鲤鱼洲泵站水泵机组大范围调速运行及出水池出水状态分析

鲤鱼洲泵站是珠江三角洲水资源配置工程中的取水泵站,具有流量变化幅度大、输水系统管道糙率随时间增加,泵站总扬程变幅大等工程特征。该工程采取了出水池设溢流堰及水泵大范围调速运行的措施。泵站出水池设置溢流堰使泵站总扬程变化幅度由120%的设计扬程降低至85%的设计扬程;水泵大范围调速运行能满足工程所需运行工况,同时使水泵在高效区和无空化区运行。泵站流量为80 m³/s时,六泵并联运行的单泵转速最高至1.04倍的额定转速;泵站流量为20 m³/s时,两泵并联运行的单泵转速最低至0.60倍的额定转速。本文可为大型调水工程的泵站设计以及运行管理提供参考。     

惠南庄泵站机组变频调节运行方案分析

南水北调惠南庄泵站单泵流量大、扬程高、泵组台数多,运行工况复杂,其水泵机组在不同条件下的合理组合和变频调节运行是保证机组高效稳定运行的关键。本文利用CFD技术,建立惠南庄泵站管路系统的三维数值模拟模型,计算管路损失并确定管路系统的流量-需要扬程特性曲线,据此确定不同机组组合变频调节方案下水泵的运行工况点。基于非定常数值计算和顺序流固耦合方法,分析了不同水泵机组组合变频调节方案下水泵泵体和叶轮的动应力及振动特性。定量分析表明,增加泵的运行台数会增加附属设备运行费用,但从机组稳定性方面考虑是有利的,可以降低泵结构动应力和振动主频幅值。     

沙坪联围泵站改造主机设备选型探讨

结合沙坪联围泵站工程改造实际,对泵站主机设备选型进行了探讨,根据水泵设计流量、运行扬程范围及设置条件,通过不同泵组台数及泵型比选,确定了沙坪联围泵站的泵型、泵组台数。     

强潮河口排涝泵站特征扬程确定及水泵选型对策

强潮河口排涝泵站由于外江水位变动大,运行扬程范围宽,导致水泵选型困难。本文通过对规范规定的感潮河段泵站扬程取用规定和工程实际取用情况的对比分析,认为在强潮河口按规范规定的方式确定泵站特征扬程并据此选定水泵,运行时遇强潮需关机停泵,可能错过最佳排涝时机,加重城市内涝。对运行扬程范围较大的泵站,理论上采用变频调速技术可以很好地解决水泵对扬程变化的适应性。但由于高压变频设备价格昂贵,制约了变频调速技术在排涝泵站中的应用。提出在确定强潮河口排涝泵站特征扬程时应合理分析内外水位组合出现的概率,缩小泵站运行扬程范围,方便水泵的选型。如果还是无法解决,可通过设置两种不同扬程水泵组合及人为抬高出水池水位的方式来保证泵站的安全高效运行。     

珠江三角洲水资源配置工程输水隧洞糙率取值范围研究

珠江三角洲水资源配置工程采用泵压输水,长期运行后隧洞内壁受淡水壳菜生长附着影响,过水断面减小,糙率和水头损失增加,在保证设计流量前提下,要求泵组扬程加大,这种由生物生长产生的动态糙率,将对泵组选型产生影响,如何在设计之初确定糙率变化范围,在缺少先例的情况下,需要对输水隧洞的检修条件、长度、是否有压流等方面综合研究确定。     

最高扬程与平均扬程相差较大的特低扬程泵站选型研究

设计规范要求"在平均扬程下水泵应在高效区工作"与"最高扬程时应保证稳定运行",对于最高扬程与平均扬程相差较大的特低扬程泵站,两者往往较难兼顾,该类泵站的选型难度很大。针对此类泵站,以新村枢纽为典型案例,为寻求高效率、易维护、低造价的泵型,进行了多方案比较,对电机调速、定速方案进行了分析,最终选择了竖井贯流泵及其定速方案。结果表明:根据工程特点,泵站选型时不必拘泥于平均扬程下必须在最高效区;运行中提前开泵、预降内河水位,适当提高实际扬程,延长水泵位于高效区运行时间,即能达到节能目的。泵装置水力性能优化及模型试验表明:泵装置的综合水力性能优良,水泵选型和流道设计合理;模型装置马鞍区峰点扬程大于2.8 m,满足泵站最高扬程稳定要求。溧阳城市防洪工程三大枢纽及新沟河延伸拓浚工程遥观南枢纽泵站均采用此泵型,工程于2013年起陆续投入使用,从运行效果看,机组运行状态良好。     

