前言

混(hun)流泵(beng)(beng)(beng)(beng)應用于(yu)農田排灌、防洪、排澇、污水處理、電(dian)站(zhan)(zhan)(燃煤電(dian)站(zhan)(zhan)，核電(dian)站(zhan)(zhan)，蓄(xu)能電(dian)站(zhan)(zhan)，潮汐電(dian)站(zhan)(zhan))冷卻系統(tong)等各個領域。混(hun)流泵(beng)(beng)(beng)(beng)比轉(zhuan)數范圍通常為(wei)300-500；其(qi)口徑為(wei)100-1 500 nun，有的可達(da)到6 000 mm以上；其(qi)揚程3-30 m，最高可達(da)60 m；流量(liang)200-2 000 Us或者更(geng)大，轉(zhuan)速100-1 450 r/min，混(hun)流泵(beng)(beng)(beng)(beng)在性(xing)能和結構方面(mian)，介于(yu)離(li)心泵(beng)(beng)(beng)(beng)和軸(zhou)流泵(beng)(beng)(beng)(beng)之(zhi)間。混(hun)流泵(beng)(beng)(beng)(beng)與離(li)心泵(beng)(beng)(beng)(beng)和軸(zhou)流泵(beng)(beng)(beng)(beng)相比，其(qi)主要優點是結構簡單、體積小、重量(liang)輕、占(zhan)地(di)面(mian)積小、性(xing)能穩定(ding)、功率(lv)平穩，在揚程變化時功率(lv)變化很小，且易于(yu)調速。

目前，加強(qiang)棍流(liu)泵的研究和(he)開發是非常重(zhong)要的，尤其是研制抗汽蝕性能好、結構先(xian)進、運行平穩的大型混流(liu)泵，以(yi)便適(shi)應南水(shui)北(bei)調工程對泵的需要。

1 SEZ型立式混流(liu)泵的(de)特點

1.1立式混流泵(beng)的主(zhu)要形式

立式(shi)(shi)混(hun)流泵(beng)葉輪淹沒于水(shui)下(xia)，起動時無需抽(chou)真空，且電(dian)機(ji)安(an)(an)裝(zhuang)于上(shang)層，通風良好，不(bu)會為(wei)洪水(shui)所淹沒，這是臥式(shi)(shi)泵(beng)所不(bu)能及的(de)(de)優點(dian)。立式(shi)(shi)混(hun)流泵(beng)具有(you)效率高(gao)、汽蝕性能好、體(ti)積小、維修方便的(de)(de)優點(dian)。根據結構不(bu)同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)導(dao)葉式(shi)(shi)和(he)蝸(gua)殼(ke)(ke)式(shi)(shi)兩種。立式(shi)(shi)導(dao)葉泵(beng)可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)轉(zhuan)子(zi)(zi)可(ke)(ke)抽(chou)的(de)(de)雙(shuang)殼(ke)(ke)體(ti)式(shi)(shi)(K型(xing)(xing))和(he)轉(zhuan)子(zi)(zi)不(bu)可(ke)(ke)抽(chou)的(de)(de)單(dan)殼(ke)(ke)體(ti)式(shi)(shi)(B型(xing)(xing))。根據安(an)(an)裝(zhuang)方式(shi)(shi)，又可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)單(dan)基層式(shi)(shi)和(he)雙(shuang)基層式(shi)(shi)兩種，單(dan)基層式(shi)(shi)的(de)(de)電(dian)機(ji)與泵(beng)安(an)(an)裝(zhuang)于同(tong)一基礎(chu)上(shang)，而雙(shuang)基層式(shi)(shi)的(de)(de)電(dian)機(ji)與泵(beng)分(fen)(fen)(fen)(fen)別安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)(zai)各(ge)自的(de)(de)基礎(chu)之(zhi)(zhi)上(shang)。為(wei)適應(ying)不(bu)同(tong)使用范圍(wei)，葉片(pian)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)固定(ding)式(shi)(shi)和(he)可(ke)(ke)調(diao)式(shi)(shi)兩種。目前，主(zhu)要(yao)的(de)(de)型(xing)(xing)號(hao)有(you)LKX型(xing)(xing)(固定(ding)葉片(pian)、轉(zhuan)子(zi)(zi)可(ke)(ke))、LBS型(xing)(xing)(固定(ding)葉片(pian)、轉(zhuan)子(zi)(zi)不(bu)可(ke)(ke)抽(chou))，LBX型(xing)(xing)(固定(ding)葉片(pian)、轉(zhuan)子(zi)(zi)不(bu)可(ke)(ke)抽(chou)、出(chu)水(shui)管(guan)安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)(zai)泵(beng)基礎(chu)之(zhi)(zhi)下(xia))，LKX型(xing)(xing)(固定(ding)葉片(pian)，泵(beng)轉(zhuan)子(zi)(zi)可(ke)(ke)抽(chou)，出(chu)水(shui)管(guan)安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)(zai)泵(beng)基礎(chu)之(zhi)(zhi)上(shang))，TKK型(xing)(xing)(葉片(pian)可(ke)(ke)調(diao)，泵(beng)轉(zhuan)子(zi)(zi)可(ke)(ke)抽(chou)，出(chu)水(shui)管(guan)安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)(zai)泵(beng)基礎(chu)之(zhi)(zhi)下(xia))，LT型(xing)(xing)(葉片(pian)可(ke)(ke)調(diao)，泵(beng)轉(zhuan)子(zi)(zi)可(ke)(ke)抽(chou)，出(chu)水(shui)管(guan)安(an)(an)裝(zhuang)在(zai)(zai)泵(beng)基礎(chu)之(zhi)(zhi)上(shang))幾種，可(ke)(ke)供選型(xing)(xing)。

