泵站停泵水锤事故溯源分析及防护

为研究两阶段缓闭止回阀关阀时间及类型对停泵水锤的影响,以蓝山县高塘坪分置式抽水蓄能工程中的泵站为例,基于两阶段缓闭止回阀工作原理,采用数值模拟方法溯源分析停泵水锤事故产生原因,并对比不同工况下液控蝶阀及多功能水泵控制阀在相同总关阀时间下的停泵水锤防护效果。结果表明,液控蝶阀关阀规律不合理是导致停泵水锤事故的主要原因;与液控蝶阀相比,多功能水泵控制阀在不同工况下的一阶段零流速的自适应关阀方式,可显著降低停泵工况下的水锤峰;经现场实测获取更换多功能水泵控制阀后的停泵水锤曲线,多功能水泵控制阀有效地解决了泵站水锤防护问题,提升了泵站的安全韧性。

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。

长距离负扬程加压泵站调水工程水力控制方式探讨

事故掉电引发的停泵水锤是泵站调水工程安全运行最主要的威胁之一,而对于下游水位低于上游水位的长距离负扬程加压泵站调水工程而言,事故停泵易造成管道拉空,负水锤防护难度较大,因此,针对其停泵工况的水力控制研究十分重要。以某长距离负扬程泵站调水工程为例,模拟计算了事故停泵、阀门拒动这一控制性工况下的水力过渡过程,并对比分析了空气罐、空气阀与空气阀联合空气阀调压室3种水力控制方案的水锤防护效果。结果表明:对于长距离负扬程加压泵站调水系统而言,当采用空气罐的水力控制方式时,所需的空气罐体积较大,投资高昂;当单纯采用空气阀的水力控制方式时,难以有效解决管道局部高点处负压较大的问题,仍可能诱发弥合性水锤;当将部分空气阀附加一根短管组合成空气阀调压室后,能够有效控制管内负压。空气阀与空气阀调压室联合防护是一种十分经济且有效的水锤防护方案,可为这类负扬程加压调水工程的水力控制方式选取提供参考。

变流量水源热泵系统频率与阀开度联合调控策略

为提高变流量水源热泵系统在实际应用过程中的运行性能,分别进行恒定压缩机频率变膨胀阀开度和恒定阀开度变频率实验,提出一种频率-阀开度联合调控的策略并进行协同控制实验,研究该策略对于水源热泵系统性能的影响,并与仅使用电子膨胀阀或压缩机频率调控进行对比。结果显示:较低频率下电子膨胀阀的调节区间减小,适当增加冷冻水温度可以扩大其调控范围,最高制热量和最优性能系数C_(OP)对应的阀开度相同;频率为45—55 Hz时,调控区间较小,改变冷冻水进水温度对频率的调节特性影响不大,制热量随着频率的升高而升高,C_(OP)随着频率的升高而降低,可根据用户的不同需求选择较优的频率值;频率-阀开度的联合调控策略使系统在2个工况下的最高C_(OP)比仅使用阀开度调节提高了10%和9.9%,比使用频率调节提高了6.5%和7.6%。

基于GWO-BP神经网络的空调水系统泵阀联调优化控制方法

空调水系统的节能潜力较大,但管网中却通常存在动态水力不平衡的问题,这不仅影响了空调房间的室内舒适度,还会造成运行能耗的浪费。根据实验实测数据,建立了基于GWO-BP神经网络的水系统管网末端阀门开度预测模型,并根据最小阻力控制的原理,建立了基于神经网络的水系统泵阀联调优化控制方法。实验结果验证了该优化控制方法在优化计算后显著提升了末端阀门的开度,降低了水泵频率,可以有效降低水系统管网阻力并精确调节末端支路流量,对于水泵运行实现了27.63%至65.19%的节能率,具有明显的节能效果,且在水系统流量需求越小时,节能效果越好。

液控缓闭蝶阀运行中存在的问题及解决方案

文章以长距离输水工程运行为例,介绍了缓闭蝶阀在输水泵站中的应用,阐述了蓄能罐式液控缓闭蝶阀结构和工作原理,分析了其在工程实际应用中的优缺点,并提出改进方案。通过增加液压伺服闭环系统,充分发挥电、液两类伺服的优点,使泵站及输水管线运行更加平稳安全,对高扬程输水管线水锤危害及水泵的倒转现象起到了很好的抑制作用,其改进措施可供其他同类型输水工程借鉴参考。

