弹性金属塑料瓦在大型水泵机组中的应用分析

金属推力瓦烧损故障在水电站发生较多。在大型泵站也常有发生。弹性金属塑料推力瓦是近年来研制开发的一种新型轴瓦，有效解决了推力瓦烧瓦问题。介绍了江都第四抽水站采用弹性金属塑料推力瓦，成功解决了立式电机巴氏合金推力瓦烧损问题的应用情况，分析了其运行及安装、检修特性。为更好地完善和正确使用塑料推力瓦提供参考。     

泵站更新改造推力瓦选用分析

推力轴承是立式泵机组的重要部件，承受机组转动部分的轴向力，常因瓦温过高发生烧损事故，不仅影响机组运行可靠性，而且缩短机组大修周期，降低经济效益。通过分析影响大型立式泵机组电机巴氏合金推力瓦瓦温的几个因素，提出推力瓦荷载分析计算方法，并据此计算出江都二站电机推力瓦单位面积荷载，结合工程实际情况，从而找出江都二站推力瓦瓦温偏高的原因，建议泵站更新改造中推力瓦选用应注意的几个问题，对泵站更新改造和新建泵站具有一定的借鉴作用。     

大型水泵机组的维修性

大型水泵机组的维修性直接影响维修时间、维修质量和维修费用．确定了水泵机组维修性的五要素：维修对象，规定条件，规定程序和方法，规定时间，规定功能；明确了开展水泵机组维修性研究的必要性．调查了大型水泵机组的常见故障，分析了水泵机组维修性的影响因素，比较了不同结构形式水泵机组维修性特点，提出了提高水泵机组维修性的措施．结果表明：电机推力瓦烧损、水泵导轴承失效和水泵汽蚀是大型水泵机组的主要故障形式和具体维修对象；立式半井筒式机组具有较好的维修性．     

大型立式泵机组单电机检修方法探讨

大型立式泵机组检修质量一般在电机与水泵一起检修、调整的情况下才能得到保证，以扬州二电厂循环水泵机组为例，介绍在特殊情况下，采用非常规性检修方法单独检修电机，不仅可以减轻工作量，缩短检修周期，而且效果也很好。     

氟塑料推力瓦的研制与应用

水轮发电机组的机械设备故障中,60％以上出自推力轴承,为此,研制出了一种新的推力瓦——氟塑料推力瓦。它的性能大大优于巴氏合金推力瓦,而价格却很低廉,且使用、维护也很简单。通过介绍氟塑料的特点,氟塑料推力瓦的结构及其工作情况,采用氟塑料推力瓦的优点和采用它应注意的问题,证明氟塑料推力瓦的应用大有前途。     

大型立式泵机组碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承研究

目前我国大型立式泵机组几乎都采用刚性支撑的扇形可倾瓦推力滑动轴承,它们在开停机、正常和异常工况下的运转性能、检修维护等方面都存在诸多弊病,易出现烧瓦事故等。本文详细介绍了一种碟形弹簧支撑圆形瓦的新型推力滑动轴承,它来自目前世界上最著名的德国RENK公司技术,经引进、消化、吸收和再创新后得到。分析了这种轴承的结构、工作原理及其关键部件,如碟形弹簧、圆形推力瓦、导瓦间隙微调装置、新型绝缘装置、推力头与转轴涨紧消隙装置等。静态和动态性能分析表明,这种轴承运行时均载性好,抗冲击、吸振性能好;安装调试和维修方便,运行可靠性高,适合在我国大中型立式水泵机组中推广采用。     

大型立式水泵机组可靠性影响因素分析

大型立式水泵机组在国内最早采用,应用最为广泛,立式泵机组可靠性和工况调节性能最好,技术最为成熟。本文调查了大型立式泵机组的常见故障,分析了立式泵机组可靠性的影响因素,提出了提高水泵机组可靠性的措施,对改善立式水泵机组可靠性运行具有重要参考价值。     

大型立式泵机组水导轴承安装方法的改进

大中型立式泵机组下导轴承，一般采用倒装的形式安装，运行过程中会出现轴承脱落现象，严重影响机组安全运行。针对SEZ2200-1875型大型立式混流泵水导轴承易脱落的问题，阐述了彻底解决大型立式泵机组水导倒装轴承易脱落的措施，方法简单易行，效果明显。     

弹性金属塑料瓦在高转速机组的应用

弹性金属塑料瓦特别是筒式塑料瓦的成功应用对减少事故、提高机组运行可靠性起到显著作用。着重介绍西沟水电厂弹性金属塑料瓦的成功经验，并阐述了塑料瓦应用的注意事项及存在的不足。     

