国产大型立式离心泵的振动与减振改造

我司取水泵站江东泵站设计日供水能力为50万m^3．共安装六台立式离心泵，其中两台进口泵，四台国产泵。国产泵型号为28SLA-10，流量Q=4700m^3／h，扬程H=90m，转速n=994rpm。水泵在运行过程中，出现振动大、上下轴承经常发热、损坏．甚至泵轴与轴承连接部位磨损。水泵运行不稳定，影响正常供水，需要对其进行减振治理。     

大型立式水泵国产机组与进口机组的比较

厦门水务集团江东泵站是厦门市供水工程的重要枢纽，设计日供原水51万立方米．是目前国内少有的一座高扬程、大流量的原水泵站。泵站内安装6台立式水泵机组，单机容量1600千瓦．其中4台型号为28SLA-10国产水泵，2台型号为CD-MV700.500的进口水泵，额定扬程86米，流量每秒1．38立方米。输水管道为DN2000钢管．全长39.5公里。     

循环水泵及出口碟阀引入DCS控制的实现方法

本文针对300MW机组电厂用循环水泵控制水平较低,投产一定周期后故障率高的问题,介绍了循泵及其出口碟阀控制系统引入DCS改造的设计及实施方法。     

水泵扬程流量与空调管路系统阻力流量匹配系统的研究 ——中央空调水系统

中央空调是现代建筑中不可或缺的空气调节系统。如何提供一种水泵的高效输送法一直是业内专家们探索的问题。根据中央空调水管系统的流量与阻力改变水泵的流量与扬程,利用进出水压差和变频器控制水泵转速以调节单台水泵满足多台主机流量扬程匹配;设计了一台水泵能满足一台以上中央空调系统流量的设备,技术上解决了开启部分而系统阻力过小扬程过大问题,多泵并联效率下降的问题,系统流量阻力与水泵扬程流量不能匹配的问题。     

电厂冲灰水泵频繁断轴原因分析

某电厂锅炉冲灰水系统配置冲灰水泵两台，并联布置，型号为XAl00／26GA，容积流量为183．5～385m^3／h，设计流量280m^3／h，额定转速2900转／分，配用电机型号为Y315S-2，电机额定功率为110KW，额定电流203A，额定转速2970转／分，实际运行中电流为185～205A，一般情况下为单泵运     

基于改进粒子群算法的水泵水轮机多目标优化

为了提高带有长短叶片结构的水泵水轮机机组在运行中泵工况的运行效率,先对粒子群优化(PSO)算法进行线性变化的惯性权重及变化学习因子的改进,然后用改进PSO算法对水泵水轮机转轮结构进行优化.采取试验和数值模拟相结合的方式,以提高水泵水轮机泵工况的效率与扬程为目标,用近似模型和改进PSO算法结合的方法对转轮9个结构参数进行全局寻优.研究发现:在导叶开度9.8°下各工况的效率与扬程均有一定改善,额定工况点效率值提高0.56%,扬程提高2.10%;17.5°开度的额定工况点效率提高0.55%,扬程则提高0.018%,并且高效区得到一定拓宽;24.8°开度除小流量外其余工况点效率值与扬程均有明显提高;优化方案水泵水轮机泵工况内部流动特性得到改善.     

基于实测数据并联变频水泵运行优化

为了有效降低地源热泵空调系统循环水泵的能耗,通过输配侧水泵参数拟合其单台特性曲线后利用相似原理得到多台水泵并联的性能特性并与实测数据对比验证,通过界限频率法对输配侧水泵的运行台数及频率进行优化研究,在满足扬程需求及流量需求的前提下得到优化后的水泵台数及频率,并提出频率浮动半径,为变工况的水泵运行提出量化的运行策略。结果表明：地源侧总流量在单台水泵额定流量的100%~136%和181%~193%范围内宜分别用2台和3台水泵,且优化后的节能率分别约为31.61%和19.56%;空调侧总流量单台水泵额定流量的230%~260% 范围内宜用3台水泵,且优化后水泵节能率约为12.82% 。可见优化效果明显。     

