双吸离心泵效率分析

 
    双吸离心泵是完成输水任务的关键设备。随着使用年限的增加和外部运行工况的变化,水泵机组长期运行在大流量工况,运行效率较低,易遭汽蚀破坏,可靠性差。因此,需根据当前实际运行工况和水泵原有水力性能及结构,提高水泵水力性能,使其运行高效点与实际运行工况点相符。通过在线检测,3号机组测试结果见图1中“改造前”性能曲线。从检测结果可看出,水泵运行高效点在流量1882m3/h,扬程62.1m处,效率为77.3%;最大开度时流量2664m3/h,扬程45.3m,效率73.0%。而实际运行工况点在流量2700m3/h处。因此,确定了双吸泵的改造目标:将泵的最高效率点偏移至流量2700m3/h,扬程44m处,效率预计达77%。
图1 泵性能曲线对比图
Fig.1 Contrastdiagramofpumpperformances
 
 
    1 高效点大流量偏移的途径由于泵内流动的复杂性,目前还难以完全有效地控制泵的性能。几何参数对性能的影响是多方面的,改变某种几何参数,虽然改善了某一性能指标,
却可能使另一指标下降。因此,需根据具体要求,全面分析,采取最有效的措施。要实现高效点大流量偏移,同时提高高效点效率,可以有3种途径:改变叶轮或泵体,或同时改变
叶轮和泵体。

    1.1 改变叶轮参数

从图2可看出,要实现高效点大流量偏移,需使特性曲线变得平坦,即从3线逐渐向1线变化。可通过以下方法实现:增大叶轮出口宽度;增大叶轮出口安放角;增大叶轮出口排挤系数等。同时,为了保证扬程不变,需减小叶轮出口直径。

    1.2 改变泵体参数

泵体参数的改变主要体现在喉部面积变化上,要使泵体特性曲线从1线逐渐向3线变化,需增大泵体喉部面积,见图3所示。
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双吸离心泵
图2 叶轮改变的特性曲线
Fig.2Performanceswhen
impellerchanges
 

双吸离心泵

    1.3 改变叶轮和泵体参数

只改变叶轮结构尺寸,或只改变泵体尺寸,由于相匹配的泵体或叶轮尺寸不变,同时要保持高效率,改动量都不会大。如果设计参数变化较大,需同时改变叶轮和涡壳的几何尺寸,实现高效点大流量偏移。根据以上分析及具体实施条件,确定了改造方案:重新设计叶轮,根据检测结果,有必要时再改动泵体。

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