竖井式贯流泵装置设计

结合苏州市西塘河引水工程裴家圩泵站的选型,介绍了常用低扬程泵站的结构形式与特点,较详细地叙述了竖井式贯流泵装置及其流道与断流方式的设计。该装置还在无锡市防洪工程梅梁湖泵站、常州市武澄锡横塘片洼地治理北枢纽泵站工程设计中采用。结果表明:竖井贯流泵装置作为一种新的低扬程水泵装置形式,与灯泡贯流泵相比,具有结构简单、工程投资省、便于管理维护等优点,可进一步推广使用。

灯泡贯流泵机组支撑形式比较

为了优化贯流泵机组支撑结构，提高其综合性能，将贯流泵机组支撑划分为主轴系轴承座支撑、灯泡体支撑和泵体支撑3个层次．研究了3种典型贯流泵机组的支撑形式；通过受力分析，计算了主轴变形和疲劳强度安全系数；从泵机组可靠性、安装维修性、总体结构和泵装置水力性能等方面，比较了几种支撑形式．从主轴轴承数量、布置及安装、灯泡体支撑和泵体支撑等方面，提出了灯泡贯流泵机组支撑的设计原则和方法．结果表明：灯泡贯流泵机组支撑形式不但影响可靠稳定性能和安装维修性能，还严重影响系统水力性能．电机转子和水泵叶轮挠度分别为0．19～0．39mm和0．22～0．62mm，滑动轴承和滚动轴承油膜厚度分别为0．41～0．53mm和0．12～0．17mm：为了保证运行时电机空气间隙和水泵叶片间隙均匀，导轴承座安装高程应考虑转子和叶轮的挠度以及导轴承的油膜厚度．合理布置导轴承，灯泡体采用辐射板支撑，进人孔与灯泡体底部主支撑合用，采用金属管泵段式结构，可以提高灯泡贯流泵机组的可靠性能和水力性能．结果对灯泡贯流泵机组的优化设计具有参考价值．

灯泡贯流泵机组电机气隙不均对温升的影响

灯泡贯流泵机组电机位于几乎密封的灯泡体内,运行环境差,冷却要求高。气隙不均会引起电机温升不均,造成电机局部温度过高。分析造成气隙不均的因素,计算气隙不均时电机温度分布与空气流速分布,分析气隙不均对电机温升的影响。通过实例计算,给出所需通风量与气隙不均匀度的关系。研究结果表明,电机气隙不均时,气隙小的部位发热量大,通风量小,因而温升大幅上升。为保证电机不过热,则所需通风量增加。与气隙均匀时相比,气隙不均匀度为5%,10%,15%和20%时所需通风量分别增加8.1%,15.1%,24.2%和33.7%。成果对电机气隙不均匀度的控制和通风设计具有重要意义。

直驱式抽油机圆筒形塔架的稳定性分析

基于ANSYS Workbench软件对某石油装备公司的新型高效节能20型直驱式抽油机塔架的稳定性进行了分析研究,建立了塔架的三维有限元模型,针对不同塔架管壁厚度模型和不同塔架联接方式模型分别进行分析计算,找出各模型的一阶临界载荷特征值及一阶屈曲模态振型,得到不同管壁厚度和不同联接方式对圆筒形塔架稳定性的影响规律,为该系列新型高效节能抽油机的塔架结构设计、塔架有限元分析提供方法思路,为后续塔架结构的优化设计分析提供必要的数值依据,并提高产品的核心竞争力。

特低扬程竖井贯流泵装置水力特性试验研究

结合江苏省常州市大运河东枢纽泵站工程,对设计净扬程(1.0m)的特低扬程前置竖井式贯流泵装置特性进行了试验研究。试验测试了模型泵在不同叶片角度下运行的能量特性、汽蚀性能和飞逸转速特性,在此基础上换算得出原型泵的水力特性,绘制了模型以及原型泵装置的综合特性曲线和单位飞逸转速曲线。试验结果表明,泵装置最优工况点的模型装置效率为78.83%,对应的扬程和流量分别为1.70m和22.66m3/s;在设计扬程1.0m、流量25.35m3/s时的模型装置效率为67.5%。对于特低扬程泵站,竖井贯流式水泵具备能量特性好,装置效率高,且运行和维护方便等优点,特别适用于平原水网地区的防洪排涝工程。