特种涡轮驱动混流泵瞬态空化特性

为了研究水泵液压系统瞬态特性,建立了水泵液压系统运动物速度和泵转速的瞬态数学模型,分析了涡轮泵启动瞬态过程中0.73,0.90和1.00s三个典型时刻运动物速度与加速度、泵流量及其空化特性.数值模拟结果表明:不同NPSH工况叶片表面空泡分布规律一致,在叶片弦跨度0.7~1.0区域,空泡体积分数向轮缘方向迅速增大,在轮缘区达到最大值;在运动物出舱工况下,当装置空化余量为14.23m时,轮缘圆周面上平均空穴面积达到33%左右,空泡堵塞了叶片流道,导致泵扬程下降了约61%,满足不了水泵液压系统运动物的加速度要求.模型泵试验结果表明:水泵液压系统涡轮泵启动后,泵转速近似线性加速,泵的必需空化余量值随之迅速增大,在运动物出舱时涡轮泵转速、流量和必需空化余量均达到最大值,为了避免涡轮泵叶轮空化诱导运动物出舱失败,应规定水泵液压系统最小潜水深度.     

核电厂凝汽器循环水流量优化分析

根据凝汽器运行特性确定其在满负荷下各温度平台、不同传热管清洁度下,循环水流量对凝汽器运行背压的影响,进而确定循环水流量与机组出力在各平台下的对应关系,结果显示,提高循环水流量能提升机组出力。在核电厂中,影响循环水流量主要因素为CRF泵的运行特性、凝汽器及附属设备阻力、海水潮位,其中钛管阻力特性和海水潮位为非控制因素,提高CRF泵转速可以提高CRF泵的扬程,从而提高循环水流量,根据CRF泵特性曲线,并利用泵特性的一般能耗规律,确定CRF泵转速与泵能耗、流量之间关系。绘制各边界条件下流量与机组出力曲线、流量与CRF能耗曲线最终分析从技术上是否存在优化循环水流量的可能性。     

叶轮出口宽度对森林消防泵性能的影响及其优化

水泵叶轮的出口宽度对森林消防泵的性能有着极大的影响,根据水泵的外部特性要求,通过数值计算获得叶轮出口宽度。在保证叶轮的进出口安装角、进出口直径等其他参数不变的情况下,对叶轮的出口宽度设置参数变化,应用PRO/E软件进行叶轮的改型设计,使叶轮的出口宽度分别为8、10、12 mm,依次对各出口宽度进行计算流体动力学(CFD)数值模拟,以获得大流量、高扬程离心泵叶轮的最优出口宽度。实验表明:当叶轮出口宽度为8、12 mm时,叶轮内部流速与压力都没有达到最佳状态; 而当出口宽度为10 mm时,叶轮内部流场的速度最高可达40 m/s,最大压力可达2.0×10⁵ Pa左右,且压力和速度分布均匀,此时最优运行工况效率为91.72%。通过离心泵野外试验验证,叶轮出口宽度为10 mm时的扬程与流量都达到了设定目标。     

海底天然气水合物水力提升系统参数和提升性能作用规律

运用MATLAB软件分析天然气水合物水力提升系统水力损失、矿浆泵扬程与系统中固相体积分数、系统流量、颗粒粒径、管道直径之间的理论关系;建立绞刀头工作三维流场模型,运用计算流体力学理论和Fluent仿真软件对绞刀头工作区域内固液两相流场进行数值模拟,比较不同工作参数下流场出口和入口固相质量的比值达到95%时所需的绞吸流量。研究结果表明:当绞吸流量为1 000～1 300 m~3/h时,切削头绞吸效率最高,在该区间内,绞刀大环外径的分布范围为0.9～1.0 m,绞刀横移速度分布范围为0.07～0.11 m/s。     

