南昌市新洲老泵站改建工程潜水泵装置模型试验

南水北调来水调入密云水库设九级梯级泵站,其中七级低扬程泵站中近半数为超低扬程泵站,净扬程小于2m,为保证超低扬程条件下泵装置具有较好的水力性能,针对泵站的进、出水流道进行水力优化设计及泵装置模型试验研究,并通过天津同台测试模型进行验证.经过水力优化设计的泵装置在扬程低于2m的条件下水力性能优异,满足合同规定要求,对于年运行时数长的供水泵站可降低能耗,且运行安全可靠.

本文通过五家子泵站机组机型选择,介绍交界扬程段混流泵与轴流泵的比较,以及通过装置试验,验证水泵装置性能和汽蚀性能,并根据试验结果复核水泵安装高程和电机功率,为泵站安全稳定运行提供必要的保证。

在南水北调长沟泵站轴流泵装置的选型设计中,采用两种水泵选型计算方法确定了两个可选水泵模型,并与两种出水流道型式组合成4个装置模型方案进行同台对比试验,优选出水泵模型和装置模型方案。结果表明:对于低扬程轴流泵站,应采用等扬程加大流量的水泵选型方法。

双向竖井贯流泵站模型泵装置模型试验

介绍了万年闸站、解台站、刘山站、台儿庄站等泵站已进行招标后的水泵模型装置试验成果。分析模型泵段和模型泵装置试验结果表明,两者性能差别很大:最优效率点的叶片角度向小角度方向移动了2-4度;泵段效率高的模型水泵装置效率亦高,水泵模型装置最高效率和泵段相比约下降8-10百分点;水泵模型装置最高效率点的流量和泵段相比减小约为15％-20％;水泵模型装置最高效率点的扬程和泵段相比大致相等,变化范围在±5％以内。这种差别到目前为止还没有被人们定性的掌握,在这种情况下,按水泵模型装置的试验成果进行水泵选型和按泵段性能进行水泵选型相比,准确性可进一步提高。

对南水北调东线一期工程宝应泵站水泵装置模型验收试验的内容及试验结果等进行了分析,得出了装置试验结果符合合同要求的结论。同时,根据该试验验收过程提出了南水北调工程中泵站装置验收需要考虑的若干建议,供其它类似泵站试验验收参考。

对上海市薛家泓泵站立式潜水轴流泵模型泵装置进行了能量特性和空蚀特性试验,得出了叶片角0°和±2°时的能量特性和空蚀特性试验结果,探讨了不同消涡导流措施对潜水轴流泵模型装置性能的影响。结果表明,在各工况能量试验中泵装置运行平稳、无振动;隔涡板和导水锥两种消涡导流方案对泵装置能量特性无明显差异;泵装置空蚀安全裕量较大,在常遇扬程条件下运行不会产生危害性叶形空蚀;提出了减少立式潜水轴流泵装置流经电动机灯泡体、γ形弯头及出口等处水力损失的措施。

潜水泵站介绍 潜水排污泵站相对传统干式泵站简化了地下结构，降低了泵站的工程造价。本文主要介绍了中小型潜水污水泵站的设计，其设 计包括格栅、潜水泵的选型及集水池容积的计算等。 自90年代潜水泵出现以来，由于潜水排污泵具有体积小、安装检修方便、无噪声、运行稳定等优点，特别是潜水污水 泵站相对传统干式泵站简化了地下结构，减少了地面建筑，甚至不用地上建筑，降低了泵站的工程造价，因而被广泛运用。笔 者曾设计和接触过一些潜水排水泵站，在此谈谈对潜水污水泵站的设计，供做同类泵站设计时参考。下面从工艺流程、一般规 定、各单体的设计几方面详细介绍潜水污水泵站的设计。 1.潜水泵站的工艺流程 2.设计基本原则 (1)规模的确定：应根据远近期污水量的大小，确定污水泵站的规模。一般泵站的土建可根据远期规模实施，设备特别是泵 组可按近期规模安装，远期可通过增加泵组或更换水泵提高流量等方式达到设计规模。 (

