长距离输水泵站中空气罐参数敏感度分析及正交优化设计

为了探讨长距离输水泵站中空气罐的优化设计方法,以西北某长距离输水工程为例,以泵站水击最大正压水头和最小负压水头作为优化目标,以初始气体压力、高度直径比、连接管直径、进口阻力系数和出口阻力系数为优化变量,基于正交优化设计方法和KYPipe软件,采用极差分析法获得空气罐各参数对于水击最大正压水头和最小负压水头的影响,同时对得到的结果进行排序,比较并找到最优参数组合.结果表明:初始气体压力、连接管直径和出口阻力系数等因素对于水击最大正压水头和最小负压水头的影响程度较大,其中初始气体压力是最敏感的参数,对于最大正压水头和最小负压水头的影响程度最大;经过比较发现最优方案的参数组合为初始气体压力水头50 m、高度直径比4、连接管直径250 mm、进口阻力系数10、出口阻力系数5;相比原始方案,优化方案使泵站的水击最大正压水头降低4.98%、最小负压水头升高64.00%.

梯级泵站事故停机输水明渠水力过渡过程研究

为解决梯级泵站系统因超负荷、大流量、高水位运行出现垮渠、跳闸停机等事故,而导致水力过渡过程中出现进水前池被抽干或漫顶等问题,以甘肃省景泰川电力提灌二期工程长距离输水明渠为研究对象,在多梯级泵站事故停机产生溢流的工况下,基于Realizable k-ε和VOF模型进行数值模拟计算,分析景电二期工程1#~7#干渠在调蓄系统作用下,不同渠长、坡降的水面线以及水力振荡分布规律。结果表明:泵站停机后水位出现升降交替的水力振荡现象,影响各泵站波峰水位高度不一致的主要原因是渠道坡降;不同参数特征的渠道壅水波运动的回溯距离不同,溢流堰上发生溢流的时间主要在第一次水位振荡过程中。

多水源地长距离供水工程恒定流水力仿真研究

本文基于压力管道水力学基本理论,针对长距离多泵站、多水源地供水联合运行问题,建立供水工程管网系统恒定流水力仿真模型,分别求解日常运行、常规检修与应急抢险等不同工况下管网系统中各点的压力与流量变化情况,从而检验系统的运行情况。结果表明,各工况下该供水系统压力极值都符合管道的承压标准,具备安全过流条件,可为类似供水工程的运行提供一定的参考作用。

基于NSGA-Ⅲ算法的长距离调水泵站多目标优化调度研究

针对长距离调水泵站运行过程中水泵运行效率低、安全隐患较大等问题,以调水泵站运行电费最小、水泵平均效率最大、水泵流量平均偏离度最小、水泵平均启停频次最小为目标建立优化模型。以华东某沿海城市调水工程为例,采用第三代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅲ)求解优化模型,运用层次分析法与CRITIC法进行组合赋权,结合逼近理想解排序法(TOPSIS)进行方案优选。结果表明,相较于常规调度方案,优化调度方案中两泵站的运行电费和水泵流量平均偏离度均显著降低,水泵平均效率均显著提高,水泵平均启停频次均有所减少。表明在综合考虑泵站运行经济性的情况下,所建优化模型能够有效降低安全隐患。

轴流式止回阀与水击泄放阀组合的水锤防护系统研究

【目的】研究减小长距离高扬程输水工程中水锤作用对建筑物安全运行的不利影响,保障管道等建筑物安全。【方法】基于瞬变流理论及特征线法结合水柱分离数学模型的方法,并考虑水锤防护设备的边界条件,运用水锤仿真计算软件对系统停泵水锤进行数值计算。对传统的“单向调压塔+空气阀”和“水击泄放阀+轴流止回阀+空气阀”2种水锤防护措施进行比较,验证轴流止回阀与水击泄放阀组合的水锤防护系统防护效果。【结果】经过计算及后期实际工程多年运行验证后表明在长距离高扬程输水工程中:2种水锤防护方案对事故停泵下管线高压及负压水锤均有一定的防护效果。“单向调压塔+空气阀”的防护措施能使管道内负压由汽化负压-8.4 m降到了-6.9 m水头压力,管道正压最大值由3.04 Mpa降低至2.98 Mpa,但若要继续降低管线负压则需再增加调压塔数量,增加工程投资,经济性上并无优势;“水击泄放阀+轴流止回阀+空气阀”的水锤防护措施,能够有效防护因停泵引起的高低压水锤及水泵倒流倒转等问题,管道内负压由已汽化负压降到了-5 m水头压力,使其系统内最高压力由3.04 Mpa降低至3.0 Mpa,管道最大压力控制在稳态压力的1.2倍之内。【结论】工程竣工多年运行验证,此水锤防护系统只需在输水系统中设1处水击泄放阀和轴流止回阀即可实现有效的防护因停泵引起的高低压水锤及水泵倒流倒转等问题,具有相同的可靠性和更高的经济性,可为类似工程防水锤设计提供依据。

