大中型泵站机组特性测试与诊断系统研究

分析总结了国内外对泵站水泵机组测试与诊断方法研究现状,结合我国泵站工程的实际情况,研究开发了大型泵站机组特性测试与诊断系统,系统可以对水泵机组的扬程、流量、转速、功率等运行特性进行测试,并对测试数据进行分析处理,绘制相关性能曲线,掌握机组运行状态;同时系统可以实现水泵机组的振动、摆度、噪声等参数的在线监测,根据监测数据进行机组早期故障分析和预报,实施机组预知维护。系统通过工程实例验证,效果良好,具有一定的实用意义。     

蔺家坝灯泡贯流泵机组水力性能及结构分析

蔺家坝泵站作为我国首座采用齿轮箱传动的大型灯泡贯流泵机组的泵站,为使水泵装置具有较优的水力性能,采用CFD仿真技术对该灯泡贯流泵机组的流道进行了优化设计和计算,并与水泵装置模型试验结果进行了比较;重点分析了灯泡体的支撑结构、叶片调角机构、主轴密封装置、轴承布置、齿轮箱及同步电动机等主要设备的结构设计.结果表明：CFD仿真技术应用于灯泡贯流泵机组的水力性能优化是可行的,蔺家坝泵站采用大型灯泡贯流泵机组,在设计净扬程2.4 m工况下,水泵装置效率达到78%,且气蚀性能良好,技术参数均达到了南水北调东线工程的要求;大型齿联传动灯泡贯流泵机组的成功运行,为国内其他大流量低扬程泵站的机组选型、设计及制造提供了可借鉴的经验.     

宁东供水工程主机设备国际招标

宁夏宁东供水工程是宁夏目前已建引水工程中单机容量、水泵单级扬程、单机流量和电动机单机容量均最大的梯级调水工程。第一期工程安装的6台套大型水泵电动机组等采用国际招标采购。2005年5月，一期工程顺利实现全线通水运行。本文主要就大型泵组国际招标情况进行介绍，供今后其它调水工程设计参考。     

贯流式机组在南水北调工程中的应用研究

根据南水北调工程中许多泵站扬程特低的特点，分析了不同结构型式的贯流式机组结构型式、水力性能和技术经济指标，指出在特低扬程的泵站可以采用轴伸贯流式、竖井贯流式和灯泡贯流式等多种结构型式，其关键在于必须解决水导轴承的材料和润滑方式以及齿轮箱的使用寿命和噪音等问题。     

武汉市白马泾泵站主水泵选型分析

白马泾泵站工程位于武汉市东西湖区,是国内目前排水规模最大的以排涝功能为主的大型混流泵泵站,水泵选型和装置的拟定是否合理直接决定着工程的成败,根据国内外已建大型泵站的设计经验,广泛地收集资料,分析排涝流量、特征水位、特征扬程等参数,通过技术分析及经济比较,为泵站选定了抽芯式立轴全调节导叶式混流泵机组,该站已于2012年初投入运行,各项指标均满足设计要求。     

大型泵站水泵机组工况调节方式定量优化选择

为了合理选择水泵机组工况调节方式,实现大型泵站优化运行,考虑机组起停机特性、安装维护性、可靠性等因素,在此基础上,针对优化运行功能,在保证抽水流量的前提下,以设备投资与运行总费用之和最小为目标,提出了定量选择水泵机组工况调节方式的方法.该方法综合考虑了泵站的扬程变化范围、运行时间、变工况优化运行、运行费用及设备投资.应用该方法对典型泵型的工况调节方式进行了优化计算,结果表明:当泵站运行扬程偏离高效区较多或扬程变幅较大时,泵站需要设置变角或变频变速工况调节机构.泵站年运行扬程分布不同,工况调节方式选择受到一定影响.设备费用降低后,泵站采用变角调节或变频变速调节的扬程适用范围增大,设置工况调节方式实现优化运行的效果更加显著.该方法为定量确定水泵机组工况调节方式提供了依据.     

