泵工况显示面板集成柜设计与开发

泵工况全称为电潜泵工况监测系统,能够实时监测井下机组运行参数,由于在海洋平台上泵工况厂家、型号不同,现场泵工况摆放存在较多问题,包括安装位置杂乱,安装高度、安装方式不一;显示屏大小不一,显示屏内置程序不同,读数、调试方式各不相同、网络拓扑图不固定,组网困难;部分平台顶部飞线严重,造成安全隐患等。设计了一套泵工况地面设备及显示面板集成柜,在平台现场集成柜就位后,5.5 h内可以快捷、安全、便利地完成10套泵工况地面设备的安装。

泵工况集中监控和管理系统应用

泵工况仪可以实时记录电潜泵运行参数,能够直观反映电潜泵工作状态、油藏参数变化。操作人员每日汇总和分析泵工况数据,由于无法实时监测,且每台泵工况历史数据需要存储卡导出查看,所以存在不能及时发现电潜泵异常状态的问题。利用RS485通信网络,实现对17台泵工况数据的集中监控和管理,为提升油井电潜泵管理水平提供借鉴。

具有压力监测及底端扶正作用的水力锚-泵工况仪系统研究

利用泵工况实时监测机组运行状态,并采取相应的措施让机组运行在合理区,是提高机组寿命的常规办法。随着非标机组应用越来越广泛、定制化井下工具相关技术的不断发展,常规双压力测试通路泵工况,仅仅能检测井下机组的进口压力与出口压力,已经不能满足产业日益发展的需求。基于此,开发一种具有压力监测及底端扶正作用的水力锚-泵工况仪系统,克服投捞机组作业时水力锚压力水平难以直观测量、泄压情况难以判断的问题,其在检测机组进口压力和出口压力的同时,能够对水力锚内部的压力水平进行监测,并起到扶正的作用。

水泵水轮机泵工况小流量波动特性

为了研究水泵在水轮机泵工况小流量下的流场特性,对某电站水泵水轮机进行建模.采用SIMPLEC算法和剪切压力传输模型（SSTk-ω）模拟泵工况的流场特性,分析当泵工况活动导叶处于设计开度时在小流量下转轮、导叶的流场,结合实验对水泵水轮机的性能进行对比计算.结果显示,在导叶设计开度下当体积流量为设计流量的15%~53%时扬程曲线有小幅度波动;流量越小在导叶间的类似射流现象越明显,随着流量降低涡结构逐渐增多并且尺度逐渐变大,以至于充满整个活动导叶与固定导叶之间的流域;导叶的存在是小流量下扬程小幅度波动的主要原因.以上结论均可为水泵水轮机的优化设计提供依据.

水泵水轮机泵工况的压力脉动特性

为研究水泵水轮机在水泵工况时不同操作条件下的水力不稳定性,应用计算流体动力学软件Fluent分别对水泵水轮机三维全流道的设计工况、大流量工况和小流量工况进行非定常计算,同时监测了蜗壳进口、转轮与活动导叶之间、转轮与顶盖之间以及尾水管处的压力脉动.结果表明:水泵水轮机在水泵工况下压力脉动幅值最大的位置位于转轮与活动导叶之间的无叶区,转轮与顶盖之间的压力脉动次之,而蜗壳和尾水管处的压力脉动则比较小;在设计工况下压力脉动幅值最小,并且越偏离最优工况压力脉动的幅值越大;位置不同,影响水力稳定性的主频也不相同,转轮与活动导叶之间压力脉动的主频为叶片通过频率,转轮与顶盖之间的压力脉动的主频为转频的倍数,尾水管处压力脉动同时受叶片通过频率和低频的影响,而蜗壳进口处的压力脉动则主要受低频影响.

