sez型立式混流泵在引水泵站中的應(yīng)用

1、sez型立式混流泵在引水泵站中的應(yīng)用 論述了混流泵的特點和應(yīng)用范圍，并以揚州瘦西湖調(diào)水泵站為例分析了SEZ立式混流泵的結(jié)構(gòu)和主要特點，介紹了其在引水泵站中的應(yīng)用。 關(guān)健詞：泵站，混流泵，結(jié)構(gòu)，應(yīng)用 前言 混流泵應(yīng)用于農(nóng)田排灌、防洪、排澇、污水處理、電站(燃煤電站，核電站，蓄能電站，潮汐電站)冷卻系統(tǒng)等各個領(lǐng)域。混流泵比轉(zhuǎn)數(shù)范圍通常為300-500；其口徑為100-1 500 nun，有的可達(dá)到6 000 mm以上；其揚程3-30 m，最高可達(dá)60 m；流量200-2 000 Us或者更大，轉(zhuǎn)速100-1 450 r/min，混流泵在性能和結(jié)構(gòu)方面，介于離心泵和軸流泵之間。混流泵與離心泵和軸流泵

2、相比，其主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、占地面積小、性能穩(wěn)定、功率平穩(wěn)，在揚程變化時功率變化很小，且易于調(diào)速。 目前，加強(qiáng)棍流泵的研究和開發(fā)是非常重要的，尤其是研制抗汽蝕性能好、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、運行平穩(wěn)的大型混流泵，以便適應(yīng)南水北調(diào)工程對泵的需要。 1 SEZ型立式混流泵的特點 1.1立式混流泵的主要形式 立式混流泵葉輪淹沒于水下，起動時無需抽真空，且電機(jī)安裝于上層，通風(fēng)良好，不會為洪水所淹沒，這是臥式泵所不能及的優(yōu)點。立式混流泵具有效率高、汽蝕性能好、體積小、維修方便的優(yōu)點。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，可分為導(dǎo)葉式和蝸殼式兩種。立式導(dǎo)葉泵可分為轉(zhuǎn)子可抽的雙殼體式(K型)和轉(zhuǎn)子不可抽的單殼體式(B型)。根據(jù)安

3、裝方式，又可分為單基層式和雙基層式兩種，單基層式的電機(jī)與泵安裝于同一基礎(chǔ)上，而雙基層式的電機(jī)與泵分別安裝在各自的基礎(chǔ)之上。為適應(yīng)不同使用范圍，葉片分為固定式和可調(diào)式兩種。目前，主要的型號有LKX型(固定葉片、轉(zhuǎn)子可)、LBS型(固定葉片、轉(zhuǎn)子不可抽)，LBX型(固定葉片、轉(zhuǎn)子不可抽、出水管安裝在泵基礎(chǔ)之下)，LKX型(固定葉片，泵轉(zhuǎn)子可抽，出水管安裝在泵基礎(chǔ)之上)，TKK型(葉片可調(diào)，泵轉(zhuǎn)子可抽，出水管安裝在泵基礎(chǔ)之下)，LT型(葉片可調(diào)，泵轉(zhuǎn)子可抽，出水管安裝在泵基礎(chǔ)之上)幾種，可供選型。 1.2 SEZ型立式混流泵特點 SEZ型立式混流泵是一種新利的混流泵，具有揚程高、流量大、效率高、適應(yīng)

4、范圍廣的優(yōu)點(在揚程變化較大時，電機(jī)功率變化很小。SEZ，型立式混流泵采用一種上支承的方式，電機(jī)與水泵連接為一體，因此安裝極為方便，機(jī)組振動小，運行平穩(wěn)。SEZ型立式混流泵的結(jié)構(gòu)如圖I所示。 SEZ型立式混流泵具有如下特點。 (1)可抽芯式結(jié)構(gòu)。 SEZ型立式混流泵的最大特點為可抽芯式結(jié)構(gòu)，抽芯體包括葉輪室、導(dǎo)葉、葉輪、導(dǎo)軸承、軸、中間連接器、護(hù)套管等零件。它可以從泵體中整體抽出，不必要拆卸外筒體和聯(lián)接管路即可輕易拆下抽芯整體，從而給檢修帶來了很大的方便抽芯體結(jié)構(gòu)外形如圖2所示。 (2)陶瓷導(dǎo)軸承。 在立式泵上使用的導(dǎo)軸承在進(jìn)水池水位以上時，在泵起動而未投人正常運行前，如果不從外界供水，這些軸

5、承就會缺水潤滑，而ri在投入正常運行后用抽送的水進(jìn)行潤滑也容易造成導(dǎo)軸承磨損。SEZ型立式混流泵的導(dǎo)軸承采用陶瓷材料，十分耐磨，當(dāng)泵進(jìn)人正常運行后，可由泵本身抽送的渾水進(jìn)行冷卻潤滑，其磨損量非常小，是一種很有推廣前途的渾水潤滑軸承，對簡化水泵的結(jié)構(gòu)有很大的意義。這種陶瓷軸承所選用的材料主要是氧化鋁(AlO，氧化錯(ZrO)，碳化硅(Sic)，氮化硅(SiA)。這些材料在潤滑條件不好的J清況下仍具有良好的導(dǎo)熱性能和耐磨性能。據(jù)測試，這種結(jié)構(gòu)的軸承已安全運行20000 h以上。 (3)自動排氣裝置。 在泵系統(tǒng)出水管道較長時，管道中積聚有大量空氣，空氣的存在會使起動時問增長，且造成起動不平穩(wěn)。SEZ