水泵机组运行可靠性的探究

基于产品设备可靠性的理论，并根据浙江各地泵站设备及其实际运行情况，研究分析了影响水泵机组运行可靠性的潜在因素，主要包括：水利泵站年久失修，效益衰减，危及水泵机组运行安全；对采用了新结构、新技术、新工艺、新材料的设备性能及功效没有熟练掌握，致使先进设备不能充分发挥其应有的作用，制约水泵机组运行可靠性的提高；对水泵机组运行的可靠性缺乏足够的认识，主要凭经验操作，极大影响了防洪排涝工作的效益和安全运行。针对以上问题，提出了提高水泵机组运行可靠性的措施，对消除水泵机组隐患，确保安全运行提供有益参考。     

水泵机组状态监测与故障诊断系统研究

从20世纪60年代到21世纪，我国的泵站工程为输水、供水以及防洪减灾提供了有力保障。针对水泵机组的状态监测与故障诊断进行研究，建立水泵机组状态监测与诊断的软件及各分析模块与数据库，进行机组性能的预测研究，为水泵机组的状态维修提供支持。     

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．     

宁东供水工程水泵电动机组安全启

主要介绍宁东供水工程采用的高扬程、大容量水泵电动机组初次启动及运行中停机后再启动采取的安全措施，以及机组正常停机和事故停机水锤防护措施。在输水工程启动前对水泵出水系统高压压力钢管进行预充水,在水泵出口应用大口径液压控制蝶阀,保证了水泵电动机组的安全运行.     

高吸程射流泵装置的气蚀临界沉没度研究

随着河水等水位的不断下降,高吸程喷射泵得到越来越多的应用。当射流泵内压力低于流体的汽化压力时,就会发生气蚀,不仅对进入喉管的流体有节流的作用,减小流量,还会剥蚀射流泵部件壁面,产生噪声,降低泵效。为了避免气蚀的发生,就要控制高吸程喷射泵的气蚀临界沉没度。本文推导出了气蚀临界沉没度的计算公式,通过已知的高吸程喷射泵产品性能参数及下泵深度求得气蚀临界沉没度。通过试验,间接测量了两组扬程分别为44m及34m的高吸程喷射泵正常工作时的最大吸程,验证了理论计算结果。通过对计算所得气蚀临界沉没度和试验测得的最大吸程比较分析,发现高吸程喷射泵射流泵无法正常工作的原因是发生了气蚀或工作压力太小,可以采取调节下泵深度或增加工作泵扬程等措施以满足使用需要。     

基于CFD的全金属单螺杆泵非稳态流场计算及性能预测

为了得到螺杆泵内非稳态流场特性及间隙泄漏规律,采用CFD的动网格技术,针对油田使用的全金属单螺杆泵进行三维瞬态流场数值模拟,在此基础上预测计算了不同转速、压头和流体黏度条件下螺杆泵的流量、功率及总效率并与试验结果进行了对比.结果显示,螺杆泵在运行中具有显著的非稳态特性,在1个旋转周期内,流量出现的脉动次数与螺杆泵定子转子导程的比值相一致,高压头工况下的泄漏量和流量值的脉动幅度明显大于低压头工况下的情况;在计算高压头螺杆泵输入功率时,机械及容积损失不应忽略.基于CFD的性能预测和实测数据的趋势较为一致,误差在工程允许范围内,表明采用的模拟计算方法是切实可行的.     

轻型井结构与井泵优化配置研究

轻型井是采用轻质、薄壁管材,优化的滤水结构,合理的成井工艺建成的一种小口径管井。具有取水效率高,单井出水量大,施工简便,造价低廉,管理方便等优点。针对宁夏银北灌区目前井灌工程效率低下的问题,通过抽水试验,经过理论分析,计算得出了灌区井灌系统的最优出水量、最佳扬程,从而提高了机井灌溉效率。     

离心泵理论扬程的计算

通过对不同滑移系数计算公式的比较与分析,揭示了滑移系数是离心泵理论扬程计算结果准确与否的关键,提出了对于不同比转数的离心泵滑移系数应采用不同的计算公式。以优秀离心泵为基础,采用回归分析法对离心泵理论扬程的计算进行了修正。计算实例表明:修正后的理论扬程公式计算结果更加准确,为工程实际应用提供了一种较为准确的计算方法。     

慎江泵站特低扬程大流量竖井贯流泵装置外特性试验研究

[目的]检验特低扬程大流量泵站中竖井贯流泵装置的水力性能,了解泵站的真实运行情况.[方法]采用模型试验的方法,研究了慎江泵站竖井贯流泵装置的外特性,并分析数据提出了改进方案.[结果]泵装置的最高效率出现在叶片角0°工况,可达77.57％,此时泵装置流量为220.5 L/s,扬程为1.95 m.在试验扬程范围内,慎江泵站...     

