高效率多级部分流泵水力模型的研制

本文介绍在泵的轴向尺寸和径向尺寸不变的情况下,通过改变导叶叶片数、导叶喉部面积、叶轮和泵体前后端面间隙和叶轮的叶片数来提高多级部分流泵的效率。     

导叶周向布置位置对核主泵压力脉动的影响

基于RNG k-ε湍流模型和滑移网格模型,对核主泵导叶在不同周向位置缩比模型的内部流动进行全三维非定常数值计算。研究导叶周向布置位置对叶轮出口、叶轮-导叶间隙处以及泵壳内压力脉动的影响规律,并分析导叶周向位置对导叶下游流动的影响,结果表明:导叶周向位置对模型泵内压力分布影响较大,在时域图中,导叶位置主要影响模型泵内压力脉动的波动幅度,导叶在α=0?时压力脉动的主波动幅度最小;在频域图中,导叶位置主要影响压力脉动能量幅值,导叶在α=0?时脉动能量幅值最小。叶轮出口的压力脉动能量幅值最大,泵壳内的能量幅值最小,压力脉动主要由动、静叶间的相互干涉引起。叶轮出口、叶轮-导叶间隙处的压力脉动频率主要受叶频影响,泵壳内的压力脉动频率仅与转频有关。导叶周向位置对导叶下游的内部流动影响较大,导叶在α=0?时截面B—B内的压力分布均匀、压力梯度小。合适的导叶周向位置可有效改善泵内的压力脉动分布,进而降低泵的振动。     

闪底泵振动故障的监测诊断分析及处理

针对常减压装置中闪底泵存在的由于振动过大而导致机械密封损坏的问题,应用设备状态监测与故障技术对该泵进行了监测诊断.结果表明,振动过大是由叶轮流体激振造成的.通过对该泵叶轮直径重新进行核算,提出采用减小叶轮直径的措施来避免叶轮流体激振现象,使泵振动值大幅下降,保证了闪底泵的安全运行.     

离心泵水力部件精密铸造方法的比较和验证

叶轮和导叶是节段式多级给水泵的核心水力部件,传统的铸造工艺为砂铸和精铸,随着泵行业自身的发展以及各个应用领域对泵产品要求的提高,精密铸造的实际应用越来越广泛,尤其适用于小规格、流道复杂的叶轮、导叶。为提高水力部件的铸造精度和表面粗糙度,我们分别采用传统精密铸造工艺和可溶芯精密铸造工艺两种方法制造相同的叶轮和导叶,通过三维扫描、模拟建模和数据分析达到验证铸造工艺的效果。     

国外锅炉给水泵水力设计进展

随着发电机组容量的不断增大，给水泵的容量也大为增加，泵水力性能的改善和可靠性的提高成为技术重点，本文结合德国ＫＳＢ等公司的最近资料，重点论述给水泵水力设计方面的进展，包括叶轮设计、叶轮与导叶匹配及汽蚀等的最新进展。     

压紧式潜油泵设计

对压紧式潜油泵叶轮和导叶的受力状态进行了理论分析,建立了受力与变形关系式,得出叶轮轮毂的受压变形量与导叶的受压变形量不能保持一致.结合使用和装配条件,利用叶轮在导叶中的轴向可窜动间隙,建立了压紧式潜油泵叶轮轮毂长度的设计方法,提出了工艺保证要求.通过设计验证,泵的综合性能符合API标准要求.在苏丹油田含砂井应用,泵的平均运行寿命由普通潜油泵200天左右提高到一年以上,起到了很好的防砂效果.     

锅炉给水泵组振动问题分类研究

电厂用锅炉给水泵组经常出现各类疑难振动问题,通过拆解设备、检查安装等常规手段仍无法发现其问题来源,根据振动频谱特征可将其振动分为电机的轴频振动、电磁振动及给水泵的轴频振动、叶频振动。这些问题一般与设计计算、制造间隙和结构共振有关,通过有限元分析方法,计算电机结构在底座上的安装固有频率,计算给水泵转子干湿临界转速状况,计算给水泵轴承体叶轮等局部零部件固有频率,结合维修处理措施研究给水泵组振动故障发生的根本原因,对于解决给水泵组的各类振动故障问题具有一定的参考价值及指导意义。     

