基于残差修正的离心泵差异演化建模与汽蚀特性

为构建精确的离心泵数学模型,在其机理模型基础上,利用差异演化算法自动辨识模型的参数和结构,并采用已有实验数据与该模型的残差实行修正,得到了精度较高的离心泵扬程-转速-流量模型;在该模型和已有凝水系统模型的基础上,研究某型船用凝水系统在凝水泵转速、冷凝器压力及冷凝器水位变化时的汽蚀特性。仿真结果显示:基于残差修正方法的差异演化算法可以自动生成满足计算精度和计算实时性的离心泵显式模型。在特定的运行条件下,过高的凝水泵转速、过高的冷凝器压力和过低的冷凝器水位,均会导致凝水泵汽蚀。定性和定量分析结果可以为该型船用凝水系统的设计和控制优化提供参考。     

变频给水泵小流量并联运行发生汽蚀的分析

白城市某电厂母管制给水系统并联运行的给水泵,其中一台变频泵运行时发生了汽蚀。一般来讲,多级泵只在首级发生汽蚀,但是该变频泵的后几级同样发生了汽蚀。由于后几级压力远高于水的汽化压力,给水泵后几级的汽蚀,从压力降低到汽化压力的角度无法解释发生汽蚀的原因。当调节范围过大时,水泵只有小物流量输出甚至无流量。针对这种情况,使用CFD软件Fluent对变频泵内部流场进行模拟,模拟水泵在小流量运行时,水泵流道内局部速度场的分布,分析流道内是否有漩涡存在。研究流场的速度变化以及水泵导叶内的漩涡分布情况,分析漩涡产生的汽蚀的分布。     

水泵并联选型及节能运行相关问题探讨

根据冷热水系统的流量及系统最不利阻力损失的特点,综合管路性能和水泵性能,分析了循环水泵并联特点和选型方法,特别分析并联水泵选型过程中的问题：水泵流量和扬程附加量的合理取值;并联水泵系统部分负荷采用部分水泵运行时,水泵的运行效率和电机超载性．从满足工况要求和节能的角度,按照闭式水系统和开式水系统管路特性的各自特点,分别用计算实例说明不同水泵系统变频节能调速的计算方法、特点以及注意的事项,进一步分析并联水泵变频调速系统的特点及适应性问题．     

地表水水源热泵水输配系统的能效分析

为了分析水输配形式、水泵配置和运行方式等对地表水水源热泵系统能效的影响,通过建立水泵能耗模型,找到了取水高差与取水泵能耗的关系,并结合系统能效的限定值,提出地表水水源热泵临界取水高差的概念及计算分析方法。基于对取水水泵功率随流量变化规律的研究,并结合实例,研究了取水水泵一、二级两种配置方式的确定依据。综合分析流量对机组和冷却水泵的能耗的影响,对比了定、变流量运行下的能效,以系统整体能效最佳为目标,得到了研究实例中取水泵的节能运行方式。研究表明,与常规系统相比,水源热泵系统节能效果的实现,存在临界取水高差的应用限制;而且由于机组、水泵所占系统能耗比重的差异,运行方式应依据优化模型而确定。     

离心泵结构件的失效及处理措施

单级双吸卧式离心泵是宁夏扶贫扬黄灌溉一期工程扬黄泵站的主要水泵设备.在抽送黄河水的工作过程中,汽蚀的破坏作用、含沙水流的磨蚀作用、机组停机时转子倒转的影响、前池拦污栅柴草杂物过多、机组频繁启动及检修质量不高等因素都将导致离心泵结构件失效损坏,进而使水泵出现流量不足和各种故障现象,直接影响到渠道水量的调度和灌区的正常灌溉.以1200S-56型单级双吸卧式离心泵为例,列举了水泵结构件的各种失效形式,系统分析了结构件的失效原因,并结合工作实践提出了结构件失效的具体处理措施.通过这些具有针对性的处理措施,有效减少了水泵结构件的损坏几率,延长了水泵的大修周期,提高了水泵运行的安全性和可靠性,对于泵站的运行管理具有一定的借鉴和指导作用.     