轴流泵装置性能曲线马鞍形区的特点及应用

根据南水北调水泵模型同台测试资料和中水北方水力模型通用试验台的泵装置模型试验资料,对具有代表性的4个轴流泵装置与相应轴流泵扬程-流量性能曲线的马鞍形区特点进行对比分析.结果发现:轴流泵装置扬程-流量性能曲线的马鞍形区只有1个马鞍形,而相应的轴流泵扬程-流量性能曲线有2个马鞍形,第一马鞍形鞍底扬程与泵装置的鞍底扬程接近,而第二马鞍形鞍底扬程则明显低于泵装置的鞍底扬程;透明泵装置模型试验的流态观察结果表明,轴流泵扬程-流量性能曲线马鞍形区出现的第二鞍底是在水泵模型性能测试时受二次回流影响而产生的测量假象.在低扬程泵站水泵选型考虑泵站最高运行扬程的控制扬程时,应将轴流泵扬程-流量性能曲线马鞍形区的第一鞍底扬程作为控制扬程,如有相近泵装置模型试验的扬程-流量性能曲线,则可参考相关泵装置模型试验资料提供的鞍底扬程.     

某柴油机匹配VE泵不熄火问题分析

对某4102柴油机匹配VE型电控分配泵时,油泵进油电磁阀断电,发动机不熄火问题进行分析。油泵进油电磁阀断电时,残余喷油是造成发动机不熄火的直接原因。对VE泵结构原理分析后发现,出油阀结构、柱塞升程相位及柱塞有效升程与油泵的残余喷油有关。最后,通过减小油泵低转速时的柱塞有效升程,实现了进油电磁阀断电时油泵没有残余喷油,解决了发动机不熄火的问题。     

迷宫螺旋泵实验研究

迷宫螺旋泵是一种小流最、高扬程、低比转速的新型特种泵,其特点是使用安全可靠、寿命长。通过对迷宫螺旋泵的实验研究,分析了输送介质粘度、转速以及槽深对迷宫泵性能的影响,为进行迷宫螺旋泵的研究设计提供了参考依据。     

反渗透海水淡化用提升泵的设计

针对提升泵存在轴头力过大的问题,采用调整口环直径、前盖板加装辅助叶片、降低转速等方法进行轴向力平衡,对于2500 t/d反渗透海水淡化的提升泵,通过降低转速增加叶轮尺寸的方法来平衡轴向力使结构更趋合理.结合反渗透海水淡化的工艺流程,提出提升泵性能参数的确定方法.鉴于提升泵入口高压的运行环境,选择单级悬臂、双蜗壳、三推力轴承组合结构形式,采用较粗的轴径和较小的悬臂比,提高系统的稳定性.应用新型的上游泵送机械密封,通过100 h的运转试验,在较高的压力环境下运行,仍能保持良好的密封性能,且断面无接触,磨损量小,解决了高压环境下轴封反复失效的问题.     

折边宽度对旋流泵效率影响的数值模拟与试验研究

通过对旋流泵内部流道进行三维造型,利用雷诺时均方程、双方程湍流模型并结合SIMPLEC算法对其内部三维不可压湍流场进行数值模拟,得出旋流泵内部的压力分布。通过对具有3种不同宽度折边叶片模拟结果进行对比,发现旋流泵内部存在较强的纵向旋涡和轴向旋涡,折边能够改善旋流泵水力性能。在模拟的基础上,进行了试验研究,试验结果表明：折边能够减小水力损失,提高旋流泵的扬程与效率。