6、型立式混流泵安裝有自動排氣閥裝置，可以在機(jī)組啟動時將管道內(nèi)的氣體排出，使機(jī)組平穩(wěn)運行。 2在瘦西湖引水泵站中的應(yīng)用 2.1泵站基本情況 揚州市瘦西湖引水泵站位于揚州市發(fā)電廠北、磚廠附近的京杭大運河西側(cè)。該工程安裝SEZ700-595/500型立式導(dǎo)葉式混流泵，配用Y3551，-8型200 kW電機(jī)4臺套，設(shè)計流量4 m3/s. 四臺泵經(jīng)并聯(lián)后匯人直徑1.6 m的管道輸水，輸水總管長5.6 km，匯人保障湖，并自流進(jìn)人瘦西湖 2.2采用立式混流泵代替原設(shè)計離心潛水泵 經(jīng)模型試驗測試換算，瘦西湖引水泵站在設(shè)計工況下，單泵設(shè)計流量Q=1.0 m3/S，總揚程H=11.14 m，正常起動揚程H啟動=1

7、5.87 m，最不利起動揚程H啟動=18.25 m。原設(shè)計選用700GQ4000-20-315型潛水式離心泵，潛水離心泵的最大優(yōu)點是無需建造水上泵房，它比較適用于城市排水土地緊張的地方。造價分析表明，潛水泵的價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通水泵加電動機(jī)的價格?？紤]到瘦西湖引水泵站位于城市郊區(qū)，土地不是泵站投資的主要因素，而反之引水泵站要建造出漂亮的泵房，成為一處觀光景點。 另外，由于潛水離心泵中的電動機(jī)對出水的阻擋及進(jìn)水條件相對較差，泵的效率偏低?？紤]到引水泵站常年使用，必須有較高的效率才能降 低運營成本。而潛水離心泵本身進(jìn)水條件差，出口有電動機(jī)的阻塞，特別是原設(shè)計的電動機(jī)功率大，對水泵出水堵塞作用較大，造成

8、出水效率降低。據(jù)初步分析，潛水泵的效率比普通泵要降低5%左右。 考慮到以上的因素，加上離心泵揚程偏離泵站設(shè)計工況較多，所以選用了SEZ立式混流泵。這種新型的混流泵具有效率高，汽蝕性能好，功率變化平穩(wěn)，在揚程變化時功率變化很小，檢修方便的特點。特別是立式混流泵，起動時無需抽真空，輔助設(shè)備少，電動機(jī)位于地面層，通風(fēng)、采光、散熱性能好，檢修方便，上層機(jī)房內(nèi)僅布置立式電機(jī)，布置簡單，可以減小機(jī)房尺寸。因此，選用立式混流泵是因地制宜的最佳選擇。所以經(jīng)多種泵型方案比較后，最終選用SEZ700-595500型立式導(dǎo)葉式混流泵。 2.3立式混流泵拆裝順序 2.3.1水泵筒體的安裝 (1)把第一部分筒體(包括進(jìn)

9、水喇叭和外接管)吊人泵井內(nèi)并把它放在支承工字鋼上。 (2)把第二部分筒體(外接管)吊到上第一部分筒體上并組裝好。 (3)吊起上述第一、第二部分筒體和底版，抽去外接管出支承用工字鋼，降下筒體，用工字鋼支撐在外接管處。 (4)類似第一、二部分筒體的安裝方法，分步依次裝好整個泵筒體。 3.3.2泵抽芯部分的安裝 (1)把包括葉輪室、導(dǎo)葉、葉輪、導(dǎo)軸承、軸、中間連接器、護(hù)套管等零件在內(nèi)的抽芯體組裝好，并垂直放置，防止倒落。 (2)把組裝好的抽芯體部分吊人泵外筒內(nèi)，并用工字鋼在出水彎管上支撐好。 (3)吊起泵的傳動軸(軸端應(yīng)安裝好剛性聯(lián)軸器)與泵軸端的聯(lián)軸器連接好，并扳緊鉸孔螺栓及螺母。 (4)吊起護(hù)軸套、軸承支架、護(hù)套管對齊裝至軸承支架上并擰人相關(guān)螺栓、螺母等。 (5)把整個抽芯部件吊起，抽去支承用工字鋼，慢慢放下至外筒體內(nèi)，使葉輪室的錐面與外接管密封環(huán)的下錐面對齊。水泵拆卸按其相反的順序即可。 2.4泵站測試 對瘦西湖泵站的立式混流泵機(jī)組在不同工況組合下的裝置效率和振動、噪聲及頻譜值進(jìn)行了現(xiàn)場測試。從1號機(jī)組到4號機(jī)組，分別為運行4臺機(jī)至L臺機(jī)，主要測試數(shù)據(jù)如表1所示。通過觀