事故停泵工况下蝶阀关闭规律对并联大型离心泵组的水锤影响研究

泵后蝶阀是泵站水锤防护的重要装置,采取合适的关阀规律是降低事故停泵时水泵最大反转转速和管线最大压力,保证水泵安全运行的关键,本文以犬木塘输水工程为研究对象,利用一维特征线法对事故停机水锤进行数值模拟计算,分析了液控蝶阀线性关闭规律与两阶段关闭规律对并联大型离心泵组的影响。采取控制变量法,分别以快关时间、慢关时间、快关阀门关闭量作为变量着重分析了两阶段关闭规律下供水系统最大压力和水泵最大反转转速的变化,通过比较2泵同停和1泵运行1泵停止工况下停泵水锤,得到了最佳的关阀规律。结果表明:相比于线性关闭规律,合适的两阶段关闭规律能显著降低管线最大压力,减少水泵最大反转转速,影响水泵最大反转转速的主要因素为快关阀门关闭量,次要因素为阀门快关时间和阀门慢关时间;在合适的阈值内快关阀门关闭量越大、阀门快关时间越短、阀门慢关时间越短为最佳的两阶段阀门关闭规律。

农村大型离心泵站自动控制系统设计

针对农村大型离心泵站多以手动控制的方式对设备进行控制,在运行过程中操作复杂且有一定的安全隐患问题,对离心泵站电气控制系统进行设计。该系统应用软启动技术对离心泵进行自动启动降低了大型电机启动对电网的干扰;采用PLC对泵站内设备进行自动控制,实现了泵站内设备的一键式自动启动与停止控制;使用独立的手动、自动模式功能实现了泵站设备的灵活操作;应用触摸屏对泵站现场设备的工作状态与设备数据进行实时显示,实现了设备的数字化管理与“软操作”。该系统是对泵站内设备进行了标准化控制研究的基础设计而成,探索出了大型泵站成功抽水的核心控制流程与影响因素,在大型离心泵站控制方式中具有典型性与较强的适用性,可以作为控制案例在农村大型泵站改造项目中重点推广应用。

PLC在大型离心泵站自动控制系统中的应用

本文着重从硬件和软件两个方面介绍了利用可编程控制器(PLC)实现的大型离心泵电力排灌站微机自动控制系统,对提高大型泵站现代化运行管理水平有重要意义。

检测技术在大型离心泵机组故障诊断中的应用

运用振动、激光对中及红外热成像3种检测技术对大型离心泵机组进行多指标状态评估与故障诊断。结合实例说明,联合采用这3种检测技术可以定量掌握机组的运行状态,精准识别故障类型、部位以及程度,为维修决策提供数据依据和参考。

大型离心泵的网络化在线监控方法探讨

在线监测技术的发展已有几十年的历史,在各行业得到广泛应用,但大型离心水泵的在线监测尚未见到。文章提出要依据泵组本身的机械特征,合理地选择离心水泵测点、传感器型号、硬件、软件,来对泵组的振动、摆度、压力脉动等物理量进行在线监测,从而建立功能较为完备的在线监测分析系统。

大型立式离心泵反转全特性曲线S区研究

随着化石燃料的快速消耗和产生的环境污染,许多公用事业已将其发电来源改为可再生能源。我国大型清洁可再生能源基地的集约化开发以及国家电网的智能化建设,需要大量的电站来进行电网调节。大型离心泵是一种用于大规模调水的通用机械,作为叶片式水力机械,它本身也具有可逆运行的能力。现有的大型离心泵机组,可实现反转发电的功能。本文以某大型立式离心泵为研究对象,在试验研究的基础上开展了水泵反转作水轮机S区数值模拟,对S区中的稳定区、近飞逸区、近零流量区以及反水泵区共四个特殊运行工况的压力、速度以及湍动能等特性进行了分析,对利用现有的水库与水力机械辅助低碳电网运行具有重要意义。

大型立式蜗壳离心泵主要参数选择及模型试验

针对泵站扬程变幅大、泥沙含量大的运行环境,研究了立式蜗壳离心泵的水力特性,为水泵参数选取提供依据。结合重庆市渝西水资源配置工程金刚沱泵站工程特性及类似工程经验,对水泵参数的选择进行了优化,同时为验证水泵模型的水力特性,进行了水泵模型试验。试验结果表明:水泵模型效率、压力脉动、空化特性等各项指标均满足要求,水泵在中高扬程段装置空化系数裕量充足,低扬程段可以保证稳定运行,预计水泵将拥有良好的水力性能。研究成果说明水泵参数选择合理,可为同类型水泵的选型设计及水力开发提供参考。