参数自整定Fuzzy-PI复合控制技术在灯泡贯流式机组中的应用

为了解决常规PID调速器很难使灯泡贯流式机组具有满意的动态特性这个问题 ,在分析模糊 (Fuzzy)控制技术和PI控制技术特点的基础上 ,将两者结合起来 ,形成参数自整定Fuzzy -PI复合控制技术 ,获得了良好的控制效果。在介绍了参数自整定Fuzzy -PI调节器原理的基础上 ,通过两者频率扰动响应曲线对比 ,看出参数自整定Fuzzy

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,慎江泵站的装置汽蚀余量充裕,不会产生汽蚀危害。在叶片角为0°时,最大扬程为2.93 m时,飞逸转速相当于额定转速的1.80倍。原方案设计扬程工况下,泵装置的流量偏小,而且在最大扬程工况下的飞逸转速偏大,对泵站安全运行不利。提出提高泵装置额定转速的优化方案,验证得在新转速下泵装置设计扬程对应的能量特性、汽蚀特性以及飞逸转速特性均满足要求。【结论】竖井贯流泵装置水力性能优异,装置效率高,在特低扬程泵站中前景良好,建议优先采用。

南水北调二级坝泵站泵型研究

针对南水北调东线二级坝泵站运行水位低、站上和站下水面辽阔的特点,分别对水泵装置型式、水泵传动方式、机组调节运行型式进行了分析比较,通过计算机流道数值模拟计算,对贯流泵灯泡体前置与后置进行对比分析、对出水流道圆变方段位置进行了优化设计。

竖井式进水流道尺寸对水力性能的影响

根据南水北调东线工程邳州泵站的基本参数,基于进水流道三维湍流流动数值模拟方法,研究了竖井式进水流道控制尺寸对其水力性能的影响。揭示了竖井式进水流道长度、宽度和高度等控制尺寸对进水流道出口流速分布均匀度、流速加权平均角度和水头损失的影响规律和原因,并分析了流道内的流速分布情况。研究结果表明:控制尺寸对竖井式进水流道水力性能影响较为显著;控制尺寸的增加明显提高了竖井式进水流道的水力性能,当增加至一定值后,影响趋于平缓;邳州泵站竖井式进水流道方案控制尺寸取值合理,水流收缩平顺均匀、流线层次分明,流道内无任何脱流或旋涡等不良流态,水头损失小。本项研究结果可为竖井式进水流道的水力设计、控制尺寸的合理确定提供理论依据。

贯流式水泵机组结构的初步分析与建议

介绍了贯流式水泵机组的一些发展,以及贯流式水泵机组的一些结构特点和采用灯泡式水泵机组的优点。

贯流泵机组结构形式与关键部件比较分析

从泵装置水力特性、机组结构形式与受力特性、关键部件、电机通风方式、泵机组工况调节方式、安装检修特性及可靠性等方面,分析比较了灯泡式、轴伸式和竖井式3种大型贯流泵机组,3种型式泵机组各有优缺点。结合实际泵站工程特点,提出了大型贯流泵机组结构形式的选用建议。成果对贯流泵机组的选用有参考价值。

大型灯泡贯流泵机组电机冷却系统比较

从可靠性、经济性和维修性等不同角度,分析比较了灯泡贯流泵机组电机开敞式强迫空气冷却-水外冷、密闭式强迫空气循环冷却-水外冷和定子水冷-转子空冷3种典型电机冷却方式的特点。结果表明,开敞式强迫空气冷却-水外冷系统安装维修性及可靠性较好;密闭式强迫空气循环冷却-水外冷电机温升均匀,延长电机绝缘寿命;定子水冷-转子空冷系统冷却费用低、冷却效果好。成果对选用和设计电机冷却系统有一定参考价值。