推力瓦几何参数对核主泵推力轴承油系统特性的影响

针对某核主泵的双向推力轴承在试验过程中出现上部推力瓦温度过高的问题,在不改变油系统、推力轴承结构尺寸及推力瓦数量的条件下,在推力瓦侧面开设不同尺寸的凹槽以控制瓦间流动.经过多方案优选设计出一种改进型推力瓦,以期通过优化推力瓦几何参数解决上部推力瓦温度过高的问题.基于流场数值模拟方法对油系统瓦间流场进行了深入分析,通过对比改进前后2种瓦的瓦间流动分布定性分析推力瓦几何参数对双向推力轴承油系统流动及冷却性能的影响,表明优化后的改进型推力瓦在相同运行条件下大大减轻了油流对冲及阻塞的现象,消除了不合理的回流,增大了进入流道的冷油流量,从而提高了油系统的冷却效果,使得上部推力瓦温度明显降低并达到了设计要求.同时证明了推力瓦几何参数是影响推力轴承油系统特性的重要因素.研究结果能为探究推力瓦几何参数对油系统特性的影响,以及类似轴承系统的推力瓦几何参数优化提供参考.     

螺旋离心泵轴向力的数值计算与分析

针对螺旋离心泵轴向力求解时,数学模型建立和方程难以封闭等问题,为了实现螺旋离心泵轴向力的定量求解,研究其轴向力受介质的影响和随介质的变化规律,以150×100LN-32型螺旋离心泵为研究对象,选用清水和两相流含沙水作为介质,应用计算流体力学软件Fluent,建立相对坐标系下的时均连续方程及Navier-Stocks方程,并采用标准k-ε方程湍流模型和SIM-PLE算法进行数值模拟,得到螺旋离心泵内流场的压力分布后计算出轴向力,从而避开了单纯数学上定量求解螺旋离心泵轴向力的许多难题.在此前提下,通过研究在固液两相流介质中,颗粒体积分数、颗粒直径及不同的流量对轴向力的影响和变化规律,结果表明：螺旋离心泵的轴向力随两相流介质体积分数的增大而增大;随流量和颗粒粒径的增大反而减小.该结论对于提高螺旋离心泵的稳定性和延长其使用寿命具有重要意义.     

叶轮背叶片对离心泵轴向力影响的试验及分析

为了研究叶轮背叶片对离心泵轴向力特性的影响规律,以降速后的IS80-50-315型离心泵为研究对象,通过改变背叶片的宽度和数目,共设计出13种叶轮背叶片方案,并经过试验测试获得背叶片宽度和数目对泵性能、泵腔内液体压力及轴向力的影响规律.研究表明,当背叶片数目不变时,随着背叶片宽度的增大,试验泵的扬程和轴功率均增大,泵的效率逐渐降低;当背叶片宽度和数目增大到一定值时,轴向力的方向会发生改变,这将影响整机运行的稳定性.从平衡离心泵轴向力的角度出发,分析得出背叶片宽度t=3.5 mm、数目Z=5为最佳方案,此时轴向力方向为正、变化幅度较小.对比分析3种背叶片数目下,背叶片端部和泵盖的间隙δ与轴向力系数c_F关系曲线,得出间隙δ越小,背叶片平衡轴向力效果越显著.该研究成果为工程实践中背叶片的设计提供了理论依据.     

矿用高速抢险泵推力盘作辅助叶轮的试验

为了获得矿用高速抢险泵中推力盘作辅助叶轮的水力特性,搭建了多功能推力盘试验台,通过试验方法研究了推力盘作辅助叶轮不同转速、温度、出口情况下的水力性能和抗汽蚀性能.试验结果表明:区别于传统离心泵,转速变化定律对推力盘作辅助叶轮产生的扬程不适用,转速越高,扬程系数取值越小.推力盘作辅助叶轮的流量范围与自身结构特性相关,与转...     

立式轴流泵装置的三维湍流流动数值模拟

采用三维湍流数值模拟方法对南水北调东线工程某泵站立式轴流泵装置进行了优化水力设计研究工作;分别建立了轴流泵模型和立式轴流泵装置几何型体数学模型,并分别对轴流泵模型和立式轴流泵装置的内部流动进行了三维湍流数值模拟,计算所得的轴流泵模型的水力性能与模型试验的结果一致;轴流泵装置数值计算所得的水力性能与装置模型试验结果的基本规律相符。计算结果表明:采用数值计算的方法研究立式轴流泵装置内部的三维湍流流动及其水力性能是可行的,在此基础上对立式轴流泵装置进行深入的优化水力设计,可以最大限度地提高泵装置的水力性能。     

海水淡化泵水润滑轴承试验测试与分析

为了研究不同转速下水润滑轴承动压润滑效果和系统稳定性,依据海水淡化泵的结构特点,设计了水润滑轴承试验台.基于试验对水润滑轴承周向压力分布及轴心轨迹进行监测分析,同时采用刚体求解方法对轴心涡动轨迹进行数值模拟计算,并将试验结果与数值模拟结果进行对比验证.结果表明:低转速时,楔形间隙内润滑介质水较少,水膜压力分布不连续且压力值较低,各监测点的压力曲线不稳定;随着转速的增大,润滑介质水增多,流体动压润滑效果增强,水膜承载效果增强,压力分布与压力曲线开始趋于稳定,表明整个轴承-转子系统开始趋于稳定;同时,随着转速的增大,液膜厚度增大,轴颈涡动振幅增大,涡动中心明显上移,试验实测结果与CFD模拟计算结果一致,验证了采用数值模拟来研究轴承-转子系统动力学特性有一定的借鉴和参考价值.     