水汽液化回收装置在柔性直流换流站阀外冷水自动化控制研究

柔性直流换流站阀外冷水温度,直接影响换流站的电能转换效果,为此,该文提出水汽液化回收装置在柔性直流换流站阀外冷水自动化控制方法。主循环泵将换流阀内升温的冷却水传输至冷却塔的换热盘管内,采用喷淋泵将喷淋池内水体喷洒至换热盘管表面,利用水汽液化回收装置,回收蒸发形成的水汽,通过主循环泵将降温后的冷却水传输至换流阀内,形成阀外冷水自动化循环控制。实验证明,该方法可有效自动化控制换流阀进水温度,且超调量较小,可有效降低喷淋水量,节约水资源,同时能够有效控制主循环泵的自动切换。

一起换流站阀水冷系统故障问题分析及处理

换流阀运行时,阀体会通过大电流产生高温,阀水冷系统作为对阀主体及各个元器件冷却的主要系统,对换流站安全稳定运行有着十分重要的作用。对换流站阀水冷系统及水冷控制保护系统进行了介绍,对现场故障问题进行了分析和处理,并更深入地进行了问题探讨,可为直流控制保护设备检修提供一些思路和方法。

循环水场节能优化改造及效益分析

循环水场是炼油厂的耗电大户,对其进行优化改造具有较大的节能效益。某炼厂第三循环水场存在循环水泵效率较低、泵出口管路阻力损失大、风机叶片效能偏低等问题,通过实施更换高效率水泵、水力阀改为微阻阀、风机叶片更新等优化措施改造后,循环水厂运行平稳,耗电量大幅降低,节能效果显著,取得了较好的经济效益。

多功能水泵控制阀对短距离高扬程输水管线水锤防护效果的模拟研究

为了降低输水管道水锤事故的危害程度,针对石家庄市某旅游区输水管网现状,采用HAMMER软件模拟两阶段线性缓闭多功能水泵控制阀时管道内的压力数据变化,优化多功能水泵控制阀的参数设定,研究了多功能水泵控制阀不同的缓闭方案对输水管道水锤现象的防护效果。结果表明,多功能水泵控制阀在第一阶段5s缓闭90%开度、第二阶段90s缓闭100%开度时,管道内最高水锤压力线平稳下降,最低水锤压力线明显提升,在管道末端最大负压值为-3.2m,满足管道工作要求,可见多功能水泵控制阀合理的缓闭能有效对水锤进行防护。

低扬程大流量泵站的水锤防护

低扬程大流量泵站是地势平坦地区或城镇水厂最常见的输配水方式之一,如何进行水锤防护是该类工程设计和调度运行需要考虑的首要问题。针对典型低扬程大流量泵站的水锤防护问题进行了研究,指出了原防护方案的不足;通过多方案比选,优化了水泵出口液控阀门的关闭规律和空气阀的口径,使其满足设计要求。事故断电、阀门拒动情况下,水泵机组快速反转,说明转动惯量相对较小,可通过缩短水泵出口液控阀门的关闭时间来减少水泵反转;管道沿线的正压和负压超过防护标准,这一般是由于空气阀快速关闭产生的弥合水锤造成的,可减小空气阀口径,这是一种可行的优化方案。

液控蝶阀和超压泄压阀对水锤联合防护效果分析

以山西省长治市庄头泵站为例,针对供水工程倒虹吸管段出现的水锤压力过大的情况,采用数值模拟的方法,分别模拟了两阶段关闭液控蝶阀单独防护水锤、超压泄压阀单独防护水锤与液控蝶阀和超压泄压阀联合防护水锤的压力管路情况。对比分析了3种防护措施下的管路技术指标。分析结果表明:两阶段关闭液控蝶阀单独防护水锤与超压泄压阀单独防护水锤的效果均不明显,管路最大水锤压力仍不满足规范要求;而采取液控蝶阀和超压泄压阀的联合防护措施,能够有效地降低水锤压力,保证供水工程的安全运行。提出的液控蝶阀和超压泄压阀联合防护水锤的方法,可以为庄头泵站的安全运行提供技术支持,同时,也可为其他类似泵站的水锤防护提供参考。

多功能水泵控制阀在水厂的应用

为了解决水厂设计中水泵常见的水锤问题,克服传统的手动闸阀和止回阀诸多不利的缺点,减少故障几率,提高水厂的安全生产可靠性,在沾化水厂二级泵房管道上安装了JD745X型多功能水泵控制阀替换止回阀,原手动控制阀保留并作为检修阀使用。经过多年运行及数据分析,认为此水泵控制阀是一种兼水泵控制、止回、消除水锤三种功能于一体的控制阀门,在解决各种故障问题上,具有良好的运行效果,是水泵压水管阀门的更新换代产品,值得推广应用,具有较广的应用前景。

