南昌市新洲老泵站改建工程潛水泵裝置模型試驗

南水北調(diào)來水調(diào)入密云水庫設(shè)九級梯級泵站,其中七級低揚程泵站中近半數(shù)為超低揚程泵站,凈揚程小于2m,為保證超低揚程條件下泵裝置具有較好的水力性能,針對泵站的進、出水流道進行水力優(yōu)化設(shè)計及泵裝置模型試驗研究,并通過天津同臺測試模型進行驗證.經(jīng)過水力優(yōu)化設(shè)計的泵裝置在揚程低于2m的條件下水力性能優(yōu)異,滿足合同規(guī)定要求,對于年運行時數(shù)長的供水泵站可降低能耗,且運行安全可靠.

本文通過五家子泵站機組機型選擇,介紹交界揚程段混流泵與軸流泵的比較,以及通過裝置試驗,驗證水泵裝置性能和汽蝕性能,并根據(jù)試驗結(jié)果復(fù)核水泵安裝高程和電機功率,為泵站安全穩(wěn)定運行提供必要的保證。

在南水北調(diào)長溝泵站軸流泵裝置的選型設(shè)計中,采用兩種水泵選型計算方法確定了兩個可選水泵模型,并與兩種出水流道型式組合成4個裝置模型方案進行同臺對比試驗,優(yōu)選出水泵模型和裝置模型方案。結(jié)果表明:對于低揚程軸流泵站,應(yīng)采用等揚程加大流量的水泵選型方法。

雙向豎井貫流泵站模型泵裝置模型試驗

介紹了萬年閘站、解臺站、劉山站、臺兒莊站等泵站已進行招標(biāo)后的水泵模型裝置試驗成果。分析模型泵段和模型泵裝置試驗結(jié)果表明,兩者性能差別很大:最優(yōu)效率點的葉片角度向小角度方向移動了2-4度;泵段效率高的模型水泵裝置效率亦高,水泵模型裝置最高效率和泵段相比約下降8-10百分點;水泵模型裝置最高效率點的流量和泵段相比減小約為15％-20％;水泵模型裝置最高效率點的揚程和泵段相比大致相等,變化范圍在±5％以內(nèi)。這種差別到目前為止還沒有被人們定性的掌握,在這種情況下,按水泵模型裝置的試驗成果進行水泵選型和按泵段性能進行水泵選型相比,準(zhǔn)確性可進一步提高。

對南水北調(diào)東線一期工程寶應(yīng)泵站水泵裝置模型驗收試驗的內(nèi)容及試驗結(jié)果等進行了分析,得出了裝置試驗結(jié)果符合合同要求的結(jié)論。同時,根據(jù)該試驗驗收過程提出了南水北調(diào)工程中泵站裝置驗收需要考慮的若干建議,供其它類似泵站試驗驗收參考。

對上海市薛家泓泵站立式潛水軸流泵模型泵裝置進行了能量特性和空蝕特性試驗,得出了葉片角0°和±2°時的能量特性和空蝕特性試驗結(jié)果,探討了不同消渦導(dǎo)流措施對潛水軸流泵模型裝置性能的影響。結(jié)果表明,在各工況能量試驗中泵裝置運行平穩(wěn)、無振動;隔渦板和導(dǎo)水錐兩種消渦導(dǎo)流方案對泵裝置能量特性無明顯差異;泵裝置空蝕安全裕量較大,在常遇揚程條件下運行不會產(chǎn)生危害性葉形空蝕;提出了減少立式潛水軸流泵裝置流經(jīng)電動機燈泡體、γ形彎頭及出口等處水力損失的措施。

潛水泵站介紹 潛水排污泵站相對傳統(tǒng)干式泵站簡化了地下結(jié)構(gòu)，降低了泵站的工程造價。本文主要介紹了中小型潛水污水泵站的設(shè)計，其設(shè) 計包括格柵、潛水泵的選型及集水池容積的計算等。 自90年代潛水泵出現(xiàn)以來，由于潛水排污泵具有體積小、安裝檢修方便、無噪聲、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，特別是潛水污水 泵站相對傳統(tǒng)干式泵站簡化了地下結(jié)構(gòu)，減少了地面建筑，甚至不用地上建筑，降低了泵站的工程造價，因而被廣泛運用。筆 者曾設(shè)計和接觸過一些潛水排水泵站，在此談?wù)剬撍鬯谜镜脑O(shè)計，供做同類泵站設(shè)計時參考。下面從工藝流程、一般規(guī) 定、各單體的設(shè)計幾方面詳細(xì)介紹潛水污水泵站的設(shè)計。 1.潛水泵站的工藝流程 2.設(shè)計基本原則 (1)規(guī)模的確定：應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)近期污水量的大小，確定污水泵站的規(guī)模。一般泵站的土建可根據(jù)遠(yuǎn)期規(guī)模實施，設(shè)備特別是泵 組可按近期規(guī)模安裝，遠(yuǎn)期可通過增加泵組或更換水泵提高流量等方式達(dá)到設(shè)計規(guī)模。 (

