轴流泵站改造和建设的几个概念_吴炳洪

《轴流泵站改造和建设的几个概念_吴炳洪》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轴流泵站改造和建设的几个概念_吴炳洪（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、彝蔺幕菠菇 暮裁 气不卜,洲Opo叱,(洲) ,(.岁轴流泵站改造和建设的几个概念上 海水泵厂吴炳 洪我国自1962年生产出第一台1.6米口径的轴 流 泵64 zL B一5 0以来,大型轴 流泵 的生产和泵站建设有了很大的发展。目前,最大的轴 流泵口径已达4.5米,最大的混 流泵口径为6米。据调查,截至1 983年初为止,我国已生产的大型 轴 流泵(1.6米口径以上)共6 40台(其中上海水 泵厂1962197 1年 生产的因无据可 查,来统计入内),大型轴 流 泵泵站共In座,总装机容量为63.4 7万千瓦。这 些泵站不同程度的对工农业生产和人民生活发挥了作用。但由于种种原因,如有些 泵站

2、建站年代长,水 泵陈旧,加之使用日久,已有不 同程度的损坏,有些泵 站由于水位发生变化,泵舟台怒糯钾学万,图42一用水量,综合曲线图:1一3KM一6 a泵给水量;3一与用 水量相匹配 的3KM一6 a泵给水量,4一压力一蓄水池充水量。理风力装置时所花工作时间的损失系数。月给水量根据 下列关系式求出:QM=Vi/艺Vi(5)式中v*一月平均风速,米/秒。根据 月平均给水量所求得的计算结果用给水量曲线 图形来表示(图4,曲线l)。在计算用水量 时,根 据农作物灌溉状况求出(表3)。在整个长生期内的灌溉耗水量根据已知公式计算:Q=qx。(6)式中q一灌溉标准,米3/公 顷,。一灌溉区段的 面积,公顷

3、。对最大需水地段来说(在 饲料轮作时),将作进一步计算。为此,要绘制需水量曲线图。该曲线图实例如图4所示(曲线2)。对给水量和需水量 的曲线图(曲线1,2,图4 )进行比较时,得出关于 它们必须相匹配的结论(年给水量大大超过需水量)。为此,在上述情况下,水泵关闭几 月个,业将风力装置所生产的电能用来满足其它作业上需要。泵关闭时间应选择到压力蓄水池 的水容量处于最小量为止。图4还示出了修正过的 给水量曲线 图(曲线3)。译自F:及po二exH 。,HMe no opauu,19 8 1,恤1 2,4 1一43张国铭译金树德校对同时,泵的n,是对于某一工况点 而言的(一般是最 优工况点,可称为名义

4、比转速),当工作点偏离这一工况点时,其ns也是改变的(又称为实际工作比转速)。例 如6 4ZL B一5 0泵,只有在Q=8米3/秒,H二7米,n=2 50转/ 分时,其ns才是5 00;但若H=3.5米,此时Q=9米“/秒,n=25 0转/分,则n,二10 70。从图l中可以看 出,当 Q=7.5米”/秒时,6 4ZL B一50的H二7.2米,n=2 50转 / 分,月二87%,n。=5 68;而6 4ZLB一1 0 0的H=3.5米,n=250转/分,月=8 7.8%,n,二9 7 6。即是说,若泵 站扬程为7.2米,则应选64ZLB一5 0,若泵站扬程为3.5米,则 应选 用6Z工JB-1

5、0 0。苏平q万孙口七沙碟杨程日一未,、. 、,卜、,、 、的扬程已不适 应;有些泵站由于初建时期 受泵产品的限 制,不得已的选 用 了不合适的泵型等等。因 此,很多泵站都在泵 的低效区运行,白白的消耗过多的能 量。随着 国民经济 的迅速 发展,能源生产的发展已不能满足需要,对一些能耗大、效率低的泵 站进行 改造已是不可回避的问题。加上近几年来,有关院、校、研究所 的努力,已成功的研究出一批可与世 界先进 水平相比的高效率的轴 流泵模型,为我 国生产高效率轴流泵以淘汰和代用旧的轴 流泵提供了可能。但在老泵 站 的改造和新泵 站建设中,有些概 念是要弄清的。一、是提高效 率,不是增加 流量。有一