对上海市水源基地的青草沙供水泵站工程进行了流道的优化水力设计、水力模型选择和泵装置的模型试验。介绍了模型试验的试验系统、试验准则和4个水力模型的试验结果。试验结果表明:全调节混流泵模型性能最优,在设计扬程5.8m时处于高效区,叶片角度-2°时模型效率高于79.5%,原型流量34.6m3/s,在最不利运行条件(零扬程)下,临界汽蚀余量小于10m,满足工程设计要求,且能安全可靠并高效运行,推荐采用。

大型雨水泵房流道中流态不稳定是有别于中小型雨水泵站的一个较突出问题(重者会引起叶轮气蚀,损坏水泵)。其根本原因来自于大型雨水泵通常采用轴流泵或混流泵,而叶轮旋转过程中对水流具有较高要求。解决好流道中水流紊流问题,对大型雨水泵站稳定运行至关重要。近年来,随着中心城区防汛标准的提高,大型雨水泵站明显增多。因此,通过剖析典型的设计案例,借助于最直观的水力模型试验,分析泵房从进水至出水各个环节的水流状态,总结出优化流道的具体方法,对今后大型雨水泵站的设计具有借鉴意义。

为评估某海水取水泵站的布置设计,对其进行物理模型试验研究。在建模时,需要合理选择模型比尺,使模型与原型符合动力相似,几何相似和运动相似,并正确重现泵吸进口的涡流作用。为了促进系统良好的运行,采取措施对以下几个方面进行测量:设施内的水位,来自每个泵位置的流量,来流类型与水流分布,泵吸处的流速情况,泵室内部的涡流作用。次测试来流分布较差,出现了预旋和旋涡。通过对旋涡出现的原因进行分析,采取了不同的改良措施,有效消除了这些不良现象,保证了泵站取水安全。

大型雨水泵房流道中流态不稳定是有别于中小型雨水泵站的一个较突出问题(重者会引起叶轮气蚀,损坏水泵).其根本原因来自于大型雨水泵通常采用轴流泵或混流泵,而叶轮旋转过程中对水流具有较高要求.解决好流道中水流紊流问题,对大型雨水泵站稳定运行至关重要.近年来,随着中心城区防汛标准的提高,大型雨水泵站明显增多.因此,通过剖析典型的设计案例,借助于最直观的水力模型试验,分析泵房从进水至出水各个环节的水流状态,总结出优化流道的具体方法,对今后大型雨水泵站的设计具有借鉴意义.

水泵模型装置拍门试验发现,水泵扬程损失与拍门的形状、面积、厚度、出水水流旋转程度等有关,按经验公式计算将出现很大误差。通过优化拍门尺寸,可以减少扬程损失和降低出口边墙高度,具有明显经济效益,对南水北调东线工程泵的优化选择具有现实意义。由于模型装置完全几何相似,原型泵站流量估算可以采用模型试验的拍门孔口出流流量系数

结合上海北横泾双向潜水贯流泵,进行了模型泵正、反向能量和振动试验研究。结果表明:正向工况水力损失比反向工况偏大,效率比反向工况要低一些;高扬程下模型泵容易发生空化,流态出现紊乱,装置振动又加剧了空化形成和汽泡溃灭,导致水泵效率有所下降,低扬程(h=1~2m)下双向潜水贯流模型泵具有良好的水力性能;正向工况模型最高效率区为59%~60%,反向工况模型最高效率区为60%~62%,且在高效率区附近,试验装置振动平稳,振幅较小,适用于低扬程双向泵站。

江都三站技术改造项目中,“江都三站水泵装置技术改造模型试验研究”由水利水电科学研究院水力机电研究所承担,经过几年的努力已经完成,在水电部科技司主持下,于1986年2月20～21日在水科院召开鉴定会。参加会议的有水电部农水司、江苏省水利厅、淮委设计院、武汉水利电力学院、中国农业机械化科学研究院、江苏农学院、上海水泵厂以及江苏省江都水利工程管理处等共23人。鉴定会由专业工程技术人员和教授等组成的专家组负责对该科研成果进行技术鉴定:审查该试验