喷水推进推力产生机理分析及仿真

目的在理论上找到喷水推进推力、喷口截面积、推进泵特性曲线的关系,使得通过泵控模式与阀控模式控制喷水推进推力得到理论基础,从而提高喷水推进器效率,促进喷水推进技术发展.方法根据动量定理与流体力学基本原理,通过对喷水推进的稳态机理进行数学推导与分析,并在此基础上,总结出泵控与阀控两种泵喷推进控制方式.结果在特定泵曲线情况下,阀控模式下喷口直径为12 mm时得到最大推力80 N;泵控模式下若要得到阀控模式最大推力80 N,喷水泵转速应达到1 500 r/min.在理论上进行分析与仿真,验证了其理论可行性,并提供了定量分析方法.结论通过控制喷水推进系统的泵工作状态与控制管道喷口阀理论上均可实现喷水推进推力控制,即泵控模式与阀控模式均可实现喷水推进控制.

长供水管道水泵出口阀门的选择

某泵站供水管道较长,扬程较高,水泵突然断电,水泵出口阀门关闭时,沿整个管线都出现了危及管道安全的水柱分离现象,因此采取了附加惯性飞轮的负水锤防护措施以及在水泵出口安装二段关闭阀门的正水锤防护措施。计算结果表明:正负水锤防护措施的有效结合,避免了严重的水锤压力,保证了管道运行的安全;对长供水管道,水泵出口安装液控蝶阀比微阻缓闭止回阀的水锤防护效果好。

PLC在延迟焦化装置水力除焦中的应用

延迟焦化装置是炼厂的重要生产装置.其焦炭塔采用水力除焦,除焦过程通过PLC进行控制。焦化装置现用水力除焦控制系统老化严重.功能上和安全上存在很多缺陷.在装置大修期间,对其进行了大幅度的改造,使之成为一套技术先进、功能完善、安全可靠、易操作、易维护的系统。从系统的自组成及重要联锁等方面对改造后的控制系统进行阐述。

基于Matlab/Simulink动态建模的600MW机组给水全程控制系统优化

采用Matlab/Simulink软件对同煤大唐塔山电厂(塔山电厂)亚临界600MW机组给水控制系统在高、低负荷下的不同动态特性进行建模和仿真。根据仿真结果,重新构造了控制器结构并优化了调节器参数,实现了机组在低负荷下汽包水位、调节阀差压的解耦和高负荷下汽包水位的精确控制,以及机组从锅炉上水到机组满负荷运行过程、RB等特殊工况下的给水全程控制。

变流量空调冷水系统的分析和比较

合理地设计空调水系统是保证空调工程节能运行的关键。按照现行的设计规范及标准的要求,目前空调冷水系统基本采用末端设置两通阀的负荷侧变流量系统。结合工程设计实践,对冷水机组定流量、负荷侧变流量一级泵系统,冷水机组变流量一级泵系统,二级泵系统这3种常见的闭式空调冷水系统进行了分析比较,总结了各系统的特点、能耗情况及适用条件,提出了设计时应关注的主要问题。

《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》编制问题探讨

原《煤矿井下排水泵站及排水管路设计规范》(GB 50451-2008)排水规范实施多年来,在保证矿井安全生产上起到了一定的作用。近几年煤矿排水的设计出现了一些新情况新经验,且为了与新的《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》相适应,国家适时修订排水规范,以满足煤炭工业的快速安全发展。文章阐述了新规范修订条款的缘由,对正确理解和贯彻执行新的排水规范具有重要意义。修订后的新规范更符合我国煤矿井下排水的实际情况,实施后收到良好的社会效益和经济效益。

锅炉给水泵迷宫式最小流量调节阀流动性能的试验研究

介绍了电站锅炉给水泵再循环系统最小流量调节阀的技术特性及使用状况。改用DRAG迷宫式最小流量调节阀来提高阀流阻系数ζ,从而使最小流量调节阀平稳多级降压,提高了流量调节能力。根据GB 10869-89和GB/T 4213-92设计测试系统,用水回路测试该阀的固有流量特性和阻力特性,为验证理论计算和该阀更深入的内特性试验、流场显示试验提供了重要依据。