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。     

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。     

泵站供水系统变速调节优化调度分析

选取辽河流域某水库梯级泵站为研究对象,以供水系统效率最高为目标运用相似特性相关方法,对不同开机台数工况下的泵站变速调节匹配进行计算分析,通过平衡匹配梯级泵站流量优化复杂系统的供水调度。研究表明:泵站间的流量匹配能够利用变速调节的方法得以处理,数值模拟出的变速调节方式可实现该水库复杂供水系统的流量匹配,研究成果可为其他泵站的优化调度和梯级水库的运行管理提供科学的指导。     

大型复杂并联梯级泵站系统运行优化研究

大型梯级泵站系统由输变电、泵站(包括主机组、进出水流道、进出水池、辅助设备及照明等)、输水河道等部分组成。采用多层分解-离散方法计算研究了南水北调东线长江至洪泽湖段3级复杂并联梯级泵站系统运行优化。在满足水位、流量、泵装置扬程和开机台数等相关约束条件下,以系统泵站总输入功率最小为优化目标,综合考虑输水水力损失、蒸发损失与渗漏损失,建立优化模型,采用模拟退火粒子群优化算法求解了站内优化方案,通过4层分解-离散计算,求解了长江三江营水源水位2.19m、洪泽湖水位13.5m、入湖流量为450m3/s的情况下,首段梯级泵站系统的优化运行方案,方案包括梯级之间的扬程分配、并联输水线路流量分配、各泵站抽水流量、开机台数及机组运行工况。结果表明,因受江都站站上最高通航水位8.5m的限制,当第1梯级东、西支线交汇处南运西闸大汕子处水位7.7m,第1梯级东、西支线流量比为0.13∶0.87,第3梯级南、北支线入洪泽湖流量比为200∶250时,系统运行方案最优,较原设计方案减少运行功率6.83%。     

珠江三角洲水资源配置工程取水泵站水泵选择

珠江三角洲水资源配置工程是广东省大型长距离地下管线调水工程,处在可行性研究设计阶段,三级泵站的水力参数均具有设计流量变幅大、管路摩擦损失占比大的特点。通过泵型比较确定为立式单级单吸蜗壳离心泵,该泵型在国内外可借鉴及参考的已建泵站和技术资料相对较少;管路水头损失采用二个糙率系数(0.012、0.015)计算确定水泵扬程范围,并将大糙率的计算结果作为水泵的设计扬程与最大扬程;根据水泵并联运行曲线图确定泵站的运行范围及变速运行的机组台数,设计方法与设计参数对同类型泵站的设计具有参考价值。     

二级泵站分级供水的最优开机台数

本文针对给水管网流量变化大的特点,提出水厂二级泵站在保证用户流量和压力的前提下分级供水的最优开机台数的确定方法,以使电机输入功率最小。应用此法不仅可减少二级泵站耗电量,增加供水保证率,而且可减小网内调节构筑物容积。     

变频调速装置在南段双塔泵站的应用

大中型长距离引水工程中的泵站因受水源水库水位及调水流量变化的影响,泵站扬程变幅往往较大,满足水库死水位条件下调最大流量而选用的恒速泵,在经常运行水位下的低扬程运行工况效率相对较低或无法运行,需要调整阀门开度增加损失运行,此种情况增设变频装置是较优的节能方案。本文介绍双塔泵站变频装置与其他节能方案比选以及变频台数比选情况。实际试运行证明:其节能效益与理论计算相符,节能效益显著。     

电力抽水站受潮汐影响时的流量计算方法与精度控制

受潮汐影响时,为了使机组在高效区运行或以最大流量抽水,泵站抽水流量不仅随着水位的涨落而变化,还可能同时受到叶片角度调整和机组变动等因素的影响。以江都水利枢纽大型泵站为例,分析了泵站在运行的不同时期,用不同方法计算流量的特点。结果表明:以下方法计算日平均流量,精度均达到规范要求,即净扬程日变幅在2 m左右,用1 d电功度数计算日平均流量;用水力因素法计算日平均流量时,以叶片角度为参数的净扬程与单机流量的关系曲线之间,应不大于0.25°;合并效率法以1 d内24段制或12段制计算日平均流量,无需再考虑机组台数或叶片角度等大幅度调整。     