6、 引黄工程,原来用64ZL B一5 0型 轴流泵,泵迫勺设计工况点是:Q“7米3/秒,H=8米,n=2 50转/分,月=57%。由于黄河泥 砂 淤积,进水水位 提高,使实际 扬程降低,一般使用扬程为3.5米左右。所以拟对泵 站进行改造,采用6 4Z L B一10 0代替6 4Z L B一5 0,其 设计工况点是:Q=7.5 3米“/ 秒,H二3。5米,n=25 0转/分,月=87。8%。为了说服 上级部门,在论证书中,强调了用高比转速(n。)的泵代 替低比转速 的泵,所以流量提高,排灌面积增大,泵 站 的效益增加。其实,这论点是不对的。_日、 丫、一入r一 、当然,从n。二卫65n/Q-H81

7、4中可见,在n涪一泳a方赶负鞠和H不变时,n .越高,Q 流大。但是,对于某一已定的管路来说,相对应的有一理 想 的流 量值。此值过小,则不经济;但此值过大,流速增 加,损失增加,也是不利 的。因此,当管路已经确定 时,流量基本上也已确定,此时选取的n、不是按流量,而是按扬程来确定的。图164Z L B一5 0与64Z L B一1 0仓胜线曲线但若 在H=3.5米工 作时,6 4ZLB一5 0 的Q=9米“/秒,n二25 0转/分,n,=2070,月=6 8%;而64Z L B一20 0的Q=7.5 3米“/秒,n=2 5 0转/ 分,n、=9 76,月二5 7.5%。也就是说,若此时选用n,

8、=5 0 0的64Z L B一50(实际工作ns为1 0 7 0),其 流量_要比n、二1 000的64ZLB一10 0大,只是效率要 低得多(近 2 0%),浪费了能量。因此,通常所说的“选用高n,的泵代替低n。的泵,其 流量就会增加”这一说法是不全面的。二、“调节叶片安装角,就能使 泵在不同扬程下都保持高效率”吗?这是一个习惯的看 法,似乎是没有什么可以怀疑 的。为此,一般泵站为了能保持泵在高 效区运行,都提出泵叶片能全调节的 要求。对于大型泵站,为了降低起动力矩,使泵起动方便(泵叶片安装角小时,起动功 率小)和 流量能够调节等方面考虑,这种要求是合理 的。但若从通常 的概念认为泵 站水

9、位变 化大,因此要求叶片能调节,使泵在不同扬程范 围内都保持高效 率这一观点出发,这种要求就不全面了。因为轴流 泵叶片调节时,其高 效区的扬程使用范围 与相同效率区中叶片不调节时 的扬程使 用范围差别 是不大的。从图2所示 的6 42毛 B一10 0性 能曲线中可见,在n=8 5.5% 一8 7.8% 之 间,叶片从十4 o一6。的范围内变化,其 扬程变化范围是4.7米2.5米;但在 相 同的效率区内,O。时其扬程变化范围是4.6米2.6米,在+2。时,其扬程 变化范围是4.7米一2.7米,在一2。时,其 扬程变 化范围是4.5米2.5 5米。而在 同一扬程下,如H二3.5米时,从+4”到一6

10、。,”从8 7.8%下降到8 6.5%多在H=4米时,从+40到一60,勺从87。8%下降到86%,在H=2.5米时,从+40到一60,从8 5% 上升到8 6%。8之岁另J勃班扣卜签芯称立.机又,后一7舀夕 食盆少扛.扛柳)图36 4Z LB1 0。的性能曲线由此可 见,在 相 同的效 率区,泵叶片调节与否,其 扬程 变化 范围是基本相 同的;而在 相同的扬程下,调节叶片角,其效 率的变化也是不明显的。三、泵叶片安装角的调节有 河好处?既然扬程变化时,叶片安装 角的调节 对效率影响不大,是否叶片 的稠节就 没有意 义了!兄?这也不 是的。首 先,从泵 站的装置效 率月装=月流 道x刀泵x月电

11、机来看,要提 高泵站 的装置效率月装,在流道 效率月流 道和泵 效 率月泵一 定的情况下,就应 提高 电机 效率月电机。而要 提高月电机(在已有电机的情况下)就应 使 电机的使用功率接近于它 的额 定功 率,因为电机的使用 功率越接近其 额定 功率,其效率越高。如图3所示的6 4Z LB一5 0性能 曲 线。若H=7米时,则叶片角从一6。到十2“,其效 率都为8 6 %,但此 时的流量分别为5.8米“/秒,6.4米“/秒,6.9米“/秒,7.5米3/秒 和8.15米3/秒;轴功率也分别为462.8千瓦510.7千瓦,550.6千瓦,598.5千瓦 和650.4千瓦,配 用电机为80 0千瓦,为