水泵水轮机泵工况转轮流场分析

基于三维定常N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用贴体坐标、结构化网格和基于有限体上的有限元法,对400m水头水泵水轮机模型转轮泵工况进行内部流场模拟,通过转轮内部有限体上的速度、压力积分求解转轮扬程、净正吸出高度和效率,从而预测转轮泵工况的能量、扬程及空化性能,并对转轮的内部流速分布、涡分布和叶片压力分布进行了分析研究。

可逆式水泵水轮机泵工况的驼峰特性

为了研究可逆式水泵水轮机泵工况的驼峰特性,通过非定常分离涡模拟(DES)的方法,计算不同流量工况下机组的内部流场特征.根据机组对应工况下的模型试验,对机组流道中的流态特征进行对比分析,特别对扩散流道损失以及转轮与导叶之间的动/静干涉现象进行研究,探讨驼峰特性产生的具体原因.结果表明:机组在小流量工况下运行时,转轮出口流动呈现明显非对称性;紊乱的流动特征引发转轮内部与扩散段中产生涡结构与二次流结构;由于不良流态的出现,过流部件水力损失显著上升,并引发扬程的下降,导致机组形成扬程-流量曲线的驼峰区域.因此,改善小流量工况下转轮内部流态对于改善水泵水轮机驼峰特性具有重要的作用.该研究内容阐明了驼峰特性对水泵水轮机造成不良影响的机理,对改进机组水泵工况的水力性能提供了参考与帮助,对于水泵水轮机的稳定运行具有重要意义.

导叶开度对水泵水轮机泵工况导叶区流场影响的试验研究

针对活动导叶开度对水泵水轮机泵工况导叶区流场和模型性能的影响,在高精度模型通用试验台上对一低比转速模型水泵水轮机导叶区的流场运用粒子图像测速(PIV)系统进行了测量。测量结果显示,同一开度下随着流量减小,无叶区内的流速出现增大的趋势;同一流量随着开度的减小,导叶前流速明显增大,模型效率下降。模型试验在转轮无空化条件下进行,但在8 mm开度83%最优流量工况,由于流速高、冲角大,造成位于高压侧的导叶头部发生了明显的绕流空化现象,并引起了固定导叶流道宽频带的压力脉动。研究成果可为水泵水轮机的优化设计和安全稳定运行提供试验依据。

抽蓄电站全过流系统水泵工况停机过渡过程CFD模拟

通过建立某抽蓄电站全过流系统的几何模型,将VOF两相流与单相流流动模型相结合,采用三维非定常流动过渡过程研究方法对泵工况停机过渡过程进行数值计算,获得了机组转速、流量、转轮力矩,以及若干测点压力脉动等参数随时间的变化过程和不同时刻的流场演变规律,并将结果与电站原型试验资料进行了对比.结果表明:机组转速变化规律、蜗壳和尾水管进口压强极值与试验结果基本吻合;抽蓄电站泵工况停机过程中,蜗壳进口和尾水管进口压强变化明显受活动导叶关闭规律的影响,而转轮与活动导叶之间的压强主要受机组转速的影响;随着活动导叶的关闭,当流量小到一定值后,水流主要通过尾水管内侧流向上游,而外侧水流会与转轮同向旋转;导叶全关后,尾水管内的旋涡是导致其能量损耗的主要因素.

水力激振作用下的蓄能机组泵工况稳定性分析

随着我国蓄能机组的大量投运,水力激振所引发的机组稳定性问题日益严重。针对蓄能机组泵工况运行时的水力激振问题,采用现场试验手段获得了额定转速下蓄能机组调相压水工况与稳定泵水工况运行时的机组振动、摆度数据,采用频谱对比分析方法,研究了两种工况下各稳定性测点频谱,通过频谱中频率成分的变化,指出了不同部位测点中频率成分存在的差异。分析结果表明:承受垂直载荷部件振动幅值水泵工况较调相工况略有增大趋势;112.5Hz动静干涉频率成分主要在机组垂直振动方向上传播,且逐渐衰减;水力干扰导致泵工况部分测点的频率成分中增加了叶片通过频率56.25Hz和动静干涉频率112.5 Hz,但频率成分的增加并不一定引起机组振动与摆度混频幅值的增大;由于机组振动中261Hz等高频成分的出现,未来厂房与机组的动力分析报告中应包含高频成分,并进行复核。本次观测为转轮设计及研发人员提供了翔实参考数据。

基于动网格水泵水轮机泵工况的压力脉动分析

为研究水泵水轮机活动导叶运动过程中泵工况的压力脉动特性,本文基于动网格技术对泵工况导叶运动过程进行瞬态数值模拟,得出了各个区域的压力脉动幅值与频率特性,并与导叶固定工况的数值模拟结果进行了比较。分析表明,泵工况中活动导叶启动过程中低频压力脉动成分复杂且幅值较高,主要受到由导叶运动引起的复杂流动的影响。本文的结论对泵工况导叶启动过渡过程的稳定性研究具有一定参考价值。

