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    離心泵改造實(shí)踐的體會(huì)

    時(shí)間:2015-12-29閱讀:183
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        摘要:當(dāng)水泵運(yùn)行工況點(diǎn)處于低效區(qū)時(shí),在不適宜更換新泵和葉輪切削的情況下,采用非標(biāo)葉輪法對(duì)水泵進(jìn)行改造,可達(dá)到改善水泵運(yùn)行工況和提高水泵運(yùn)行效率的作用。

        關(guān)鍵詞:離心泵  水泵特性曲線  葉輪切削  非標(biāo)葉輪法

        1、前言

        離心泵在抽送液體的過(guò)程中,須要消耗一定的能量。在離心泵的實(shí)際使用過(guò)程中,常常由于各種原因,部分離心泵實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)偏離區(qū),造成離心泵能耗過(guò)高和運(yùn)行狀態(tài)不理想的情況。為改善這一現(xiàn)象,需對(duì)離心泵進(jìn)行必要的技術(shù)改造,在滿足供水系統(tǒng)需要的水量、揚(yáng)程的前提下,進(jìn)一步提高離心泵的運(yùn)行效率。
        2、水泵改造課題的提出

        惠州市自來(lái)水總公司某水廠吸水泵站設(shè)計(jì)取水規(guī)模為60萬(wàn)m3/d,首期建成20萬(wàn)m3/d,吸水泵站取水設(shè)備是兩臺(tái)44SAP—14型離心清水泵,其銘牌參數(shù)為Q=9000m3/h,H=28.5m,n=425r/min,η=88%,比轉(zhuǎn)速為140 r/min,葉輪直徑ф=1110mm。兩臺(tái)水泵在運(yùn)行3000小時(shí)后,水泵葉輪有較明顯的汽蝕破壞現(xiàn)象,泵體振動(dòng)加劇,軸承出現(xiàn)不正常溫升。水泵運(yùn)行效果不理想主要是由于水泵的是以遠(yuǎn)期60萬(wàn)m3/d為依據(jù),故所選揚(yáng)程高于首期實(shí)際所需揚(yáng)程,因而導(dǎo)致水泵運(yùn)行工況點(diǎn)偏離區(qū),處于低揚(yáng)程、低效率和汽蝕性能差的區(qū)域運(yùn)行。2002年6月6日,該泵實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)(Q、H)為(11800,18)(圖一中的Z點(diǎn)),運(yùn)行效率僅為η,=75%左右。為解決上述問(wèn)題,2002年7月,惠州市自來(lái)水總公司決定對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)對(duì)性的改造。

        3、離心泵改造方案的確定及改造效果

        方案一:更換新泵是zui*的解決辦法。新泵可選取44SAP—25型離心泵,該泵設(shè)計(jì)參數(shù)為:Q=10800m3/h,H=20m,n=425r/min,η=90%。雖然換該泵時(shí)電機(jī)可使用原有水泵電機(jī),但由于該方案代價(jià)較高,且耗時(shí)費(fèi)力,不可避免的影響到水廠生產(chǎn),故不采用。
        方案二:當(dāng)水泵揚(yáng)程過(guò)高時(shí),切削葉輪外徑是一種調(diào)整水泵性能、降低水泵功率消耗的簡(jiǎn)便易行的方法。考慮該廠的首期供水規(guī)模及兩個(gè)泵站的機(jī)組匹配情況,經(jīng)葉輪切削后水泵宜在QB=9700m3/h,HB=18m工況點(diǎn)工作,即圖二的B點(diǎn)處。通過(guò)B點(diǎn)作切削拋物線H‘=K(Q‘)2,與原水泵特性曲線Q-H相交于A點(diǎn)。A點(diǎn)處即為滿足切削律要求的B點(diǎn)的對(duì)應(yīng)工況點(diǎn):QA=10900m3/h,HA=22.7m。

        葉輪經(jīng)過(guò)切削后,其性能參數(shù)Q,H的變化與切削后的輪徑D存在以下關(guān)系:QB/ QA=DB/DA,HB /HA =(DB/DA)2其中DA為原葉輪直徑,DB 為切削后的葉輪直徑。將A、B兩個(gè)工況點(diǎn)代入上式,得DB/DA=89%,即原葉輪的切削量為11%,臨界于比轉(zhuǎn)速為140r/min的葉輪zui大允許切削量14%。此外,根據(jù)切削定律,在切削限度內(nèi),切削拋物線H‘=K(Q’)2又稱等效率線,即在該曲線上的A、B兩點(diǎn)的相應(yīng)效率可視為相等。由于A點(diǎn)工況點(diǎn)效率為81%,處于水泵特性Q-H曲線的低效率區(qū),葉輪切削后的B點(diǎn)的運(yùn)行效率也將處于低效率運(yùn)行區(qū)(見圖一特性曲線)。本方案對(duì)水泵運(yùn)行效率提高不多,故也不采用。
        方案三:采用非標(biāo)葉輪法對(duì)水泵葉輪進(jìn)行改造,即設(shè)計(jì)制造非標(biāo)準(zhǔn)葉輪并裝配在原有的泵體上運(yùn)行,以達(dá)到有效改變水泵性能參數(shù)的目的。根據(jù)這一思路,能過(guò)對(duì)44SAP—25型水泵的葉輪進(jìn)行切削及參數(shù)整合,使之符合44SAP—14型水泵的要求。同時(shí)把原有水泵的比轉(zhuǎn)速由140 r/min提高到250 r/min,以使改造后的水泵達(dá)到降低揚(yáng)程、提高運(yùn)行效率的效果。2002年11月,按此方案對(duì)其中一臺(tái)水泵進(jìn)行了改造。改造后的44SAP—14/25型水泵運(yùn)行工況點(diǎn)QD=9700m3/h,HD=18m(圖中D點(diǎn))處于水泵運(yùn)行區(qū),運(yùn)行效率在88%左右。(其水泵特性曲線如圖三)

        44SAP—14型水泵經(jīng)過(guò)非標(biāo)葉輪改造后,水泵運(yùn)行中的振動(dòng)顯著減輕,噪聲降低,汽蝕現(xiàn)象得到很好的改善。原水泵配套電機(jī)的運(yùn)行電流也由原65.降至59.,使吸水泵站電耗有了大幅的下降。以每天取水量20萬(wàn)噸計(jì)算,改造后每天節(jié)約電量9.6×200=1920度,半年可節(jié)約電量達(dá)35萬(wàn)度。水泵改造前后能耗對(duì)比如下: 
        4、結(jié)論

        在不適宜更換新泵和進(jìn)行葉輪切削的情況下,采用非標(biāo)葉輪法對(duì)離心泵進(jìn)行改造,可以達(dá)到如下效果:

        (1)額定參數(shù)可按實(shí)際需求重新確定,受原水泵參數(shù)的限制更小;

        (2)改造后新泵運(yùn)行參數(shù)能更加符合生產(chǎn)需求,水泵運(yùn)行效率可以適當(dāng)提高,改造后節(jié)能*;

        (3)可以有針對(duì)性的改善水泵的某些特定性能。

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