吴小街排涝站泵型选择研究

针对吴小街排涝泵站扬程变化幅度较大的特点,在分析、对比轴流泵与导叶式混流泵水力模型的能量、汽蚀等综合特性的基础上,选择了211-80型导叶式混流泵水力模型,该模型具有高效率范围广、小流量区域运行稳定及适应扬程变幅大的特点;根据该水力模型的泵段特性曲线,选择三种不同方案进行了计算,经技术经济比较后确定了该泵站水泵的叶轮直径、转速和配套电动机功率等参数;通过对比分析该水力模型的装置特性与已有类似装置试验成果,笔者认为该站水力模型的选择与机组主要参数的确定是合理的,满足该泵站的设计要求,该水泵选型方法亦可供其他类似泵站参考.     

变频器在淮水北调临涣输水管道中的应用

在进行长距离输水时,管路的水头损失对水泵总扬程有较大影响.为使水泵在各种工况下均能稳定运行,采用变频调速能达到可观的节能效果,变频范围为60%-100%,能保证水泵在高效率运行.本文针对淮水北调临焕输水管道工程的有关特点,介绍了变频器在管道充水、单泵启动运行及梯级泵站间流量匹配中的应用.     

大型低扬程泵装置水力设计关键技术的创新与发展

我国低扬程泵站建设的水平经历了由低到高的发展过程,特别是南水北调东线一期工程的建设,促进低扬程泵站的关键技术取得了长足的进步;为进一步满足南水北调东线二期工程等重大工程大型低扬程泵站的需要,对南水北调东线一期工程低扬程泵装置水力设计的关键技术进行了较为系统的总结和提炼.结果 表明:南水北调工程水泵模型及水泵装置同台测试为保障我国低扬程泵装置水力设计质量作出了重要贡献;大型低扬程泵装置的水泵选型新方法可保证低扬程泵站设计扬程工况位于泵装置高效运行区、最高扬程工况位于稳定运行区;采用分层次优化水力设计方法可以有效完成低扬程泵装置流道优化水力设计工作;立式低扬程泵装置宜优先采用肘形进水和虹吸式出水流道;对于特低扬程泵站宜优先应用前置竖井贯流式泵装置,可满足结构稳定和水力性能优异的要求;为实现泵站工程整体最优化设计,需要采用泵装置水力设计与泵房水工设计、结构设计之间的协同优化设计方法.     

关于泵站水泵招标时间的确定

对于泵站而言,无论是灌溉站,还是排水站,水泵选型是至关重要的。因为水泵在满足设计流量和设计扬程的同时,也决定着整个泵站的结构型式及造价。全国的水泵厂家很多,泵型也各有千秋。虽说大同小异,但其安装尺寸还是各式各样。正因如此,水泵的招标结果,直接影响施工图的配筋及工程量。从以往的泵站设计来看,设计者往往根据流量和扬程初选几种泵型,同时本着水泵在设计扬程时,能满足泵站设计流量的要求;在平均扬程时,水泵应有最高效率;在泵站最高或最低扬程时,水泵能安全、稳定运行,配套电动机不超载等原则来优化选择最佳水泵,再根据所选水泵样本的安装图(水泵厂家给出),布置泵站的结构,最终进行施工图设计。从当前各厂家提供的样本来看,单就水泵的最小淹没深度及喇叭口至底板的距离来说就不尽相同,有最小淹没深度3.0米的,有最小淹没深度2.5米的;喇     

基于可调式射流泵的技术供水自动控制系统

在高水头电站中,为满足技术供水水压的要求,经常采取多种减压措施,而利用可调式射流泵进行减压的技术供水系统,在国内还较为少见.文中结合越南儒桂水电站,采用可调式射流泵技术供水方式,介绍了其技术供水自动控制系统的构成、具体实现及控制策略.实验和实践验证了该方法的有效性、可行性及经济性,为高水头水电站技术供水提供了一种新的可行方法.     

遥观南枢纽泵站工程水泵机组选型研究

遥观南枢纽泵站工程是新沟河延伸拓浚工程的干河枢纽工程之一,其主要任务是抽排武进港地区的水入京杭大运河,兼顾排涝。该泵站设计净扬程仅为0.7m,属超低扬程泵站。根据已建泵站工程模型泵装置试验成果,从水力性能、工程投资、施工和运行管理等方面进行综合比较,选用了已在溧阳新村枢纽成功应用的贯流泵水力模型。考虑到该泵站的最大扬程接近设计扬程的3倍,还对电机定速和调速方案进行了投资及运行成本比较,发现调速方案机泵投资较大,但运行成本的降低并不显著,因此最终采用定速方案。     