對上海市水源基地的青草沙供水泵站工程進行了流道的優(yōu)化水力設(shè)計、水力模型選擇和泵裝置的模型試驗。介紹了模型試驗的試驗系統(tǒng)、試驗準(zhǔn)則和4個水力模型的試驗結(jié)果。試驗結(jié)果表明:全調(diào)節(jié)混流泵模型性能最優(yōu),在設(shè)計揚程5.8m時處于高效區(qū),葉片角度-2°時模型效率高于79.5%,原型流量34.6m3/s,在最不利運行條件(零揚程)下,臨界汽蝕余量小于10m,滿足工程設(shè)計要求,且能安全可靠并高效運行,推薦采用。

大型雨水泵房流道中流態(tài)不穩(wěn)定是有別于中小型雨水泵站的一個較突出問題(重者會引起葉輪氣蝕,損壞水泵)。其根本原因來自于大型雨水泵通常采用軸流泵或混流泵,而葉輪旋轉(zhuǎn)過程中對水流具有較高要求。解決好流道中水流紊流問題,對大型雨水泵站穩(wěn)定運行至關(guān)重要。近年來,隨著中心城區(qū)防汛標(biāo)準(zhǔn)的提高,大型雨水泵站明顯增多。因此,通過剖析典型的設(shè)計案例,借助于最直觀的水力模型試驗,分析泵房從進水至出水各個環(huán)節(jié)的水流狀態(tài),總結(jié)出優(yōu)化流道的具體方法,對今后大型雨水泵站的設(shè)計具有借鑒意義。

為評估某海水取水泵站的布置設(shè)計,對其進行物理模型試驗研究。在建模時,需要合理選擇模型比尺,使模型與原型符合動力相似,幾何相似和運動相似,并正確重現(xiàn)泵吸進口的渦流作用。為了促進系統(tǒng)良好的運行,采取措施對以下幾個方面進行測量:設(shè)施內(nèi)的水位,來自每個泵位置的流量,來流類型與水流分布,泵吸處的流速情況,泵室內(nèi)部的渦流作用。次測試來流分布較差,出現(xiàn)了預(yù)旋和旋渦。通過對旋渦出現(xiàn)的原因進行分析,采取了不同的改良措施,有效消除了這些不良現(xiàn)象,保證了泵站取水安全。

大型雨水泵房流道中流態(tài)不穩(wěn)定是有別于中小型雨水泵站的一個較突出問題(重者會引起葉輪氣蝕,損壞水泵).其根本原因來自于大型雨水泵通常采用軸流泵或混流泵,而葉輪旋轉(zhuǎn)過程中對水流具有較高要求.解決好流道中水流紊流問題,對大型雨水泵站穩(wěn)定運行至關(guān)重要.近年來,隨著中心城區(qū)防汛標(biāo)準(zhǔn)的提高,大型雨水泵站明顯增多.因此,通過剖析典型的設(shè)計案例,借助于最直觀的水力模型試驗,分析泵房從進水至出水各個環(huán)節(jié)的水流狀態(tài),總結(jié)出優(yōu)化流道的具體方法,對今后大型雨水泵站的設(shè)計具有借鑒意義.

水泵模型裝置拍門試驗發(fā)現(xiàn),水泵揚程損失與拍門的形狀、面積、厚度、出水水流旋轉(zhuǎn)程度等有關(guān),按經(jīng)驗公式計算將出現(xiàn)很大誤差。通過優(yōu)化拍門尺寸,可以減少揚程損失和降低出口邊墻高度,具有明顯經(jīng)濟效益,對南水北調(diào)東線工程泵的優(yōu)化選擇具有現(xiàn)實意義。由于模型裝置完全幾何相似,原型泵站流量估算可以采用模型試驗的拍門孔口出流流量系數(shù)

結(jié)合上海北橫涇雙向潛水貫流泵,進行了模型泵正、反向能量和振動試驗研究。結(jié)果表明:正向工況水力損失比反向工況偏大,效率比反向工況要低一些;高揚程下模型泵容易發(fā)生空化,流態(tài)出現(xiàn)紊亂,裝置振動又加劇了空化形成和汽泡潰滅,導(dǎo)致水泵效率有所下降,低揚程(h=1~2m)下雙向潛水貫流模型泵具有良好的水力性能;正向工況模型最高效率區(qū)為59%~60%,反向工況模型最高效率區(qū)為60%~62%,且在高效率區(qū)附近,試驗裝置振動平穩(wěn),振幅較小,適用于低揚程雙向泵站。

