大型低扬程排灌泵站选型研究

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1、大型低扬程排灌泵站选型研究日立泵制造(无锡)有限公司2009年6月5日第一部分：排灌泵站选型研究第二部分：国内大型泵站情况第三部分：大型泵设计及制造2排灌泵站选型研究立式全调节导叶式混流泵立式全调节轴流泵潜水泵及斜式轴流泵3排灌泵站选型研究立式全调节混流泵导叶式混流泵由于其具有较宽的高效区，效率高，良好的汽蚀性能以及无明显的不稳定区，已在7.0m以上扬程工况的用户中广泛采用。国内先进的混流泵模型的效率一般比轴流泵模型效率高约2～3%，通常轴流泵效率对扬程的变化比较敏感，扬程变化0.5m,效率就要下降1.5～2%，而混流泵只有0.5%左右。轴流泵的不稳定区（驼

2、峰区）相当明显，通常超过设计扬程1.5m时就开始出现，严重时影响机组的稳定运行。轴流泵有两种汽蚀情况：一是叶片的汽蚀，发生在叶片的背面；一种是间隙汽蚀，发生在叶轮外缘。混流泵叶片约有1/4起诱导轮作用，同时叶片轴线与主轴线呈55°夹角，因此，由于以上两种原因改善了混流泵的汽蚀性能。4排灌泵站选型研究立式全调节轴流泵立式全调节轴流泵在模型研究上比较完善，比转速从500～1600，基本上每提高50，就可选择不同的模型，由于传统运用较多，结构上已相当完善，体现有比较高的可靠性。因此，不同扬程工况的用户，尤其是排涝泵站，扬程低，流量大，适合采用轴流泵，20世纪后期国

3、内建设的大型泵站，扬程从1～10m，立式轴流泵占90%以上，结构简单、运行可靠、模型研究完善是轴流泵的典型特征，但由于其效率偏低，装置效率一般超不过70%，变工况运行（扬程变化）适应性差，过度过程不稳定制约了轴流泵应用领域。5排灌泵站选型研究潜水泵泵及斜式轴流泵大型潜水泵泵国内运用不是很多，从技术上来讲，国内潜水泵已日趋完善，但由于受维修因素影响，大型潜水泵的运用大大滞后其他泵型的发展。本公司与合肥电机厂在2003年联合开发了1.8m潜水泵已成功运用,采用的是齿轮箱传动方式,功率500kw,与传统意义上的潜水泵有较大的区别,1000kw功率的潜水泵目前国内运

4、用不多.6斜式泵目前国内运用比较多，结构型式有15°、30°、45°，传动方式有直接传动，齿轮箱减速传动；调节方式有全调节和半调节；水导轴承有非金属水润滑轴承，油（油脂、稀油）润滑金属轴承，叶轮直径从1.6～4.1m,设计制造、加工工艺、安装运行已日趋完善。大型斜式轴流泵由于其良好的水力性能、较小的开挖深度、厂房高度低、机组受力均匀等优点，越来越受到不同用户的高度关注，尤其是低扬程（＜3m），大流量工况下，在传统立式、卧式机组不适应使用，贯流机组又不十分完善的情况下，斜式机组是一种比较好的选择。目前国内最大的斜式机组叶轮直径4.1m斜15°安装，水泵设计扬程

5、1.8m,单泵流量50m3/s，安装在苏州太浦河,已投入商业运行。7国内大型泵站情况20世纪90年代开始，国内大型泵的结构形式有了较快的发展，尤其是低扬程泵，据不完全统计，上世纪90年代以后国内新建的叶轮直径2.5m以上的大型泵站有18座，其中立式轴流泵七座，占38.8%；斜式泵六座，占33.3%，其中15°斜式轴流泵齿轮箱间接传动四座，斜30°、斜45°轴流泵直接传动各一座；灯泡直接传动贯流泵一座，各占5.5%；立式开敞式轴流泵四座，占25%，基本都是低扬程泵站（扬程＜5m）。在机组叶片的调节方式上基本都采用机械调节系统，到90年代末期，机械调节系统已比较

6、完善，已用到2200kw。在泵组的材料选择以及工艺制造上，与传统比较也有了很大突破，主要体现：叶片选用抗汽蚀性能好的不锈钢材料；叶轮外壳内衬不锈钢；主轴轴颈堆焊硬质合金；轴衬选用船用尾轴轴承；流道采用流体数值计算；叶片采用五轴联动加工等，这些技术的采用，大大提高了我国大型泵的制造水平，为南水北调东线工程机组的选型提供了良好的经验。8大型泵设计及制造通常单机流量大于10m3/s，或叶轮直径超过1.6m的泵称为大型泵。我国的大型泵技术起步上世纪60年代，发展于90年代，到本世纪初已初步形成立、卧、斜三大系列，叶轮直径有1.6m、1.8m、2.0m、2.5m、2.

7、8m、3.0m、3.1m、3.2m、3.8m、4.0m、4.1m、4.5m等，以满足不同用户的需求。就大型泵的品种规格而言，无疑本公司是走在国际前列，品种多,规格齐.但其综合制造技术水平与国际先进水平比较还有一段距离。这是由于长期以来大型泵服务的主要对象是水利系统，用途一般以排涝为主，投资主体是国家，产生的效益是间接效益、社会效益，加上客观上年运行时间较短，甚至几年用一、两次，因而人们通常注重的是泵站的投资规模，在市场经济不很规范的招投标中，价格起着重要作用，很少注重泵的制造技术提高，由于大型泵向电厂、市政、船厂等领域的拓展，泵的制造技术随着不同用户、不同时

8、期要求逐步提高，但提高的幅度是有限的，与国际先进制造