高效三元流技术对高扬程大流量离心泵叶轮的节能改造

高效三元流技术对高扬程大流量离心泵叶轮的节能改造*赵文辉(甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃景泰730400)摘要:高扬程大流量卧式离心泵运行中存在工况点偏离，效率低下，耗电量大等问题，通过三元流技术对叶轮重新设计制造，在原有水泵及配套电机不变的情况下只更换叶轮，运行中进行参数测试比较，水泵运行效率明显提高，达到显著的节能效果。同时为同类型水泵及系统的高效节能改造提供借鉴途径。关键词:高扬程大流量;双吸泵;三元流技术;改造中图分类号:TH311文献标志码:A文章编号:1007－4414(2014)04－0190－02EnergySavingImprovementforHighHeadandLargeFlowofCentrifugalPumpImpellerwithThreeDimensionaFlowTeehnologyZHAOWe－hui(GansuProvinceJingtaiＲiverIrrigationManagementBureau，JingtaiGansu730400，China)Abstract:Theoperatingpointdeviation，lowefficiencyandhighpowerconsumptionproblemexistintherunningofhighliftandlargeflowrateofhorizontalcentrifugalpump，theimpellerisdesignedandmanufacturedthroughtheapplicationofthreedimensionalflowtechnology，theimpellerisonlyreplacedinthecaseoforiginalwaterpumpandmotorremainingthecase，parametermeasurementiscompared，theefficiencyofthepumpsignificantlyisimproved，whichachievesenergysavingeffectsignificantly．Atthesametime，itprovidesthereferencefortheefficientwayofenergysavingforsametypewaterpumpandsystem．Keywords:highliftandlargeflow;doublesuctionpump;threedimensionalflowtechnology;improvement0引言甘肃省景电工程一期泵站装有16台32Sh－9型双吸离心泵，这些泵是保证景泰川灌区30万亩农田和20万人畜饮水的关键设备。由于设备属20世纪60～70年代产品，设计制造水平落后，其设计参数为［1］:流量2m3/s，扬程82m，转速750r/min，配套功率2000kW，性能曲线图如图1所示。图132Sh－9型水泵性能曲线图实际运行中流量为1．87m3/s，电流为220A，效率为72．94%。经检测计算，水泵效率与装置效率偏低，实际运行中耗电量大，提水量小，且在偏离工况点小流量区运行。根据目前国内外双吸离心泵设计制造水平，这些水泵已属低效高耗设备，实际运行中要付出高昂的电费且提水量不能满足设计要求和灌区需求。由此，必须对现有16台32Sh－9水泵进行更新改造，以达到系统节能降耗、降低成本、满足提水量的要求。进行技术改造的途径有两条:一是选择性能优越的水泵进行更新改造;二是对水泵的水力性能进行技术改造升级［2］。前者投资巨大且周期长，而后者投资小见效快。所以，应用三元流技术对32Sh－9水泵叶轮进行技术改造无疑是最佳选择。1三元流技术基本原理水泵的运行效率与泵体内部流体流动状况是密不可分的，而传统的一元流结构不能准确而反映泵体内液体的真实流动状态，从而在设计上就导致了泵的效率偏低。三元流的设计理念就是通过三元射流———尾迹流动计算，对因流体粘性和泵体内部压力梯度引起的流体流动状态进行定量分析，进而改善叶轮内流体的流动状态，减小进口冲击、出口尾迹脱流等损失，使泵效率得以提高。三元流叶轮与传统二元流叶轮的比较:三元流叶轮与原二元流叶轮除安装尺寸(轴孔、键、密封环)相·091·经验交流2014年第4期(第27卷，总第132期)·机械研究与应用·*收稿日期:2014－06－25作者简介:赵文辉(1963－)，男，甘肃兰州人，工程师，主要从事泵站机电管理与运行管理方面的工作。同，但其叶片形状发生了很大的变化(见图2、图3)。由图2、3可知两者的区别:①三元流叶轮叶片加宽了许多，特别是轮毂减少使流通能力增大;②三元流叶轮直径减少了，而出口宽度增大;③三元流叶片的扭曲度较一元流的大很多;④三元流叶片进口边向来流进口伸展，减