某泵站现场流量测试及分析

为检验某泵站的实际运行工况,采用超声波流量计现场测流技术对某泵站机组进行流量测试。测试结果表明,当3#机组和4#机组均处于稳定运行工况时,3#机组的流量为0.305 m3/s,4#机组的流量为0.303 m3/s。对测试结果进行综合不确定度分析,分析结果表明,流量测试的综合不确定度为0.781%,满足规范要求,表明该方法是有效可行的。     

东深供水改造工程水泵调节机构特点

由于东深供水改造工程向香港、深圳及沿线东莞市城镇的供水量是随用水量而变化的,而且各供水泵站在不同季节和不同时段的流量变化较大.为了提高调水工程对流量变化的适应性,同时便于梯级泵站的流量平衡与调节,各供水泵站一方面采用选较多泵组台数的方法,另一方面采用叶片角度全调节水泵的方法,通过叶片角度的调节随时进行泵及泵站流量的调节.采用叶片全调节水泵,当进、出水池水位变化时水泵仍能保证在高效率区运行,同时,利用小角度起动可减少泵组在起动时的振动.为了使水泵在各工况下能安全可靠地进行叶片调节,选择、设计和使用性能良好的叶…     

天荒坪电站6号钢管外排水管问题的分析

近期天荒坪电站6号机引水钢管外排水管排水量偏大，有增加趋势，并且发现排水夹带出碎石粒、沙、水泥灌浆结石和少量泥状物。这种现象是不正常的。对此，作者根据设计意图和观测、试验成果，对其原因、可能产生的后果进行分析并提出处理建议。     

基于组件GIS的灌溉管网规划设计软件系统

应用地理信息系统(GIS)、CAD软件及数据库等软件开发工具,依据节水灌溉工程技术规范,开发了低压管道输水灌溉管网计算机辅助设计系统。通过人机交互方式实现包括管道系统优化布置、系统设计流量推算、管径优化设计、工程投资概算和经济效益分析等多种功能,建立了常用管材、管件、水泵和电机等材料和设备的综合数据库,并可对其进行管理和维护。系统能够提供图形、文本、表格等多种形式的成果输出,人机交互界面友好,操作方便。使用该系统可保证规划设计方案的合理性,大大地减少人工劳动,提高了工作效率。在系统设计中应用组件式地理信息系统(ComGIS)MapX,方便了系统开发,无需计算机专业或GIS专业技术人员来完成,克服了以往开发者与专业人员分离、所开发软件实用性差的弊端。本系统已广泛应用于江苏省节水农业示范区低压管道输水灌溉工程规划设计,生成方案迅速,规划结果准确、可靠,取得了良好的效果。     

管道汇流口局部阻力试验研究

通过试验研究并结合水动力学原理,在分析汇流口独特水力特性及能量损失机理的基础上,提出了适用于任意角度汇流管路分析计算的局部能量损失系数的普遍表达式。分析了交汇角、流量比(支管流量／合流量)及面积比(支管面积／主管面积)等因素的影响规律,并对各影响因素进行了分析比较。研究结果表明,管道汇流口水流的局部能量损失,必须考虑汇入断面上支流沿下游主流方向的动量分量和主支流间相互掺混引起的附加摩擦阻力的影响。局部能量损失系数随交汇角、流量比增加而增加。当流量比较小时支流的局部水头损失系数出现负值,而当流量比较大时主流的局部水头损失系数出现负值。分离区内外压强差随交汇角增大而增大,随流量比的增大先增大后减小。     

Optimization of Pump Scheduling Program in Water Supply Systems Using a Self-Adaptive NSGA-II; a Review of Theory to Real Application