梯级泵站串联加压长距离输水的水锤特点及防护措施

远距离输水中的串联加压梯级泵站水锤特性与传统的单级泵站相比有所不同,为此分析了串联加压梯级泵站水锤的各种成因及其过程,提出采取设置带止回装置的旁通管的方式消除因泵站事故引起的高压水锤,采取在管线上间隔0.8 km左右设置一个排气阀的方式消除因事故引起的低压水锤。

惠南庄泵站水泵调速运行的合理性分析

惠南庄泵站采用大型卧式离心泵,变频调速运行。为满足南水北调中线工程(北京段)复杂的调水需求,合理地组合调速运行方案,确定可行的调速范围,使泵站机组高效、安全、稳定运行。文中重点分析了通过机组调速运行的优化组合,结合泵站小流量自流输水,实现北京段输水流量过程的无缝衔接。

长距离输水泵站管道优化设计

长距离输水泵站管道设计合理与否，对泵站工程的正常运行和投资影响较大．本文建立了长距离输水泵站管道优化设计的线性规划模型，并附有算例和解法．

立体停车库液压升降系统的设计

所设计的立体停车库液压升降系统 ,引入负荷传感技术自动调节系统压力 ,使其运行平稳、能量损耗小 ;对液压泵站中常用的上置立式泵组的结构进行了改进设计 ,使泵组的结构紧凑 ,安装、拆卸方便 ,成本降低 ;采用了可靠的电控防沉降技术 。

多机组高扬程离心泵站下部结构优化设计

结合工程应用,针对多机组、高扬程离心泵站的特点,将主副厂房及进水池结合布置,下部结构与主厂房形成整体结构,既便于维护管理,又节省投资、充分利用空间。针对下部结构跨度大、体积大、受力复杂的特点,在设计中采取多种措施,包括采用补偿收缩混凝土、基岩与底板间设隔离层、增设外防水层、出水管与边墙采用柔性连接、机座与底板整体浇注、采用先进计算理论指导配筋。

长距离高摩阻供水工程中的水锤计算与防护

针对广东省惠州大亚湾供水工程的特点 ,应用水锤理论进行长距离抽水系统的水锤计算及防护的研究 ,提出了相应的防护技术措施。计算结果表明 ,对于长距离输水系统 ,当以防负水锤为主时 ,采用不同形式的调压塔向管道补水是一种切实可行的办法 ,因而应充分考虑不同调压措施的混合运用 ,并对大容量调压塔的尺寸进行优化。

高扬程多级泵站系统老化多指标综合评价

20世纪 70～ 80年代在西北地区为了农业生产修建了许多大中型高扬程泵站 ,各泵站或多或少都存在着年久老化问题 .而多级泵站又是一个包括各级泵站在内的复杂系统 ,系统内一个单元性能改变都会对系统产生影响 .采用单元化方法将多级泵站系统单元化 ,按每一级划分成子单元 ,引入各级泵站老化多指标综合评价的方法 ,建立了多级泵站系统中各泵站老化矩阵分析模型 ,并对甘肃景泰川高扬程提水灌区多级泵站系统进行模拟 ,分析计算出高扬程多级泵站系统内各级泵站综合老化隶属度的评价指标 .

