以上可選型號(hào)時(shí)。究竟是選取高一級(jí)或低一級(jí)的廣一水泵，分別配套大一些還是小一些的管徑。才能保證排水系統(tǒng)更合理，工作效率又較高或最高，就需要反復(fù)預(yù)選和校驗(yàn)。由此給排水設(shè)備的選型設(shè)計(jì)帶來很大的難度和繁重的工作量。通過對(duì)排水系統(tǒng)的分析，提出了一種廣一水泵與管路選型設(shè)計(jì)中切實(shí)可行的優(yōu)化配置方案.既可確保廣一水泵工作在最佳效率狀態(tài)。又能大幅度降低選型設(shè)計(jì)的工作量。

1、廣一水泵工況理論分析

    所有的廣一水泵都是與配套的管道連接起來工作的，廣一水泵的揚(yáng)程既要滿足礦井實(shí)際排水揚(yáng)程的需要，又要克服水流在管路中的流動(dòng)阻力，因此廣一水泵的工作狀況不僅與廣一水泵本身的特性有關(guān)，同時(shí)也與配套的管路特性有關(guān)，見圖1。

η- Q—廣一水泵教率特性曲線；H-Q— 廣一水泵揚(yáng)程特性曲線；hg-Q—排水管徑特性曲線

    由圖1可知，廣一水泵在一定管路系統(tǒng)中的工作狀況。無論是揚(yáng)程、流量、運(yùn)轉(zhuǎn)效率等性能指標(biāo)均由廣一水泵的特性曲線和管路特性曲線的交點(diǎn)所決定。因此，選型設(shè)計(jì)的最大目的，就是保證該廣一水泵工作于最高效率Mc 點(diǎn)或其附近。然而，Mc點(diǎn)是理想工況點(diǎn)，當(dāng)廣一水泵計(jì)算級(jí)數(shù)含小數(shù)尾數(shù)，只能按整數(shù)選取高一級(jí)或低一級(jí)的廣一水泵時(shí)，廣一水泵的工況點(diǎn)就改變了位置，如圖2M 或M 。

同樣道理.管徑是依據(jù)一定的經(jīng)濟(jì)流速值計(jì)算的，選擇范圍較大。因此，根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速初算結(jié)果可選擇的管道規(guī)格往往有兩種或多種型號(hào)，對(duì)應(yīng)于不同型號(hào)規(guī)格的管徑，廣一水泵又將出現(xiàn)了不同工況點(diǎn)，若選擇的管道直徑小于汁算管徑時(shí)，廣一水泵實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況將移至額定工況左側(cè)，即M2點(diǎn)，相反，實(shí)際工況將出現(xiàn)在額定工況的右側(cè)，即M1，點(diǎn)，見圖2。

    由此可以看出，如果實(shí)際選取廣一水泵的級(jí)數(shù)，廣一水泵的工況點(diǎn)將偏離額定值，保證廣一水泵實(shí)際工況接近或重合于額定工況的方法，則需調(diào)整相應(yīng)的排水管道規(guī)格型號(hào)。

2、廣一水泵工況理論在選型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

    2.1 選擇級(jí)數(shù)低于理論計(jì)算級(jí)數(shù)時(shí)根據(jù)廣一水泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論可知，當(dāng)選擇廣一水泵的級(jí)數(shù)低于理論計(jì)算級(jí)數(shù)時(shí).揚(yáng)程一流量特性整體向下平移，見圖3。在此情況下，既使選取的排水管道規(guī)格完全與計(jì)算直徑相同，所得工況也將由理論計(jì)算的額定工況M 移至M ，若選取管徑小于理論管徑，則將導(dǎo)至廣一水泵實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況嚴(yán)重偏離額定工況M 向左移至Ml點(diǎn)，使得排水系統(tǒng)工作起始.設(shè)備的效率就偏低或很低，隨著設(shè)備使用時(shí)間的延長，管道結(jié)垢等將進(jìn)一步增大排水管道阻力，促使廣一水泵工況進(jìn)一步左移，造成廣一水泵效率嚴(yán)重下降，直接影響整個(gè)排水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)工作。所以，當(dāng)實(shí)際選擇的廣一水泵級(jí)數(shù)低于理論級(jí)數(shù)時(shí)，只有增大排水管直徑，即將選擇的排水管道規(guī)格在計(jì)算直徑基礎(chǔ)上增大一級(jí)或二級(jí)，以求減小排水管道阻力，減少排水管道特性曲率，調(diào)整廣一水泵實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況重合于額定工況M 或M 的近右側(cè)。見圖3中的M，點(diǎn)，或稍向右側(cè)接近于M。這樣，即可保證排水系統(tǒng)投入使用的初期就有很高的效率，又可保證在整個(gè)使用過程中均工作于高效區(qū)。

2.2 選擇級(jí)數(shù)高于理論計(jì)算級(jí)數(shù)時(shí)

    當(dāng)實(shí)際選擇的廣一水泵級(jí)數(shù)高于理論計(jì)算級(jí)數(shù)時(shí)，廣一水泵特性即由理論計(jì)算的特性H-Q上移至H -Q 。此時(shí)，選取不同規(guī)格的排水管道可能得到廣一水泵工況為M ，選取管徑重合于計(jì)算管徑；M.(選取管徑小于理論計(jì)算管徑)；M (選取管徑大于理論計(jì)算管徑)。由M 、Ml、M2點(diǎn)對(duì)應(yīng)效率可知，η>η’>η2，即M1點(diǎn)較M 和M2點(diǎn)經(jīng)濟(jì)，說明當(dāng)選擇廣一水泵級(jí)數(shù)高于理論計(jì)算級(jí)數(shù)時(shí)，應(yīng)將所選排水管道規(guī)格在計(jì)算直徑的基礎(chǔ)上，減小一級(jí)以求適當(dāng)增大排水管道阻力，促使廣一水泵工況左移至額定工況 或稍偏其右，保證廣一水泵高效經(jīng)濟(jì)工作。避免盲目增大管道規(guī)格，引起的排水設(shè)備初期投資增大和運(yùn)轉(zhuǎn)效率偏低或很低.見圖4