低功耗小型低温流体离心泵设计与性能测试

为满足航天和生物医疗等应用中对低功耗小型低温液体循环泵的需求,采用数值模拟和3D打印叶轮迭代优化方法设计了叶轮和诱导轮结构,研制了一款10 L/min流量、百瓦以下功率的小体积低温离心泵。搭建了一套小型低温泵闭式回路性能测试系统,完成了以液氮为介质的低温工况泵性能测试。获得了转速在4 500～8 000 r/min范围内的低温泵外特性曲线,研究了泵前流体压力(表压140～800 kPa)对低温泵扬程的影响规律。研究结果表明：该小型低温离心泵在小流量小扬程下运行稳定;随着流量的增加,功率先近似线性增长,而后增长速率逐渐减小;当转速增加时,功率线性增长区域的斜率变大且效率曲线开始出现峰值;转速越大,则最佳效率工况点越向大流量区域偏移,在额定转速6 500 r/min时,最佳效率工况点为流量10 L/min,扬程为7.12 m;入口压力高于200 kPa时,低温泵扬程对压力变化不敏感。本文研究应可为小流量低温流体驱动应用的解决方案提供参考。     

一种潮流能直驱式反渗透海水淡化低转速柱塞泵

针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能水轮机直接驱动外壳,多排错位轴对称的柱塞组件在液体弹簧的作用下紧贴外壳内壁,沿内壁多作用曲线相对缸体孔做往复运动,通过配流阀完成吸压海水。该泵利用单转多次作用方式,增加柱塞运动频率与速度,补偿低转速下因高压差产生的泄漏;利用动外壳式代替动缸体式或动斜盘式,将泵直接置于水轮机内,简化了系统结构;采用分组轴对称布置柱塞,消除了径向不平衡力;采用液体弹簧复位,使得复位迅速,安全可靠。仿真结果表明:该泵排量为202.9 mL/r,额定转速为50 r/min,额定压力为8 MPa;在额定工况下,当柱塞副单边间隙为10μm时,输出流量约为9.8 L/min,容积效率为96.6%,流量脉动为1.92%;配流阀启闭动作协调,单阀最大配流量为2.0 L/min;在保证容积效率下,额定转速降低至已有水液压轴向柱塞泵产品的5%左右。该柱塞泵可应用于以潮流能直驱的反渗透海水淡化系统、发电系统等核心能量转换设备。     

液液射流装置的搅拌混合效果

以活性污泥、消化污泥为研究对象,分析液液射流搅拌装置对这两种污泥在搅拌槽内混合效果;同时利用计算流体力学软件ANSYS Fluent 15.0模拟了在入射压力为226 043 Pa工况下,射流搅拌装置的工作性能。该入射压力下,液液喷嘴泵送活性污泥时入射流量314.57 m~3/h,入射速度为3.37 m/s,消化污泥入射流量为312.05 m~3/h,入射速度为3.20 m/s。模拟结果表明在液液喷嘴内部搅拌混合效果不受流体性质的影响,均得到很好的搅拌混合;但在搅拌槽内活性污泥的搅拌混合效果明显优于消化污泥,搅拌槽内活性污泥流速方差加权平均值f为144.24,死区的体积分数φ为13.33%,平均流速为0.108 2 m/s,消化污泥在搅拌槽内的平均流速为0.031 8 m/s。     

基于CFX的双向立式轴流泵装置水力性能分析

为分析双向立式轴流泵装置的内部流动结构并进行性能预测,应用三维紊流Navier-Stokes、RNG k-ε湍流模型和壁面定律对泵装置进行全流场数值模拟研究,共计算了额定转速下240—460L/s流量范围内的9个工况点.分析了导水锥对进水流道水力性能的影响及导叶体对装置性能的影响,并通过泵装置模型试验对预测的外特性结果进行验证.研究表明,加设导水锥可消除喇叭口下的奇点,避免附底涡的产生,加设导水锥后进水流道出口断面轴向速度分布均匀度提高0.5—0.8个百分点,速度加权平均角提高了0.3°—1.28°.导水锥对自流工况的影响很小.大流量工况时扩散导叶对叶轮出口环量的回收效果优于常规导叶,泵装置效率明显提高.     