无前池泵站进水系统优化试验研究

无前池泵站进水系统是输水工程中较为常见的形式之一，它具有自身的水流特点：进水池为无压流、而进水池上、下游的进、出水管均为有压流。本文对系统系统中进水管数量与水头损失的关系、进水池宽度与出水管进口的阻力关系等作了较深入的分析，提出了综合局部阻力系数的概念，所得结论对类似工程设计和研究具有参考价值。     

胥浦活水泵站肘形进水流道流态分析及优化

胥浦活水泵站为一座长江边低扬程引水泵站,设计流量5.0 m3/s,最大扬程3.3 m。为适应其低扬程、小流量的特点,选用了全贯流潜水泵,在原胥浦节制闸底板上改建安装。为了保证在长江低水位时,水泵进水口完全淹没,进水流道型线平顺,流道内无涡带或其他不良流态,机组启动正常和运行稳定,利用三维数值建模、边界条件设置与三维湍流流动模拟,运用计算流体动力学CFD方法,进行进水流道内部流动数值模拟,多方案分析和比较进水流道内部流态、水泵进水条件和流道的水力损失。计算结果表明,进口尺寸1.1 m×3.4 m(高×宽),出口直径1.2 m的型线B方案进水条件好,流道水头损失小,满足水泵高效运行的要求。优化设计方案为泵站安全运行提供最优的设计进水流道型线和设计参数。     

乌兹别克斯坦共和国乌鲁格纳尔泵站改造

水泵抽送含沙水,其叶轮和流道的磨损破坏速度与转速有关,转速越高,磨损越快,因此,高扬程水泵降低转速对水泵的运行寿命有利。文章结合泵站改造,简要介绍高扬程、中档转速水泵的选用、研制、试验过程。经改造,各项技术指标均满足合同要求。     

槐扒一级泵站新型防淤进水口的研究

三门峡槐扒黄河提水工程取水口一级泵站在小浪底上游库区取水。在站前河道出现国内、外同类已建工程所罕见的水位、泥沙淤积变幅及狭窄河道特性的条件下，通过对多泥沙河道上岸边固定式泵站进水口型式的研究，设计创造性的采用新型竖向流道式防淤进水口的设计方案，使这一工程难题得到较好解决，并取得了显著的经济效益。     

黄金峡泵站水泵母材泥沙磨损试验研究

水泵的泥沙磨损问题是泵站运行管理过程中需要重点考虑的问题之一,在含沙水流冲刷作用下,水泵过流部件易产生明显磨损,从而缩短水泵的使用寿命,降低泵站的运行效率。以引汉济渭工程黄金峡水利枢纽为例,通过在水力机械磨蚀测试系统——旋转圆盘循环工位上进行泥沙磨损试验,探究磨损部件不同备选材料的泥沙磨损特性,结果表明:材料磨损深度随测点半径的增大而增大,泥沙中值粒径的大小对磨损的影响显著,磨损深度随泥沙中值粒径增大而增大。同时根据试验结果,构建了材料磨损率关系式,估算了备选材料的磨损量,比选出了合适的水泵母材。最终,基于研究成果提出了减小水泵泥沙磨损的措施建议,对减缓水泵磨损,降低泵站后期运行和维护费用具有重要意义。     

南水北调源头江都第二抽水站原型性能试验研究

应用五孔探针测量单泵流量，自记水位计测量上下游水位，ADCP测量泵站流量的方法对江都二站泵机组进行原型试验，计算泵站效率。分析机组在不同上下游水位组合下的抽水性能，了解机组在高扬程工况下运行振动和噪音情况，结果表明：泵站改造后，单泵流量和泵装置效率均有大幅度提高，并能满足南水北调东线工程的运行要求。     

水泵叶轮直径对低扬程泵装置水力性能的影响

采用数值计算的方法,分别计算了具有不同水泵叶轮直径的立式轴流泵装置和灯泡贯流泵装置的流道水力损失,比较了水泵叶轮直径对流道水力损失的影响;根据叶片泵的相似律,分析了在一定设计流量条件下水泵叶轮直径与nD值的关系以及对水泵选型设计的影响。结果表明：选取较大的水泵叶轮直径将显著提高流道效率和泵装置效率;＂增径降速＂与降低nD值是一致的;在泵装置扬程较低的情况下,选取较小的nD值便于选用到水力性能较好的轴流泵水力模型。     

南水北调中线惠南庄泵站水源热泵系统设计与应用

考虑目前气候变化的严重性并结合工程实际,分析了在南水北调中线惠南庄泵站采用水源热泵技术的必要性与可行性,阐述了水源热泵系统的工作原理．简要介绍了系统主要部分的设计,并对系统的控制与维护作了说明。