12、使 电机效率高,就应用在大流量工况。另一方面,如果泵 站对流量 的要求不严格,而扬程变化却 较大,例如H=68米。则此时可用6 4ZLB一5 0,当H二8米时,可在一4 o运行,此 时Q二5.8米“/秒,月=8 5%,N轴=5 35.2干瓦;而当H=6米时,可在。“运 行,此时Q=8米“/秒,月=8 4.5%,N轴=5 57千瓦。这 样,配用63 0冠的 电机就可以了,泵和电机也都在高效区运行,泵 站的装置 效 率相应 的也 高。同时,轴 流泵的起动力矩较离心泵和混流泵大,为了起动泵,配用 的电机容量就 要大 些。尤其 是 同步电机,其起动力矩较小,如果配用 电机裕量小,起动就困难。若是泵幽红

13、仄训礼二之夕口办二廿村厅睡扬双伴尹沙岭巧仁护“,a .,吞本JZ苏。O才么乃夺畜787,。:l 0 触白仰图36 4ZLB一5 0型轴流泵性 能曲线令令令令令令令令令令令令令令令争令令令令令令令争令令争争令令争争令令令令令令令令轴流泵出水拍门安装助开配重 锤山东省巨野县水利局王云祥令令令令令令令令今今令令令令令令令令令令令令令牵令令令令令令令令令令令令令令令令为了使 拍门在水 泵正 常运行中开 启到接近 9 0。,使水头损失减到最 小的限度,设 计了通过支架、滑轮、配重 锤帮助拍门开启接近9 0“的一套装置。如下图所示。交架 _一舞艳纲技绳吧= 兰乡一拍 1毛丢井利用这套装置在我县国营六营排灌

14、站进行了节能试 验。该 站安装4台28ZL B一7 0 型轴流泵皆配8 0 千瓦立式 电动机。我们 首 先在2号机组上安装了一套拍 门助开配重装置,趁春灌的时机启动2号机组单独运行,在压力 水池 的水位 稳 定以后,先测 定了净扬 程H净=3.1 5米,然后选 择在 渠首附 近的 矩形断 面的石渠里,用直读 式流速仪进行了实地 测 流。在 渠内的水位稳定以后,测量了水 深h=1米,渠宽B二2米,过水 断面积W二hB=1xZ=2米2,分别 在过 水 断面内 测 出了多点 流速,求出其平均流速V=0.6 6米/秒,其 流 量 Q;=WV二2x0.6 6=1.32米“/ 秒=47 25米”/小时。运

15、行中电压为38 0伏,电流为120安。第一次测试完成以后,立即拆除了助开配重装置,1 0分钟 后压力 水池的水位 和渠道里的水位均下 降2公 分,这 时 的净 扬程H净二3.1 3米,石渠 的水 深稳定在。.9 8米。按第一 次的测 流方法,求出流速 平均值V二0.6 5米/ 秒。流量QZ=WV=l.9 6Xo.65=1.27米3/秒=458 6米3/ 小时。此时2号机组的电压仍是38 0 伏,电 流亦 然是12 0安。前后两次的 流量进行 比较Ql一Q:=47 5 2一45 8 6=16 6方/ 小时虽说两次 的能耗相等,但一 台机组l小时能增加出水量16 6方,也等于起到了节能作用。若一台

16、机组 每天 抽水2 0小时,则增 加 出水量33 2 0方,灌麦时,计入渠 系的输水损失,每亩按 8 0 方计算,一天能 多灌 4 0余亩土地。( 洲、C吠)合O 今 )0.)(吠令Q(卜令心卜令C心O) C吠)C闷()Oc洲)cK)伪)O)CK令 合。以)C“)能 在小的叶片安装 角下起动,则要 求的起动力矩就小,这样,配用的电机容 量就 可降低。所以,总的来说,泵叶片调节的好处主要有两点:1、在配用功率容许的范围内,增大泵的流量,增加泵站的效 益(扩 大排 灌面积)。2、使泵 在小叶片安装角下起动,降低泵 的起动力矩。这样,电机的备用裕量可以减少、配套 电器的容量相应 的也可以降低,既可 使 电机在大出力高效率区运行,也 能降低泵站建设的盆之资。