大型低揚程排灌泵站選型研究

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1、大型低揚程排灌泵站選型研究日立泵制造(無錫)有限公司2009年6月5日第一部分：排灌泵站選型研究第二部分：國內(nèi)大型泵站情況第三部分：大型泵設(shè)計及制造2排灌泵站選型研究立式全調(diào)節(jié)導(dǎo)葉式混流泵立式全調(diào)節(jié)軸流泵潛水泵及斜式軸流泵3排灌泵站選型研究立式全調(diào)節(jié)混流泵導(dǎo)葉式混流泵由于其具有較寬的高效區(qū)，效率高，良好的汽蝕性能以及無明顯的不穩(wěn)定區(qū)，已在7.0m以上揚程工況的用戶中廣泛采用。國內(nèi)先進的混流泵模型的效率一般比軸流泵模型效率高約2～3%，通常軸流泵效率對揚程的變化比較敏感，揚程變化0.5m,效率就要下降1.5～2%，而混流泵只有0.5%左右。軸流泵的不穩(wěn)定區(qū)（駝

2、峰區(qū)）相當(dāng)明顯，通常超過設(shè)計揚程1.5m時就開始出現(xiàn)，嚴(yán)重時影響機組的穩(wěn)定運行。軸流泵有兩種汽蝕情況：一是葉片的汽蝕，發(fā)生在葉片的背面；一種是間隙汽蝕，發(fā)生在葉輪外緣?；炝鞅萌~片約有1/4起誘導(dǎo)輪作用，同時葉片軸線與主軸線呈55°夾角，因此，由于以上兩種原因改善了混流泵的汽蝕性能。4排灌泵站選型研究立式全調(diào)節(jié)軸流泵立式全調(diào)節(jié)軸流泵在模型研究上比較完善，比轉(zhuǎn)速從500～1600，基本上每提高50，就可選擇不同的模型，由于傳統(tǒng)運用較多，結(jié)構(gòu)上已相當(dāng)完善，體現(xiàn)有比較高的可靠性。因此，不同揚程工況的用戶，尤其是排澇泵站，揚程低，流量大，適合采用軸流泵，20世紀(jì)后期國

3、內(nèi)建設(shè)的大型泵站，揚程從1～10m，立式軸流泵占90%以上，結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、模型研究完善是軸流泵的典型特征，但由于其效率偏低，裝置效率一般超不過70%，變工況運行（揚程變化）適應(yīng)性差，過度過程不穩(wěn)定制約了軸流泵應(yīng)用領(lǐng)域。5排灌泵站選型研究潛水泵泵及斜式軸流泵大型潛水泵泵國內(nèi)運用不是很多，從技術(shù)上來講，國內(nèi)潛水泵已日趨完善，但由于受維修因素影響，大型潛水泵的運用大大滯后其他泵型的發(fā)展。本公司與合肥電機廠在2003年聯(lián)合開發(fā)了1.8m潛水泵已成功運用,采用的是齒輪箱傳動方式,功率500kw,與傳統(tǒng)意義上的潛水泵有較大的區(qū)別,1000kw功率的潛水泵目前國內(nèi)運

4、用不多.6斜式泵目前國內(nèi)運用比較多，結(jié)構(gòu)型式有15°、30°、45°，傳動方式有直接傳動，齒輪箱減速傳動；調(diào)節(jié)方式有全調(diào)節(jié)和半調(diào)節(jié)；水導(dǎo)軸承有非金屬水潤滑軸承，油（油脂、稀油）潤滑金屬軸承，葉輪直徑從1.6～4.1m,設(shè)計制造、加工工藝、安裝運行已日趨完善。大型斜式軸流泵由于其良好的水力性能、較小的開挖深度、廠房高度低、機組受力均勻等優(yōu)點，越來越受到不同用戶的高度關(guān)注，尤其是低揚程（＜3m），大流量工況下，在傳統(tǒng)立式、臥式機組不適應(yīng)使用，貫流機組又不十分完善的情況下，斜式機組是一種比較好的選擇。目前國內(nèi)最大的斜式機組葉輪直徑4.1m斜15°安裝，水泵設(shè)計揚程

5、1.8m,單泵流量50m3/s，安裝在蘇州太浦河,已投入商業(yè)運行。7國內(nèi)大型泵站情況20世紀(jì)90年代開始，國內(nèi)大型泵的結(jié)構(gòu)形式有了較快的發(fā)展，尤其是低揚程泵，據(jù)不完全統(tǒng)計，上世紀(jì)90年代以后國內(nèi)新建的葉輪直徑2.5m以上的大型泵站有18座，其中立式軸流泵七座，占38.8%；斜式泵六座，占33.3%，其中15°斜式軸流泵齒輪箱間接傳動四座，斜30°、斜45°軸流泵直接傳動各一座；燈泡直接傳動貫流泵一座，各占5.5%；立式開敞式軸流泵四座，占25%，基本都是低揚程泵站（揚程＜5m）。在機組葉片的調(diào)節(jié)方式上基本都采用機械調(diào)節(jié)系統(tǒng)，到90年代末期，機械調(diào)節(jié)系統(tǒng)已比較

6、完善，已用到2200kw。在泵組的材料選擇以及工藝制造上，與傳統(tǒng)比較也有了很大突破，主要體現(xiàn)：葉片選用抗汽蝕性能好的不銹鋼材料；葉輪外殼內(nèi)襯不銹鋼；主軸軸頸堆焊硬質(zhì)合金；軸襯選用船用尾軸軸承；流道采用流體數(shù)值計算；葉片采用五軸聯(lián)動加工等，這些技術(shù)的采用，大大提高了我國大型泵的制造水平，為南水北調(diào)東線工程機組的選型提供了良好的經(jīng)驗。8大型泵設(shè)計及制造通常單機流量大于10m3/s，或葉輪直徑超過1.6m的泵稱為大型泵。我國的大型泵技術(shù)起步上世紀(jì)60年代，發(fā)展于90年代，到本世紀(jì)初已初步形成立、臥、斜三大系列，葉輪直徑有1.6m、1.8m、2.0m、2.5m、2.

7、8m、3.0m、3.1m、3.2m、3.8m、4.0m、4.1m、4.5m等，以滿足不同用戶的需求。就大型泵的品種規(guī)格而言，無疑本公司是走在國際前列，品種多,規(guī)格齊.但其綜合制造技術(shù)水平與國際先進水平比較還有一段距離。這是由于長期以來大型泵服務(wù)的主要對象是水利系統(tǒng)，用途一般以排澇為主，投資主體是國家，產(chǎn)生的效益是間接效益、社會效益，加上客觀上年運行時間較短，甚至幾年用一、兩次，因而人們通常注重的是泵站的投資規(guī)模，在市場經(jīng)濟不很規(guī)范的招投標(biāo)中，價格起著重要作用，很少注重泵的制造技術(shù)提高，由于大型泵向電廠、市政、船廠等領(lǐng)域的拓展，泵的制造技術(shù)隨著不同用戶、不同時

8、期要求逐步提高，但提高的幅度是有限的，與國際先進制造