油井集散控制系统泵工况的模糊综合诊断

提出用模糊综合诊断技术来识别和分析油井集散控制系统的泵工况。通过对泵载荷 -位移图 (泵功图 )进行分析判断 ,及时准确地了解有杆泵抽油系统的工作状态 。

混流式水泵工况起动过渡过程导叶漏水的计算

本文利用动量矩定理推导出抽水蓄能电站水泵水轮机导叶漏水量与漏水转矩的计算公式。同时在考虑漏水转矩的情况下，完成了两座抽水蓄能电站混流式水泵水轮机组泵工况起动过渡过程的校核计算，分析了导叶间隙、漏水量等对起动过程的重要影响，过大的导叶间隙将使机组不能起动。计算分析表明，本文提出的考虑导叶间隙漏水影响进行泵工况起动过渡过程的计算方法是正确的。正确考虑漏水转矩影响，对水泵水轮机的运行特性和过渡过程的准确计算具有重要的工程实际意义。

水泵水轮机泵工况下近设计点驼峰现象的流动机理研究

中高比转速水泵水轮机泵工况下近设计点驼峰严重制约了其稳定运行范围,是制约抽水蓄能电站安全与经济运行的关键问题之一。作为流动问题的宏观表现,驼峰现象必然与水泵水轮机内部的非定常流动存在密切关系。为此,基于试验和数值模拟,对水泵水轮机泵工况下可调导叶流道内的非定常流动进行研究,探究模型机泵工况下的压力脉动特性、非定流动机理及与性能曲线稳定性之间的关系。结果表明：在设计和小于设计工况下,可调导叶流道内均存在两种显著的周期性压力脉动。模型机泵工况下的流量扬程曲线在0.45~0.75倍设计流量区间内出现驼峰,频域分析清晰地揭示了以上两种压力脉动是对该驼峰存在重要影响的流动参量。

广蓄B厂6号机泵工况运行机械故障停机分析及处理

针对广蓄B厂6号机在泵工况运行时因调速器液压系统压力油罐低油位故障导致机组机械故障停机的原因进行了详细分析,采用更换手动补气阀及紧固油泵测压阀接头等措施使故障得以彻底解决,并对调速器液压系统的此类问题提出解决思路和方法。

一种数字传输模式潜油电泵工况监测系统的研究

为了使电泵工况监测系统能够更好地在恶劣环境下工作,减少信号的漂移和衰减,提高监测参数的精度,故采用数字传输方式,利用调制电路将各监测参数转化成编码的电流信号,沿着机组的动力电缆传送至地面系统,再由地面系统对信号进行解调、处理、显示和存储。经现场应用表明,该系统可以满足电泵工况监测的需求。

浅析蒲石河抽水蓄能电站机组泵工况造压试验

简要介绍了蓄能机组泵工况造压的原理和方法,分析了蒲石河抽水蓄能电站机组泵工况造压过程及试验结果。以工程实例说明机组导叶开启时间的判别方法及调试试验中应该注意的问题。

某抽水蓄能电站首次泵工况启动关键因素的数值分析

根据某抽水蓄能电站实际水力布置情况,在分析其上库的实际充水特点和引水隧洞中明满流交替的水力特征的基础上,建立相应数学模型,采用特征隐式格式法求解有压管道非恒定流方程,优化了机组首次泵工况运行时的导叶开关规律及球阀关闭规律等关键因素,并利用优化后的关键因素对泵工况进行了大波动过渡过程计算,结果具有合理性。

井下泵工况监测的便携式控制箱设计浅析

泵工况全称为电潜泵工况监测系统,主要由地面操作控制箱、高压扼流器、井下检测仪构成,国外进口的泵工况产品具有存在供货周期长、供货不稳定、产品种类单一等问题,同时属于影响海洋油田生产监测的“卡脖子”技术。因此研制一套可用于井下泵工况监测的便携式控制箱,从泵工况调试过程存在的问题、方案设计-电气、方案设计-结构三个方面对井下泵工况监测的便携式控制箱设计进行了分析和探讨,希望可以提高泵工况作业和调试的效率。