变角调节技术在小型离心泵流量调节中的应用研究

变角调节技术在轴流泵流量调节中应用广泛,为探究变角调节技术在小型离心泵流量调节中的应用,本文通过分析变角调节前后离心泵叶片入口速度三角形的变化关系,并结合泵内部水流运动的特点,推导出流量随叶片入口安放角变化的数学模型。以山西某农村供水工程为例,通过改变叶片的入口安放角,达到调节流量的目的。以期对于面广量大的中国农村供水系统而言,实现其水泵的优化设计和运行。

离心油泵变角调节与数值模拟

在石油化工企业中,在非设计工况下运行的离心泵是很常见的,其操作流量低于设计流量,存在效率低、能耗高、运行不稳定等问题。用变角调节的方法,改变叶片入口角和曲率,降低叶轮流道水力损失并利用CAD对变角调节前后的离心泵叶轮进行三维建模,借用ANSYS进行受力分析和网格生成,最后将网格文件导入FLUENT进行数值模拟,找到泵在非设计工况下的最佳工况点。

变角调节下轴流泵装置水力特性

为了探讨角度调节对泵站水力性能的影响,针对一斜式轴流泵装置进行了多工况及多角度下的水力性能仿真计算据此认为通过变角调节并不能有效的提高轴流泵实际运行下的性能;通过对各过流部件的水力损失分析发现随着角度的减小水力损失总体减小,平衡了装置的性能,并未因叶轮扬程的减小整体性能大幅下降;进水流道的水力损失不受叶轮影响,仅与流量相关;出水流道和导叶受叶轮的影响比较明显,水力损失呈现出先下降后上升的趋势;导叶内的损失主要呈现出下降的趋势,随着流量增大经过最高效率点之后略有上升。

轴流泵变角调节研究

根据理论分析并结合试验数据,参考变速、变径调节的公式形式,分别推求了变角调节中叶片角度与流量扬程、流量效率之间的数学关系表达,探求了轴流泵变角调节规律,建立了变角经济运行的数学模型;通过实例验证数学模型,结果表明,所提数学模型与实例吻合较好。

南水北调工程江都抽水站变角经济运行研究

针对江都抽水站泵站扬程经常变化的特点,提出了利用已有的叶片全调节功能实现泵站变角经济运行的方式,即在满足泵站所需抽水流量的前提下,根据实际扬程,以泵站装置效率最高为目标,确定水泵叶片角度和开机台数.江都抽水站实施变角经济运行后,泵装置效率提高最高可达6.84%.

变频变角双调轴流泵运行节能分析

变频变角双调轴流泵可在一定范围内连续变速和调角,合理决策可取得较大的节能效果。针对不同的装置扬程,在每一转速点求装置效率特性曲线的最大极值点获得最优叶片角度;在变速范围内,采用黄金分割缩小搜寻区间寻优法,求得最优的转速。由此确定不同装置扬程下变速、调角运行方案。通过比较不同运行方案的最高装置效率随装置扬程变化曲线,分析了变频变角双调轴流泵运行节能效果。

轴流泵变角与变速的试验分析

针对排涝泵站在实际运行时运行方案难选择的问题,根据某泵站的设计要求,在高精度水力机械试验台上,分别用控制变量的方法进行了泵装置的变角和变速性能实验。试验结果显示:变角性能曲线呈近似平移变化,高效区范围宽;变速调节在一定调节范围内符合变速相似原理。通过对实验结果的分析,总结了变角和变速调节在此泵装置下各自的优缺点,拟合出变速条件下最高效率点流量与转速的关系。结合变角调节和变速调节各自的特点,大型泵站可以采用变角调节与变速调节相结合的方式,使得泵站尽可能在高效区运行,节约成本的同时,能够保证泵站的安全稳定运行。

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.

大型泵站双调机组的工况调节优化计算

为了更好地推广应用双调机组运行工况调节技术,介绍了大型泵站双调机组的技术特点,采用数值计算方法优化确定其运行工况调节方案,以实现运行节能。通过求装置效率特性曲线的最大极值点,获得给定的装置扬程下的最佳转速和最优叶片角度。结合操作可行性,拟定了不同装置扬程下双调机组的变速、调角运行方案。实例应用结果表明,双调机组运行工况调节技术简单有效,优化后双调机组具有可观的节能效果。

关于如何调节水泵最佳工况点的技术分析

通过水泵最佳工况点的选择,介绍分析水泵要达到最佳工况点所选用的计算方法和适用范围。

水泵性能的调节

当实际需要的扬程与所选用水泵的额定扬程不相符合时,水泵就不在高效区工作。在动力机已经选定的情况下,发现配套的水泵负荷不足或超负荷运行时,就要想办法调节动力机的负荷。 为了保证水泵在高效率下运行,可采用调节水泵性能的办法来满足高效运行的需要,也就是调节水泵的工作点(移动工作点)。 调节水泵性能的方法有以下几种。

水泵变角性能的相似关系研究

通过分析变角调节前后水泵进出口速度三角形的变化关系,结合水泵内部水流运动的特性,推导出流量、扬程随叶片安放角变化的变角相似关系式,提出了以试验性能为依据,水泵变角相似关系式计算结果与试验数据之间的误差平方和最小为目标函数,通过数值逼近求解相似关系式流量指数和扬程指数的方法。针对南水北调水泵同台试验中的3种模型,分别求得水泵的变角相似关系,利用变角相似关系式计算的结果与试验数据间的误差分别为2.28%、1.16%、1.23%,流量-扬程曲线计算结果与试验数据之间吻合很好,流量-功率曲线计算结果与试验数据基本吻合。水泵变角相似关系式可用于此类水泵变角度的性能换算,具有较好的相似性。

浅谈核电站用可调叶片海水循环泵

海水循环泵是用来为核电站第三回路提供冷却水的大型泵。目前核电站中主要应用固定叶片式和可调叶片式两种类型的循环泵。可调叶片循环泵在整个工况范围内的(不仅在设计工况点)效率都较高,能节约电能,启停机稳定。本文对固定叶片海水循环泵和可调叶片海水循环泵的原理、结构、性能各个方面进行介绍和对比,加深读者对核电站用海水循环泵的了解。

中小型梯级泵站联合调度运行方法设计

中小型梯级泵站在不同工况下运行时,传统调度方法需调度运行的水泵数量过多,导致消耗的电功率过大。为此,从减少功耗的角度出发,本研究设计了新的中小型梯级泵站联合调度运行方法。首先,变角调节泵站水泵驱动叶片,然后利用PID控制器控制水泵流量,在此基础上,引入一个变量将泵站建模与编程计算过程分解为多个子梯级,从而得到一个联合调度运行模型,选定一个合适的调控参数形成调度运行递接结构,从而实现对泵站的联合调度运行。实验结果表明:与传统调度运行方法相比,本文方法能够在满足泵站供水需求的同时,更大程度地减少需调度运行的水泵数量,消耗的电功率数值为893.7 kW,明显少于传统方法,充分证明了本文方法的有效性。

大型泵站变频调速运行技术及节能分析

水泵的运行扬程变化幅度大是很常见的 ,大型泵站目前普遍采用的变角调节使能量大量浪费。阐述了大型水泵调速运行的特点和变频调速技术 ,并以实例表明大型泵站变频调速运行具有高效节能、紧急时可提速增加排涝流量以及可以简化水泵结构的优点 。