岭澳核电站汽动主给水泵升降速过程中异常振动原因分析和处理

根据岭澳核电站1号机组B列给水泵组主给水泵在转速达到4350-4450r／min左右时发生剧烈振动的异常情况，利用Jeffeott转子振动试验理论，分析出该泵异常振动的主因是叶轮与泵体口环发生碰磨而产生了异频伪共振。通过更换了一个经过技术处理的转子以后，解决了该泵的振动问题。     

核主泵轴承滑油唧油叶轮导叶性能优化

以某核主泵轴承为研究对象,针对华龙一号对其超设计基准工况运行要求,采用CFD和Stage(Mixing Plane)单叶片通道技术对叶轮导叶进行了仿真。通过对叶轮导叶流道进出口面积的设计及叶轮导叶面积比匹配优化,提高了叶轮导叶的水力效率,对核主泵轴承在超设计基准工况中的SBO和丧失冷却水运行的安全性予以提升,结果表明:优化后叶轮导叶性能较之前有明显提高;对于该类叶轮导叶的优化,需要同时对叶轮导叶进出口流道面积进行调整。研究成果可为相关核主泵轴承用叶轮导叶优化设计提供一定的技术参考。     

节段式多级泵径向导叶水力优化研究

为了研究径向导叶的水力结构对泵水力性能的影响,基于RNGκ-ε湍流模型,对径向导叶采用两种不同水力设计的节段式多级泵进行全流场数值分析和试验研究。结果表明:减少正导叶的叶片数,减小流道的扩散度,并且适当增加叶轮与导叶之间的径向间隙,能够明显地改善导叶内流场结构,减少导叶内的水力损失和降低泵的轴功率,使泵的效率明显提升。     

600MW超临界机组给水前置泵节能优化改造

针对600 MW超临界机组给水前置泵存在的扬程过高、与给水泵匹配性差、功耗大、效率低,且低负荷时转子串轴、振动大等问题,在泵体零部件均不变动的前提下,对叶轮蜗壳进行通流部件改进,使泵的运行效率提高了4%~10%,泵效率达83.78%,节能效果明显,是典型的小投入、大回报的节能降耗改造,具有一定的推广应用价值。     

冲压泵叶轮叶片与盖板间间隙对泵性能的影响

采用CFD数值模拟和试验研究相结合的方法,对冲压泵叶轮叶片与盖板间焊接间隙与泵水力性能的关系进行了研究,针对五种不同焊接间隙值对叶轮内部流动特性及水力性能的影响开展了深入研究.研究结果表明:随着叶片与盖板间间隙值的增大,叶轮出口到导叶出口的整体静压值不断降低,叶轮增压作用下降,叶轮各流道间出现窜流和二次回流,泵的水力性能也不断下降.当间隙值δ=1mm时,扬程和效率下降最大,分别为2.13m和13.7％.研究结果对产品的设计与制造具有一定的指导意义.     

电厂给水泵电机振动原因分析与处理

对华美热电公司#2给水泵电机#1、#2轴瓦振动大的问题进行分析,认为其主要原因为:电机内冷却系统冷却不均匀,造成转子质量不平衡、冷态时转子高度预留系数太大,使热态时各转子抬高不在同一水平线上,轴系中心偏差太大。由于采取了相应的处理措施,轴瓦振动得到有效的解决,为同类型泵的振动处理起到了一定的借鉴作用。     

多级离心泵叶轮与流道式导叶的匹配特性

本文对多级离心泵设计了流道式导叶,采用Spalart-Allmaras湍流模型对设计结果进行数值模拟。通过对流道式导叶几何结构的调整,探讨了叶轮-导叶间隙、导叶进口方式及级间密封对离心泵流动性能的影响。经过分析得到了以下结论:导叶进口直径为叶轮出口直径的1.027倍时与叶轮匹配较好;导叶进口宽度的减小在小流量工况下存在优势;对导叶进口进行斜切处理可以有效消除密封通道对水泵造成的影响,同时提高了大流量工况下的水力性能,设计点效率提高0.65%,扬程提高1.30%,分析结果为离心泵流道式导叶与叶轮匹配设计提供理论指导。     

