提高管路效率的5种方法

1.选择适当的管路直径

由式（7-3）可知，管路效率大致与管路直径D的5次方成正比。也就是说管径减少会招致管路效率的显著下降；反之亦然。因此，若规划设计时所选择的管径太小会引起管路效率降低。从这点出发，应尽量增大管路直径，以减少能源消耗。但是，管路直径的增大又会增加管路投资，因此，管路直径又不宜过大，而适宜的管路直径只有通过技术经济分析才能确定。

2.尽量减少管路长度

由式（7-3）可知，管路越长（即L越大），则管路效率越低。因此，尽可能减少管路长度，不仅可以减少管路投资，而且还可以节约能源。但在坡度很缓的岸边建站时，缩短管路必然会增加引渠、进水池以及泵房的挖方量，或增加出水池和干渠的填方工程，从而增加工程造价。因此，也要通过技术经济比较来正确地决定管长。

3.减少不必要的管路附件

排灌泵站中的管路附件主要包括各种阀件（如底阀、闸阀、逆止阀和拍门等），异径管（如渐扩管、渐缩管或由圆变方、由方变圆的连接管等）以及不同曲率半径的弯管等。管路附件多，形状变化复杂，会使管路局部阻力系数Σζ增大，从而降低管路效率。因此，应尽量减少管路附件，并使各种异径管和弯管的形状变化合理。由于各种阀件有不同用途，如底阀的作用是充水启动，因此，取消底阀就必须采用其他的充水方法，逆止阀是为了防止停车后管路和出水池中的水倒流，从而引起机组倒转。故取消逆止阀就必须处理停泵倒流倒转等问题。为了改善弯管和异径管的水流条件，往往可能加大附件尺寸，增加工程造价。总之，在减少管路局部阻力系数时，除考虑管路节能以外，还必须解决各项有关问题，并进行技术经济比较。

4.确保管路的密封性(www.xing528.com)

如上所述，当管路中的法兰或承插接头连接不好，或因不均匀沉陷等原因使伸缩缝的止水遭到破坏或管路产生裂缝时，在负压处（如正值吸水的吸水管和虹吸式出水流道的驼峰处）会使空气进入管内，而在正压处管路的水流会向外渗漏。显然，渗漏流量q的增加会降低管路效率，而空气进入管道后，又减少了过水断面，增加了管路损失，也会使管路效率下降。如果空气停留在局部低压区（如虹吸管驼峰顶部）形成气囊，会使管道内的压力不稳定，加剧机组振动。更为严重的是，当空气从进水管进入水泵后，会使水泵效率大幅度下降。图7-2表示进气量对离心泵性能的影响。由图可见，由于吸入空气量的增加，水泵的效率和扬程都会明显下降，如果进气量达到某一数值时，可使水泵完全停止供水。所以确保吸水管路的密封性是十分重要的。

图7-2　空气吸入量对单级离心泵（ns=100）性能的影响

Q0、H0—空气量为零时最高效率点为η0的流量（m3/s）和扬程（m）；P—泵入口压力（kgf/cm2）（按法定计量单位应为“Pa”，考虑到该曲线为过去的实验资料，故采用kgf/cm2，1kgf/cm2=9.80665×104Pa）；V0—换算到泵入口压力的空气吸入容积（m3/s）

5.确保水泵叶轮进口的流态均匀

如果在水泵的进口接入弯头，或将闸阀安装在距离水泵进口很近的进水管上，并在运行时部分开启，或者在进水流道进口处的拦污栅部分被水草等杂物堵塞时，不仅会增加管路阻力损失，降低管路效率，而且还会使水泵进口处的流速和压力分布不均匀，从而改变水泵性能，降低水泵效率。为此，应尽量使弯管和闸阀布置得离水泵远些，以免降低水泵效率。但距离太远，又可能增大泵房面积或开挖深度，增加工程造价。因此，研究合理的进水形式和尺寸，对于减少能源消耗也同样具有重要的意义。