江都三站技術(shù)改造項目中,“江都三站水泵裝置技術(shù)改造模型試驗研究”由水利水電科學(xué)研究院水力機電研究所承擔(dān),經(jīng)過幾年的努力已經(jīng)完成,在水電部科技司主持下,于1986年2月20～21日在水科院召開鑒定會。參加會議的有水電部農(nóng)水司、江蘇省水利廳、淮委設(shè)計院、武漢水利電力學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)機械化科學(xué)研究院、江蘇農(nóng)學(xué)院、上海水泵廠以及江蘇省江都水利工程管理處等共23人。鑒定會由專業(yè)工程技術(shù)人員和教授等組成的專家組負(fù)責(zé)對該科研成果進行技術(shù)鑒定:審查該試驗

針對排澇泵站改造工程的需要,開展了立式軸流泵裝置模型試驗研究,軸流泵裝置模型由比轉(zhuǎn)速700的水力模型、肘形進水流道和直管式出水流道組成,獲得了模型泵和原型泵裝置的能量和汽蝕特性曲線以及飛逸轉(zhuǎn)速特性.在葉輪葉片轉(zhuǎn)角為-4°時,泵裝置模型最高效率為76.21%,揚程為6.39m,流量為0.298m3/s;對應(yīng)的原型泵裝置設(shè)計工況點揚程6.00m,效率為83.87%,流量為25.9m3/s,滿足設(shè)計流量的要求;在最高揚程下,軸功率小于2300kw.所選用的水力模型性能滿足泵站的實際運行要求,經(jīng)過優(yōu)化的直管式出水流道保證了泵裝置高效穩(wěn)定運行.

移動式液壓潛水泵裝置是湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院在水利部“948”引進項目“移動式液壓潛水軸流泵技術(shù)及設(shè)備”的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新研制出的一款履帶式移動液壓潛水泵裝置。該裝置整體性能優(yōu)良，具有自備動力、白行移動、白行就位、安全駐車和線控操作等功能，解決了移動泵裝置在復(fù)雜作業(yè)場地就位難、安全可靠性差等實際問題，可住泥濘、濕滑、堤坡等復(fù)雜搶險場地正常抽水作業(yè)，并且操作簡便，投人陜捷，可大大減輕現(xiàn)場作業(yè)人員的勞動強度，有效提高作業(yè)效率。

針對泄漏液體嚴(yán)重危及潛水泵安全的問題,在原非擴張式噴嘴排液裝置的基礎(chǔ)上,優(yōu)化設(shè)計了一種具有擴張式噴嘴的在線排液裝置.為了比較分別具有擴張式和非擴張式噴嘴的排液裝置性能的優(yōu)劣,設(shè)計了這兩種形式的噴嘴,并設(shè)計了4種不同尺寸喉嘴距及6種不同尺寸混合管直徑的排液裝置;對各種不同的排液裝置在同一試驗臺上分別進行了試驗.試驗結(jié)果表明,當(dāng)排液裝置的揚程為6m時,具有擴張式噴嘴的排液裝置具有更好的排液性能,其最佳工作壓力為0.3mpa,最佳喉嘴距為1.67倍噴嘴喉部直徑之長度,最佳混合管直徑為2倍噴嘴喉部直徑.與非擴張式噴嘴排液裝置相比較,具有最佳尺寸的擴張式噴嘴排液裝置可以更好地解決潛水泵液體泄漏問題.

對藺家壩泵站水泵模型裝置試驗的模型水泵、實驗裝置、測試設(shè)備和精度、試驗結(jié)果進行了介紹。驗收試驗進行了水泵能量試驗、氣蝕性能試驗、模型泵尺寸等抽測,并對儀器儀表的適用范圍、精度標(biāo)定證書等進行了檢查。驗收結(jié)果表明:藺家壩泵站模型裝置效率和氣蝕性能等達(dá)到并優(yōu)于合同規(guī)定值。此外,為使試驗與國內(nèi)有可比性,同時進一步優(yōu)化流道型線,又按有關(guān)要求進行了追加試驗,取得了滿意的結(jié)果。

為了配合艾溪湖風(fēng)景區(qū)建設(shè),將南昌市艾溪湖污水泵站設(shè)計為地下泵站,并將泵站由規(guī)劃位置調(diào)整至道路交通島處,以節(jié)約土地。詳細(xì)介紹了工程的工藝設(shè)計、泵站的布置、運行管理等情況,總結(jié)了工程設(shè)計特點。

選用天津同臺測試的7號模型(tj04-zl-07),對南水北調(diào)中線引江濟漢工程的泵裝置模型進行了優(yōu)化設(shè)計。在天津臺,對效率、汽蝕余量、飛逸轉(zhuǎn)速、軸向力及水輪機工況的性能進行了詳細(xì)的測試。試驗結(jié)果表明,效率和抗汽蝕性能都比較好,滿足工程的各項指標(biāo)。

對合流污水泵站泵前截流井進行了水力模型試驗研究,并提出了設(shè)計改進措施,比較分析兩種截流井方案在各種截流量、開啟度等工況時的水頭損失、流態(tài)特征,研究雨水泵啟用對截流量的影響,以及截流井對上游排水設(shè)施的影響。根據(jù)研究成果,對設(shè)計及日后運行管理提出了合理建議。