超大型蜗壳式离心泵站启停过程水锤防护研究

超大型蜗壳式离心泵站与常规离心泵站相比,其设备和管道规模有很大不同,如出水流道常布置虹吸管及真空破坏阀以满足快速断流,其水锤防护措施需要特别关注。以国外某供水泵站为例,研究水泵依次启动和停机时的水锤现象,分析其水力过渡过程的特点,提出超大型蜗壳式离心泵站的安全启停操作流程。首先,泵站机组一般逐台依次启动,并采用满管启动方式以防启动水锤,启动成功后应尽快打开蝶阀以避免泵后超压;其次,多台机组正常停机或事故停机时,均需采用两阶段关阀保护,但不宜同时启用真空破坏阀联合防护,保持驼峰一定负压反而会降低倒转转速,且流道不会发生水柱分离;最危险工况是机组同时停泵且只有一台蝶阀拒动的情况,此时只能启用真空破坏阀快速断流,以防该机组在停泵压力驱动下飞逸转速超过上限。

大型双吸离心泵内流场的数值模拟与性能预估

针对高扬程大流量的大型双吸离心泵的汽蚀问题进行了数值模拟。依据k-ε紊流模型加壁面函数法对叶轮内的三维紊流流动进行数值计算与分析,采用雷诺时均Navier-Stokes方程进行模拟并通过压力耦合方程组的半隐式方法进行求解。利用FLUENT软件模拟得到叶片流速分布、压力分布及全流道流线分布图,分析出离心泵叶轮通道内的流动规律,并将模拟结果与试验值进行对比,可知在设计工况点时相对误差最小,扬程相对误差为1.75%,效率相对误差为2.27%。结果表明:利用计算流体动力学进行三维紊流数值模拟可以反映大型双吸离心水泵内部真实流动,效率的变化趋势符合离心泵工作特性的一般规律,模拟结果与试验结果一致。

大型双吸式离心泵内流场空化特性数值模拟分析

为探究大型双吸式离心泵的内流场空化特性,使用CFD技术的数值计算方法,在设计工况下,选用标准κ-ε湍流模型及基于Rayleigh-Plesset方程的输运空化模型,对某大型双吸式离心泵内流场空化特性进行数值模拟,经后处理得到离心泵在不同有效汽蚀余量时内部流动的压力分布、空泡体积分数分布情况,并结合试验结果进行对比分析。结果表明,利用CFD进行三维湍流数值模拟可有效反映出双吸式离心泵内流场的空化特性,数值模拟结果与试验结果较一致,为通过CFD数值模拟方法研究大型双吸式离心泵空化特性提供了参考。

大型多级离心泵的维修与安装研究

与单级离心泵相比,多级离心泵的结构更为复杂,其维修与安装的技术含量也更高。若维修技术不过关、安装不规范,其零部件易磨损,会降低泵的使用寿命,对正常生产产生不利影响。因此,提高大型多级离心泵的维修技术,并掌握其安装要领,才能保证多级离心泵的正常运作。本文重点分析了多级离心泵主要部件的维修技术,并简略介绍了多级离心泵的安装调试技术。

离心泵多级转子的早期过量失衡成因研究

分析大型离心泵多级转子损坏的主要形式——早期过量失衡(特征)的产生原因和防范对策,根据制造、使用厂家的实际情况,提出有针对性的建议。

大型立式离心泵故障停机过渡过程旋涡流时空演变的数值研究

离心泵故障停机过渡过程的不稳定流动关乎泵系统的安全稳定运行,而不稳定流动与旋涡的产生密切相关。该文基于SST k-ω湍流模型,采用Fluent二次开发,将转速变化数学模型作为叶轮运动的边界条件,揭示了大型立式离心泵故障停机过渡过程中的内流瞬态演化特性和旋涡产生机理,分析了转动惯量对大型立式离心泵故障停机过渡过程的影响。研究结果表明:大型立式离心泵故障停机过渡过程中,流量、转速和扭矩激烈变化,转动惯量的改变不影响过渡过程的变化趋势以及飞逸状态下的流量和转速;但随着转动惯量的增大,过渡过程的时间有所延长且压力变化的最大幅值有所降低。此外,该文基于Liutex-Omega刚性涡识别方法,准确识别了过渡过程中叶轮内分离涡和轴向旋涡结构,基于速度三角形阐释:分离旋涡产生的根本原因是叶轮进口相对液流角与叶片进口安放角的不匹配,轴向旋涡产生的根本原因则是叶轮的旋转运动。该研究为大型立式离心泵的安全稳定运行提供了理论基础。

永湖泵站^#3水泵故障分析及其处理

高扬程大流量的离心泵机组在引调水工程中应用很多,根据深圳市东部供水工程永湖泵站水泵实际发生的故障及其处理过程,分析了故障产生的主要原因和处理方法,供类似工程参考。