液压挖掘机回转启动过程节能技术

为了减小液压挖掘机回转启动过程中因泵输出流量与回转马达需求流量不匹配而产生的能量损失,提出了一种流量控制节能回转系统。使用流量控制阀将过载缓冲阀溢流流量信号转换为压力信号,根据该压力信号调节泵排量。仿真和试验结果表明:流量控制节能回转系统能够有效减小回转启动过程中的能量损失,相比传统回转系统,可节能20%以上。同时由于溢流一直存在,保证了回转启动过程中的扭矩需求,与传统回转系统相比,回转启动时间基本不变。     

基于Flowmaster模拟的核电站循环水系统节能优化研究

核电站厂坪高,循环冷却水量大,需要高扬程大流量的循环水泵,因此存在巨大的节能空间。根据现有核电站设备及管道参数拟合管路特性曲线,采用Flowmaster软件搭建了水力仿真模型,计算了变频及阀门调节时循环水泵的功率变化,充分利用虹吸作用和更换循环水管道管材,降低循环水泵扬程。研究结果表明,采取工况转换、虹吸利用、管材更换后,核电站节能效果显著。     

水泵叶轮汽蚀现象浅谈

从水泵叶轮最常见的汽蚀现象的产生机理入手,分析其对水泵正常工作的危害,根据影响汽蚀性能的系统因素,结合生产实践经验提出了可以有效避免泵的汽蚀故障发生的建议。     

太阳能热泵机组内蒸发器的模型与仿真研究

对太阳能热泵机组内蒸发器稳态分布参数模型进行仿真算法设计,以压缩机进、出口压力值、蒸发器冷冻水的入口温度、蒸发温度、蒸发器内水流量以及蒸发器简化模型计算出的蒸发器吸热量计算值作为输入参数,建立了基于神经网络的蒸发器优化模型.通过太阳能热泵系统实测数据学习而形成的蒸发器优化模型明显提高了仿真的速度及精度,运用该模型能够降低太阳能热泵系统的研究成本和缩短其设计周期.     

CPICP阀式配流系统工作特性的实验研究

提出了约束活塞型内燃式水泵的概念和它的工作原理,对其阀式配流系统进行了动力分析。为了证实仿真模型可以作为约束活塞型内燃式水泵性能分析和其它系统性能比较的依据,对其阀式配流系统的工作特性进行了实验研究,并对此阀式配流系统工作特性的实验结果和仿真结果进行了对比分析,分析结果发现误差在6%以内。实验表明,在油门开度相同的情况下,随着转速的增加,出水阀的压力变化平稳,而出水阀的流量明显增加;在转速相同的情况下,随着油门开度的加大,出水阀的压力明显增加,而出水阀的流量变化不大。实验结果与仿真结果非常接近,可以说明有关的理论分析计算是正确的,仿真模型可以作为约束活塞型内燃式水泵性能分析和其它系统性能比较的依据。     

四通换向阀泄漏对热泵性能影响实验

为了研究四通换向阀泄漏状态下对热泵机组性能的影响,搭建了泄漏状态下热泵实验台.采用实验研究的方法,进行了四通换向阀正常和泄漏状态下的对比实验,得到了热泵机组吸排气压力和温度、室内机进出风温差以及压缩机耗功等相关实验参数数据.结果表明:在此实验状态下,四通换向阀的泄漏造成压缩机吸排气压力降低和吸排气温度升高,使得热泵机组...     

控制阀的流量自感知及其在外泄漏自感知中应用

控制阀的外泄漏会造成物料损失,污染环境,甚至还会造成严重事故。利用控制阀外部的传感器来测外泄漏的传统方法低效,属于事后检测,使外泄漏事故得不到及时处理。为了实现控制阀外泄漏的快速自动检测,本文提出一种便于在工业现场实施的基于控制阀流量自感知的外泄漏检测方法。根据被控流体压力、控制阀开度等数据,建立控制阀的流量自感知模型,使控制阀具有流量自感知的能力。如果没有外泄漏,则由控制阀入口流进的流体质量和由出口流出的流体质量相等。如果控制阀发生外泄漏,则由控制阀入口流进的流体质量和由控制阀出口流出的流体质量不等,同时由于控制阀出口的流体质量减小,导致控制阀出口的压力等参数发生变化。为了恢复刚才泄漏前的稳态,闭环控制器向控制阀驱动器发出调节指令,增大阀门的开度,增加控制阀入口流量,以抵消外泄漏造成的影响。在相同的开度增量条件下,外泄漏引起的流量增量与正常操作所引起的不同。在实施控制阀的泄漏自感之前,根据平时正常的工况,预先确定各开度条件下的质量流量的名义最大值。根据流量自感知模型的质量流变化率和名义最大值,阀门控制器内嵌的泄漏诊断程序可实现外泄漏的自诊断,并发出外泄漏故障信号。此外,带流量自感知模型的控制阀,能当流量计用,可省掉管路中的流量测量设备。研究结果证明了所提出的外泄漏自感知方法的有效性。     