基于CFD的竖井贯流泵装置进出水流道及前导叶优化

以某竖井贯流泵站为研究对象,针对竖井尾部距叶轮中心距离、上下收缩型线,出水流道单边扩散角,前导叶位置及尺寸参数设计了4个进水流道方案、3个出水流道方案和5个前导叶方案,利用CFD数值模拟方法对方案进行计算分析,并采用模型试验验证了数值计算结果的准确性。结果表明:进水流道出口断面的流速均匀度随着竖井尾部距叶轮中心距离减小而逐渐减小;进水流道收缩段平滑的上下型线能够减小水力损失;出水流道单边扩散角缩小至4.52°时,流道内脱流现象明显减弱;加装前导叶会使泵装置效率下降%左右,随着导叶出口距叶轮中心距离减小,进水流道出口断面流速均匀度会小幅下降,导叶越长,其水力损失越大。

特低扬程竖井贯流泵装置水力特性实验探讨

文章主要与国内某运河枢纽的泵站相结合,对其特低扬程前置竖井式贯流泵装置开展了一系列的研究,分析其主要的特性。本次实验主要测试其不同形式的叶片角度下,正常运行的能量和飞逸转速的特性以及汽蚀性能,并以此为基础验算出泵的水力特性。通过一系列的实验表明,对于特低扬程泵站而言,运用竖井贯流式水泵的效果最佳。并且由于该泵装置的主要结构较为简单,因此在运行中以及后期的维护中较为方便。因此十分适全在平原地区防洪排涝中。

西河泵站工程出水流道优化设计

进、出水流道是低扬程泵装置的重要组成部分,流道的水力性能对泵站的影响举足轻重,扬程越低,影响越大。本文介绍了西河泵站双向竖井贯流泵装置出水流道CFD水力优化计算过程;并根据水力优化计算结果,结合泵型、泵站运行年利用小时数、泵房布置等因素,经技术经济比较后确定了西河泵站出水流道设计方案。同时,对今后大中型泵站的出水流道设计提出了建议,以期为大中型泵站科研、设计等人员提供参考。

直线电机在油田抽油机上的应用

介绍了一种圆筒型永磁直线电机的结构形式、工作原理、密封方式,着重阐述了其在油田井下抽油机中的应用。

无锡太湖新城大溪港排涝泵站结构型式选择

结合无锡太湖新城大溪港排涝泵站选型,介绍了城市低扬程大流量泵站的设计思路,详细分析了常用立式轴流机组、新型竖井贯流机组泵站的结构型式,并进行了经济技术比较。竖井贯流泵装置作为一种新的低扬程水泵装置形式,与立式机组相比,具有装置效率较高、设备安装检修方便、土建结构简单、工程投资省等优点,可在低扬程及特低扬程大流量城市排涝泵站推广使用。

调水兼顾排涝的贯流泵站机组及工况调节方式定量选择

对于调水、排涝设计扬程相差较大的泵站,泵机组选型比较困难。以南水北调东线金湖泵站为例,同时满足泵站调水、排涝抽水流量,在众多可能泵机组方案中,筛选出可行方案。再在可行方案中,考虑泵站运行扬程变化、运行时间、变工况优化运行、运行费用和设备投资等因素,以泵站寿命期内设备投资和运行费用之和最少为目标,建立泵站总费用计算模型,研究不同工况调节方式的最优运行方案,提出工况调节方式定量选择方法。分析确定了泵站3种可行机组方案,对可行方案的贯流泵装置、工况调节方式以及配套电机功率进行计算。结果表明:金湖泵站宜选用泵型Ⅲ,变角工况调节方式,配套电机功率1800 kW。泵机组及其工况调节方式定量选择方法可以推广应用。