基于深度神经网络的多级高压提水泵故障辨识

多级高压提水泵属于复杂旋转机械,受设备自身结构影响,其故障特征频率易被强噪声淹没,且叶轮、轴承、齿轮等转子部件的故障振动信号相似度极高,导致现有故障辨识方法无法快速准确辨识其故障模式。针对上述问题,该研究提出一种改进的一维卷积长短期记忆神经网络(One-Dimensional Convolution and Long Short-Term Memory Neural Network,1D-CNN-LSTM)自适应故障辨识模型。首先通过贝叶斯优化算法获得给定模型超参数,再输入经互补集合经验模态分解降噪后的振动数据集,通过1D-CNN层自适应提取样本特征并作为LSTM层输入;利用LSTM层学习具有识别性的深层特征并训练模型,最后由输出层Softmax函数完成故障辨识与分类。多级高压提水泵试验台实测数据集对模型进行验证的结果表明:提出的1D-CNN-LSTM智慧故障辨识模型能够快速辨识关键转子部件的故障模式,且准确率可达97%,具有更好的抗噪能力和鲁棒性能,可为智慧应急供水与净水一体化系统的可靠运维技术研发奠定理论基础。

高扬程泵站压力管道振动测试及分析

以甘肃景电提灌工程二期泵站的代表性压力管道为对象,研究高扬程泵站压力管道的振源组成及其影响。通过理论分析并结合原型观测数据,对机组运行及开机关机过程中产生的结构振动频率进行识别,确定其动荷载来源。分别统计泵站结构主要部位振动达峰值时不同频率所占比重,计算实测工况各振源对总振动响应的贡献。结果表明:压力管道在开机启动进水瞬间主要振源是水流激励,在稳定运行期间主要振源是机械振动,在停机停水的瞬间主要振源是电磁振动。

南水北调东线睢宁二站中高扬程水泵机组选型设计

睢宁二站是南水北调东线一期工程江苏省境内第五梯级提水泵站,为大型Ⅰ等、中高扬程水利工程,同时扬程和特征参数变幅较大,运行工况复杂,技术难度较高。结合工程特点,通过水力模型的比对、叶片调节方式的遴选、流道形式及断流方式的计算,最终选定导叶式混流泵为合理的机组类型,配套肘型进水、虹吸出水,可有效加大机组容量,提高水泵调节范围,优化运行方式。对该工程和南水北调工程建设及后期运行具有一定的参考价值。

高扬程森林消防泵远距离供水灭火系统

根据山区森林消防的特点,研制出包括高扬程森林消防泵在内的一整套远距离供水灭火机具,其具有作业效率高、结构简单、便于携带等优点。介绍了该供水灭火系统的主要组成、结构特点以及实际应用试验情况。

布仑口-公格尔水电站总体布置设计

布仑口-公格尔水电站是新疆盖孜河段的第一个梯级电站,主要建筑物有首部枢纽、引水隧洞和电站厂房。工程所处地区属高寒地区且地质、地形条件复杂,施工难度较大,为此,对总体布置进行了多方案比选,最终确定了设计方案,即首部坝址选在布仑口湖湖口下游约0.95 km处,坝型为粘土心墙砂砾石坝,引水隧洞选择下线方案,厂房采用地面厂房。

长距离引水系统超大型输水泵站工艺设计要点

文中以上海市黄浦江上游水源地工程中超大型原水输水泵站为例,阐述在长距离市政输水系统工程中,超大型输水泵站的工艺设计关键要点。通过分析泵站输水运行工况及水力计算、水泵配置及选型、水泵调节方案、水力过渡过程及防水锤设计、水泵前池稳态设计等方面,得出合理的泵站设计方案,保障长距离引水系统及超大型输水泵站的平稳安全运行。

仓式泵高浓度输送煤粉技术

采用新研制的仓式泵实现了大口径管道远距离高浓度输送煤粉。投产半年，该装置运行平稳可靠，技术经济指标良好。该装置的输送能力为４０ｔ／ｈ，平均输送浓度２０ｋｇ／ｍ３，调节该泵各支气管路气体流量的分配比例后，平均输送浓度可以达到４０ｋｇ／ｍ３以上。

长距离超高扬程输水系统水锤防护模拟研究

为研究长距离、超高扬程、一次加压提升的长距离输水系统水锤防护问题,结合我国西北地区某工程实例,针对超高扬程达370 m、一次加压提升的长距离输水系统建立了水锤防护设备模型.以特征线法对其进行求解,分别以两阶段控制阀、单向调压塔、气压罐为水锤防护设备方案,建立水锤防护设备模型,分别模拟分析事故停泵管线水锤防护效果,最终通过综合对比技术性能和经济性能来确定最优的水锤防护方案.结果表明,对于超高扬程、一次加压提升的长距离输水系统,在水泵出口处设置气压罐进行水锤防护,能够有效缓解过高和过低的水锤压力,水锤防护效果好.针对不同长距离输水工程特点,建立各种水锤防护设备模型,以特征线法进行求解,其求解结果有效指导水锤防护方案的优选.