针对排涝泵站改造工程的需要,开展了立式轴流泵装置模型试验研究,轴流泵装置模型由比转速700的水力模型、肘形进水流道和直管式出水流道组成,获得了模型泵和原型泵装置的能量和汽蚀特性曲线以及飞逸转速特性.在叶轮叶片转角为-4°时,泵装置模型最高效率为76.21%,扬程为6.39m,流量为0.298m3/s;对应的原型泵装置设计工况点扬程6.00m,效率为83.87%,流量为25.9m3/s,满足设计流量的要求;在最高扬程下,轴功率小于2300kw.所选用的水力模型性能满足泵站的实际运行要求,经过优化的直管式出水流道保证了泵装置高效稳定运行.

移动式液压潜水泵装置是湖北水利水电职业技术学院在水利部“948”引进项目“移动式液压潜水轴流泵技术及设备”的基础上，创新研制出的一款履带式移动液压潜水泵装置。该装置整体性能优良，具有自备动力、白行移动、白行就位、安全驻车和线控操作等功能，解决了移动泵装置在复杂作业场地就位难、安全可靠性差等实际问题，可住泥泞、湿滑、堤坡等复杂抢险场地正常抽水作业，并且操作简便，投人陕捷，可大大减轻现场作业人员的劳动强度，有效提高作业效率。

针对泄漏液体严重危及潜水泵安全的问题,在原非扩张式喷嘴排液装置的基础上,优化设计了一种具有扩张式喷嘴的在线排液装置.为了比较分别具有扩张式和非扩张式喷嘴的排液装置性能的优劣,设计了这两种形式的喷嘴,并设计了4种不同尺寸喉嘴距及6种不同尺寸混合管直径的排液装置;对各种不同的排液装置在同一试验台上分别进行了试验.试验结果表明,当排液装置的扬程为6m时,具有扩张式喷嘴的排液装置具有更好的排液性能,其最佳工作压力为0.3mpa,最佳喉嘴距为1.67倍喷嘴喉部直径之长度,最佳混合管直径为2倍喷嘴喉部直径.与非扩张式喷嘴排液装置相比较,具有最佳尺寸的扩张式喷嘴排液装置可以更好地解决潜水泵液体泄漏问题.

对蔺家坝泵站水泵模型装置试验的模型水泵、实验装置、测试设备和精度、试验结果进行了介绍。验收试验进行了水泵能量试验、气蚀性能试验、模型泵尺寸等抽测,并对仪器仪表的适用范围、精度标定证书等进行了检查。验收结果表明:蔺家坝泵站模型装置效率和气蚀性能等达到并优于合同规定值。此外,为使试验与国内有可比性,同时进一步优化流道型线,又按有关要求进行了追加试验,取得了满意的结果。

在动床模型试验中,根据黄河浪店水源工程引水闸前设计高水位347.70m及低水位347.34m,相应斜坡沟流量为821m3/s及337m3/s,对可能出现的各种含沙量条件下运行时闸前后的水流流态、流速分布、含沙量及粒径的分布以及闸前后的河床冲淤变化、拦沙设施的拦沙效果等进行了试验观测,并对浪店泵站取水防沙水工模型试验所测资料进行整理分析。结果表明:在一定水位条件下、水流含沙量不高时可以冲刷形成汊道,为不同时期水泵成功取水进行灌溉提供正确的操作方法。

为了配合艾溪湖风景区建设,将南昌市艾溪湖污水泵站设计为地下泵站,并将泵站由规划位置调整至道路交通岛处,以节约土地。详细介绍了工程的工艺设计、泵站的布置、运行管理等情况,总结了工程设计特点。

选用天津同台测试的7号模型(tj04-zl-07),对南水北调中线引江济汉工程的泵装置模型进行了优化设计。在天津台,对效率、汽蚀余量、飞逸转速、轴向力及水轮机工况的性能进行了详细的测试。试验结果表明,效率和抗汽蚀性能都比较好,满足工程的各项指标。