循环冷却水系统多泵运行台数的合理选择依据

基于以2台50MW抽凝式供热机组配有4台"32Sh-19"型离心式水泵组成的母管制循环冷却水系统的电站为例,确定了水泵在工频和变频调转速时单泵或多泵并联运行合成的特性曲线拟合方法;导出适应水源水位变化所确定的各运行参数的计算公式;通过例题合理选择运行台数,纠正了运行台数越少越好的习惯认识,同时对于多泵供水系统的优化运行提供了一定的参考依据。     

离心式血液泵水力性能的实验及数值模拟

为研究血液泵中的流动与水力性能和生理相容性的内在联系,在闭式血液泵实验台上,通过调节电机转速和控制流量的方式对一种径向离心式血液泵进行了外特性实验研究。为了与实验对比,对该泵进行了全流道三维定常湍流数值模拟。根据实验结果及流动分析得知:血液泵在流量5 L.min-1时扬程大于1 m,通过调整电机转速可以得到宽广的运行范围;血液泵运行在较低转速时流动的Reynolds数效应不可忽略;叶片吸力面出口附近壁面剪切应力较大,是造成血液损伤的危险区域。     

离心泵气液两相流数值模拟与可视化试验

为了研究离心泵输送气液两相介质时的内部流动规律,采用FLUENT软件对其内部流动进行了数值模拟,同时采用高速摄像机及普通相机对泵内气液两相流动进行了拍摄分析。研究了叶轮、蜗壳以及吸水管内的气液两相流动,分析了进口气相体积分率对泵内部流动与外特性的影响,揭示了离心泵内气相分布随进口气相体积分率的变化规律。研究结果表明:随着进口气相体积分率的增加,吸水管内的流型从塞状流变为分层流,叶轮内气泡从相对均匀分布到积聚成团最后堵塞流道。随着进口气相体积分率的增加、小流量工况(5、7 m~3/h)下,泵的流量不断减小,扬程急剧下降;在大流量工况(10、12、15 m~3/h)下,泵的流量先增大后减小,扬程缓慢减小。在半径为0.6倍叶轮半径附近,气相体积分率和气泡直径达到最大值。气泡直径随着进口气相体积分率的增加而增大,随着转速的增大而减小。研究结果对气液两相流泵的优化设计及高效运行具有参考价值。     

泵站楼板强振治理

江东泵站是厦门特区供水工程的枢纽，也是目前国内少有的一座大流量、高扬程、全封闭源水泵站。其主厂房上部为电机层，下部为水泵层，均为钢筋混凝土结构。电机层排架间分布6台变速电机，相应下部配置6台立式水泵。1#、4#电机为日本设备，其余为国产。转速范围在740～1000r／min，转动率为1600kW。工程完毕后，发现因制造、安装精度等原因，机组在运转时形成的强迫振源，     

高压旁路阀流动传热特性

为揭示高压旁路阀阀内流体流动传热机理,采用FLUENT软件中的多相流Euler模型数值模拟研究高压旁路阀内部的流动传热过程,然后运用热耦合技术将流场温度耦合到阀体以研究阀体温度分布。研究结果表明:在高压差下,阀内流场速度整体较快,平均流速为10~30 m/s,其中最大流速出现在蒸汽与减温水喷嘴混合处,流速高达80 m/s,阀内温度场总体呈现入口高、出口低的特点,蒸汽入口温度为870 K,出口平均温度为660 K,最低温度出现在拉伐尔喷管处,约为470 K。阀体外表面无保温层时阀体温差大,约为203 K。