The operation of pumps imposes significant costs on a water distribution system for energy supply and pumps maintenance. To derive an optimum pumps scheduling program, this study presents a multiobjective optimization problem with the objective functions of 1- energy cost and 2- the number of pump switches. The optimization of both objective functions together leads to a multiobjective constrained optimization problem. To solve the problem, the Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm, version II, (NSGA-II) is coupled to the EPANET hydraulic simulation model. For constraint handling, some modifications are introduced to the standard NSGA-II to make it self-adaptive through which all constraints of the problem are automatically satisfied. Application of the model to a test example and a real pipe network verifies that the proposed scheme is computationally efficient and reliable. Also, optimization of the real pipe network reveals that by a careful pump scheduling program the total number of pump switches even in optimum operations could be decreased by 69% while the energy cost increases at most by 10%.     

设置尾水连通管的抽水蓄能电站引水发电系统小波动稳定分析

设置尾水连通管后,可缓解抽水蓄能电站相继甩负荷工况尾水管最小压力,但其对系统小扰动稳定性的影响还不清楚。本文建立了设有尾水连通管的抽水蓄能电站引水发电系统小波动状态方程,利用状态空间法对小扰动下机组转速、调压室水位等状态变量波动过程进行了稳定性分析,并与基于特征线法的弹性模型计算结果进行了对比,验证本文理论分析模型的正确性。同时基于理论模型,研究了尾水连通管对于系统小波动稳定性产生的影响,并对连通管管径及位置进行了敏感性分析,得出以下结论:尾水连通管及其管径的大小、设置位置对于系统小波动稳定域、机组转速变化及调压室水位波动过程产生的影响基本可以忽略;设置尾水连通管后,系统小波动过渡过程中,尾水支管流量发生变化,使得两侧尾水支管压力平衡,但并不增加整体系统的阻抗。     

闸管灌田间配水技术研究

闸管灌是提高田间灌水效率的先进的灌水技术。要实现闸管灌在田间的精确配水,就必须正确估算闸口前的工作压力。根据田间闸管灌配水的实际情况,将灌溉管网分为田间软管系统和软管前的管道系统两部分,分析推导了管网的压力计算模型,确定了管道的压力分布和配水闸前的工作压力。根据闸口的流量～压力～开度关系,便可求得所要求的配水流量下的开度。所研究的配水技术在田间得到了验证,具有较好的精度。     

倒虹吸工程水力学模型试验

为研究大型倒虹吸水力特性,通过新疆北部某倒虹吸工程1∶16的水工模型试验,对不同运行工况下倒虹吸过流能力、水流流态及压力分布等问题进行研究。试验结果表明,水头损失实测值与设计计算值较接近,满足设计要求;在设计流量下管道最大压力位于倒虹吸管最低段末端且小于设计值;但充水过程中,流量由13m3/s增至15m3/s时,发现上游进水口有间歇性立轴漩涡形成。为了保证工程的正常运行,建议对上游沉沙池与消力池之间渠道进行优化。     

火电厂补给水系统气垫式调压室的数值模拟

火电厂补给水系统具有管道布置受地形影响起伏波折和管道长的特点，在断电停泵时管道上凸点容易产生负压。气垫式调压室是工程中消除管道负压的重要措施之一，文中研究了以气垫式调压室及水泵为边界的管道水力过渡过程，建立了数学模型，并对实际工程的补给水系统进行了计算，结果表明设置气垫式调压室后管道由于断电停泵而产生的负压完全消除，说明气垫式调压室解决火电厂补给水系统管道的负压问题效果显著。气垫式调压室在火电厂补给水系统中已得到成功应用。     

南水北调中线天津段泵站输水方案水击等效管计算方法

通过研究了解水击条件下k条特性相同管道并联的等效计算模型，在特征线法的基础上，导出了用一条等效管代替并联管道的等效模型：等效管的直径和沿程阻力系数分别是实际管道直径和沿程阻力系数的√k倍，等效管的长度和水击波速等于任一实际管道的水击波速和长度；等效泵的机组惯性时间常数、扬程、出口阀门特性与实际泵相同，等效泵的Suter变换流量、力矩特性与实际泵相同，但等效泵的流量等于并联各泵流量之和。