立式轴流泵装置模型水力性能数值分析及预测

依托南水北调东线一期工程某低扬程泵站的设计参数,基于三维湍流流动雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型,对由肘形进水流道、轴流泵和虹吸式出水流道组成的低扬程立式轴流泵装置模型内部流动进行数值模拟,分析了小流量工况(0.180 m³/s)、设计流量工况(0.299 m³/s)和大流量工况(0.360 m³/s)等3个典型工况时的泵装置流态和叶轮叶片表面的压力分布情况,对泵装置模型的能量性能进行预测,并与泵装置模型试验结果进行对比分析.结果表明:泵装置效率的数值计算结果与模型试验结果基本一致,最优工况点附近较为接近,在计算范围内最大差值不超过2%;设计流量工况时泵装置进、出水流道内的三维湍流流动状况,与进、出水流道分别进行数值计算时的状况基本一致;3种不同典型工况时泵装置进水流道内的流场分布状况相同,而出水流道内的流场差别很大.对不同工况时立式轴流泵装置模型内部三维湍流流动的研究结果,可为低扬程泵装置多工况水力设计优化研究提供一定的参考.     

平衡鼓间隙对多级泵后腔压力及轴向力的影响

为研究多级离心泵平衡鼓径向间隙尺寸变化对末级叶轮后泵腔压力及轴向力的影响,基于SST k-ω湍流模型,应用Fluent软件分别对节段式多级离心泵进行数值计算,分别模拟平衡鼓径向间隙为0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mm的6种设计工况下,平衡鼓径向间隙尺寸对多级泵效率及平衡鼓轴向平衡能力的影响.计算结果表明,随着平衡鼓间隙增大,末级叶轮后泵腔内流体压力沿径向逐渐增大,后盖板外壁面压力分布不均匀;末级叶轮后泵腔中心截面压力呈平衡鼓间隙越大,后泵腔压力取值整体减小趋势,其压力幅值呈先减小后增大的趋势;末级叶轮所受轴向力在间隙为0.3 mm时最小;多级泵的效率随着平衡鼓间隙泄漏量的增大而降低,当泄漏量q>0.887 kg/s,效率降低明显.     

高压大排量径向柱塞泵滑靴副流固热耦合数值模拟

针对高压大排量径向柱塞泵滑靴副油膜的摩擦与润滑失效问题,在充分考虑油液的弱可压缩性以及黏温、黏压特性基础上,对滑靴副流场及固体域结构展开流固热耦合数值模拟,探讨不同工况对滑靴副油膜的支承特性以及滑靴、定子结构强度变化的影响规律.研究结果表明:随着径向柱塞泵工作压力的升高,滑靴副油膜压力有较大幅度的上升,油膜的速度场与温度场基本不变;随着径向柱塞泵转速的增大,滑靴副油膜内油液的速度及温度均有较大幅度的上升,油膜的压力场基本不变;滑靴的最大变形与应力均出现在滑靴副中心油腔底部的阻尼孔出口边缘,该部位几何结构较薄,且承受中心油腔高压油压力载荷与温度载荷,是整个滑靴结构中强度最薄弱的部分;同时,黏性摩擦产热导致的油膜温升对滑靴副的结构强度有较大影响,也是限制柱塞泵转速提升的一个重要因素.研究结果可为高压大排量径向柱塞泵滑靴副优化设计提供一定的参考.     

单叶片螺旋离心泵内部流场数值计算及油膜试验研究

针对比转数为240的单叶片螺旋离心式潜水排污泵内部流场,采用数值计算与试验相结合的手段进行研究.以多面体网格为划分形式,应用Realizable k-ε湍流模型,对其进行了全流场定常数值计算,并将计算结果与外特性试验结果及油膜试验结果进行对比.研究结果表明:数值预测的外特性及叶轮表面迹线结果与外特性试验及油膜试验结果能够较好地吻合,验证了多面体网格在单叶片螺旋泵数值计算方面的精度;通过对单叶片螺旋泵内部流场的剖析,发现了叶片进口附近存在泄漏流动,泄漏流的强度随流量的增大而逐渐减小;在3个流量工况(0.6Q_d,1.0Q_d和1.4Q_d)下,叶片吸力面出口附近的轮毂表面存在严重的回流现象,而在0.6Q_d工况时,该回流区域占据了流道宽度的80%以上;在叶片压力面与轮毂的交界处也存在多处回流,流量越小,回流越严重;3个工况下,蜗壳出口均存在较大的速度梯度.