1000 MW 机组除氧器水位调节优化

针对潮州电厂1000MW机组除氧器水位自动无法投入的问题,通过优化控制策略,使除氧器水位上水门、变频器自动正常投入,并取得较好控制效果。由于系统对凝泵出口压力控制要求高,除氧器主、副路上水门在机组非高负荷都需要关至一定开度。本次控制策略优化中,在高负荷阶段,变频调水位,上水门全开减少节流损失;非高负荷阶段,变频调压力,上水门调水位,同时上水门参考大机阀门顺阀控制方式,使用顺阀方式控制除氧器主、副路上水门。总体取得良好的调节品质,降低了凝泵耗电,并保证了系统安全,达到预期目的。     

基于蒙特卡罗的压缩机组备用方案研究

针对天然气长输管道压缩机组备用方案的设计,提出了一种基于蒙特卡罗法计算设计方法,并给出了详细的设计流程。首先使用蒙特卡罗法对全线机组的失效概率进行计算,得到了同时失效机组数量;其次通过单机故障分析确定失效机组的位置;然后对多种故障工况进行模拟,分析故障工况下的运行参数,最终确定备用方案。并以某管道为例对该方法进行了工程应用。结果表明,一条设有20座压气站的管道仅需设置11台备用机组,即可保证管道在多种故障工况下均能正常运行。研究结果表明,基于蒙特卡罗法的压缩机组备用方法减少了备用压缩机组数量,降低了工程投资和管理成本,具有很好的理论和工程应用价值。     

非能动梭式特种阀防治水锤的特性分析与应用

本文介绍了一种新型的止回阀——非能动控制梭式止回阀,与旋启式止回阀在流体、结构原理、流阻系数、密封、启闭特性等方面进行比较,并对梭式止回阀进行了部分实验和仿真分析,得出梭式止回阀具有轴流对称、平衡绕流、低阻流线、启闭时间可调、多元密封、零泄漏、低噪音等优点,并成功应用在淮北国安电力有限公司的凝结水管路上。     

热水集中供热管网泄漏故障诊断模型

为了降低热水集中供热管网泄漏故障率及提高故障点检测效率,应用网络图论理论,建立管网节点泄漏水力工况计算模型。该模型采用供热管网平面拓扑结构,能够对管网节点泄漏工况进行模拟与预测。针对模拟管网水泵定扬程运行方式,分析供回水干管不同泄漏节点、不同泄漏量对管网水力工况的影响。结果发现：供水干管发生泄漏,会导致用户压差及流量减小;而回水干管发生泄漏,则增大。无论供水或回水干管,泄漏点之前各用户离泄漏点越近,变化程度越大;泄漏点之后各用户变化程度相同,且均大于泄漏点之前各用户。     

火电厂输灰管路浆体水击瞬变过程数值计算与分析

水力输灰在火电厂中获得越来越广泛的应用。在浆体水击瞬变过程基本方程的基础上,运用特征线方法建立了考虑含气量的伪均质浆体停泵水击瞬变过程数学模型。对某火电厂输灰复合管道计算了当水泵发生事故停泵时,水泵出口压力相对值,泵的无因次流量,泵的无因次转速,管道顶端最高点处的压力水头相对值的瞬变过程。通过对数值计算结果的分析,提出了在管道顶端最高点设置调压井和增大电机飞轮力矩的方法来降低管道中浆体水击的危害。     

滑阀先导式高压气动减压阀间隙泄漏特性研究

针对高压气动减压阀中滑阀式先导阀的缝隙泄漏,建立了考虑泄漏影响的数学模型,对减压阀工作条件和先导阀结构参数等影响因素进行了仿真.结果表明,降低减压阀输入压力、提高输出压力以及提高先导阀节流窗口宽度比等都能有效减少泄漏,仿真分析了泄漏对减压阀压力响应的影响,结果表明,泄漏能提高压力响应速度,但增大了压力超调且降低了压力稳定性,严重时还能导致振荡.仿真结果对于减压阀优化设计及其合理应用有较大参考价值.