核主泵叶轮与导叶叶片数匹配规律的数值优化

为了阐明核主泵叶轮和导叶叶片数匹配特性对水力性能的影响。以缩比系数为0.5的模型泵为研究对象,基于核主泵几何参数,建立叶轮叶片数Z1和导叶叶片数Z2的多种匹配方案,通过数值方法预测多种匹配方案下核主泵设计工况下的水力性能。结果分析表明:只改变叶轮叶片数时,随着叶轮叶片数的增加,叶轮与泵扬程的增加趋势逐渐变缓;只改变导叶叶片数时,导叶叶片数的选取对核主泵效率影响的最大差值为8.48%。导叶和压水室内漩涡区和水力损失主要集中在以泵出口为起点沿叶轮旋转方向的半球形区域,且环形压水室的水力损失在总损失中所占比重最小为36.4%,表明环形压水室是核主泵水力损失最大的过流部件。根据多种叶片数匹配方案的结果分析,表明设计工况下核主泵叶轮与导叶叶片数的最佳匹配值为(Z_1=4,Z_2=9)、(Z_1=5,Z_2=12)、(Z_1=6,Z_2=11)和(Z_1=3,Z_2=7),即导叶叶片数在叶轮叶片数的2倍附近且两者互质时,泵的水力性能达到最佳值。研究结果为核主泵叶轮和导叶叶片数的选取提供了理论依据。     

国产600MW机组汽动锅炉给水泵振动分析处理

对某国产600MW汽轮发电机组所配汽动给水泵的不稳定低频振动进行了测试与分析,指出给水泵轴瓦稳定性较差且存在水力流体（动力）激振,经检查和故障处理后最终使振动降低并趋于稳定,本例证为同类型泵组的振动处理提供了参考。     

方家山核电厂SEC泵振动故障诊断分析及处理

方家山核电厂SEC泵自调试以来,多次出现振动大的故障,通过频谱分析确定原因在于叶轮通过频率,经过多次设备解体,发现振动大的泵在口环部位发生严重磨损并有多处汽蚀坑,而振动较弱的泵口环处则磨损轻微且没有汽蚀坑,从而确定口环处发生严重磨损并有汽蚀是引起SEC泵振动大的主要原因。针对该问题,增加了控制口环与泵壳轴向间隙尺寸要求,同时调整了泵运行工况,成功解决了SEC泵振动大的故障问题。     

冲压泵叶轮与导叶匹配关系的研究

冲压焊接泵在我国广泛应用于工业、农业、医疗以及生活等各个领域,其中叶轮与导叶之间的匹配关系是研究设计冲压泵的核心问题之一。通过数值模拟研究,分析多级冲压泵叶轮导叶间的匹配与泵性能效率之间的影响,结果表明冲压泵的叶轮出口边与轴向之间有夹角可以提高泵的效率,且夹角θ取值在30°～40°范围内时,泵的效率较高;导叶叶片数增加,导叶出口处圆周速度分量的峰值随之逐渐降低,在一定范围内,叶片数增加的越多降速增压效果越好。本研究为优化冲压泵结构、提高冲压泵效率及性能提供部分参考建议。     

机械不平衡及轴瓦间隙对水轮机运行稳定性的影响分析

机械不平衡及间隙过大等问题是水力机械不平衡的主要原因,通过对45 MW轴流转桨式水轮机进行稳定性试验,包括空载、变转速以及变负荷试验,并对监测到的振动和摆度数据进行频谱分析以及主轴轴心轨迹分析,发现机组同时存在转子质量不平衡问题及间隙过大问题。为降低机组振动及摆度幅值,通过键相位法快速确定机组的质量不平衡点,并进行配重;又根据轴心轨迹特性逐步调整上导及水导间隙。通过三次配重试验,最终确定配重质量为36 kg,结合轴瓦间隙调整,上机架、顶盖等部位的振动幅值以及上导和水导的摆度幅值均有效降低至安全运行范围,提高了机组的运行稳定性。通过试验,验证了联合分析振摆特性和轴心轨迹对于综合判断机组多重因素引起振动问题的有效性,介绍了剔除干扰因素并确定直接影响因素的试验和分析方法,能够有效降低试验次数,快速确定故障原因,并提高故障诊断的准确率。     

锅炉给水泵的高效设计

介绍了一种高效设计方法——泵的变型设计,阐述了锅炉给水泵的变型设计在生产设计中的应用,详细说明该方法所包括的改变锅炉给水泵的叶、导轮流道宽度、改变锅炉给水泵的叶轮直径、增加或减少叶轮级数3种基本设计形式,并通过这3种方法改变给水泵的技术参数,使其达到用户要求。