1.2 SEZ型立(li)式混流(liu)泵特(te)點

SEZ型立(li)式混流(liu)泵(beng)是一(yi)種新利的(de)混流(liu)泵(beng)，具有揚程(cheng)高、流(liu)量(liang)大、效率高、適應范(fan)圍廣的(de)優點(在揚程(cheng)變化較(jiao)大時，電機(ji)功率變化很小(xiao)。SEZ，型立(li)式混流(liu)泵(beng)采用一(yi)種上支承的(de)方(fang)式，電機(ji)與水泵(beng)連接為一(yi)體(ti)，因此安裝極(ji)為方(fang)便(bian)，機(ji)組(zu)振動(dong)小(xiao)，運(yun)行平穩。SEZ型立(li)式混流(liu)泵(beng)的(de)結(jie)構如圖I所(suo)示。

SEZ型立式混流(liu)泵(beng)具有如下特點。

(1)可抽芯式結(jie)構(gou)。

SEZ型立式(shi)混(hun)流泵(beng)(beng)的最大特點為可(ke)抽芯(xin)式(shi)結(jie)構(gou)，抽芯(xin)體(ti)包括(kuo)葉輪室、導葉、葉輪、導軸(zhou)承、軸(zhou)、中間連接(jie)器、護套(tao)管等零件。它(ta)可(ke)以(yi)從(cong)泵(beng)(beng)體(ti)中整體(ti)抽出，不必要(yao)拆卸外筒體(ti)和聯接(jie)管路即可(ke)輕易拆下抽芯(xin)整體(ti)，從(cong)而給檢修帶來了很大的方(fang)便抽芯(xin)體(ti)結(jie)構(gou)外形如圖2所示。

(2)陶瓷導軸承。

在立(li)式(shi)泵(beng)(beng)上(shang)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)導(dao)軸(zhou)承(cheng)(cheng)在進(jin)(jin)水(shui)(shui)池水(shui)(shui)位(wei)以上(shang)時，在泵(beng)(beng)起動而未投(tou)人正常(chang)運(yun)行前，如果不(bu)從外(wai)界供水(shui)(shui)，這(zhe)(zhe)些(xie)軸(zhou)承(cheng)(cheng)就會缺水(shui)(shui)潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)，而ri在投(tou)入(ru)正常(chang)運(yun)行后用(yong)(yong)抽(chou)送的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)進(jin)(jin)行潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)也容易造成導(dao)軸(zhou)承(cheng)(cheng)磨(mo)(mo)損。SEZ型立(li)式(shi)混流(liu)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)導(dao)軸(zhou)承(cheng)(cheng)采用(yong)(yong)陶瓷(ci)材料(liao)(liao)，十分耐磨(mo)(mo)，當泵(beng)(beng)進(jin)(jin)人正常(chang)運(yun)行后，可由(you)泵(beng)(beng)本身抽(chou)送的(de)(de)(de)(de)渾水(shui)(shui)進(jin)(jin)行冷卻(que)潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)，其磨(mo)(mo)損量非(fei)常(chang)小，是一種(zhong)很有推廣前途的(de)(de)(de)(de)渾水(shui)(shui)潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)軸(zhou)承(cheng)(cheng)，對簡化(hua)水(shui)(shui)泵(beng)(beng)的(de)(de)(de)(de)結構(gou)有很大的(de)(de)(de)(de)意義。這(zhe)(zhe)種(zhong)陶瓷(ci)軸(zhou)承(cheng)(cheng)所選(xuan)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)材料(liao)(liao)主要是氧(yang)化(hua)鋁(lv)(AlO}，氧(yang)化(hua)錯(cuo)(ZrO)，碳化(hua)硅(Sic)，氮化(hua)硅(SiA)。這(zhe)(zhe)些(xie)材料(liao)(liao)在潤(run)(run)(run)(run)滑(hua)條(tiao)件(jian)不(bu)好的(de)(de)(de)(de)J清(qing)況下仍具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)導(dao)熱性能(neng)和耐磨(mo)(mo)性能(neng)。據測試(shi)，這(zhe)(zhe)種(zhong)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)軸(zhou)承(cheng)(cheng)已安全(quan)運(yun)行20000 h以上(shang)。

(3)自動排氣裝置。

在泵系統出水管(guan)道較長時(shi)(shi)，管(guan)道中積(ji)聚有(you)(you)大量空氣，空氣的存(cun)在會使起動時(shi)(shi)問增長，且造成(cheng)起動不平穩。SEZ型(xing)立(li)式混流(liu)泵安裝有(you)(you)自動排氣閥裝置，可以(yi)在機(ji)組啟動時(shi)(shi)將管(guan)道內的氣體排出，使機(ji)組平穩運行。

2在瘦西湖(hu)引(yin)水泵站中的應用

2.1泵站基本情況

揚州(zhou)市瘦西(xi)湖(hu)引水泵站位于揚州(zhou)市發電廠北、磚(zhuan)廠附近的京杭大(da)運河西(xi)側。該工程(cheng)安裝SEZ700-595/500型(xing)立式導(dao)葉式混流(liu)(liu)泵，配用Y3551，-8型(xing)200 kW電機4臺套，設計流(liu)(liu)量4 m3/s.

四臺泵經并(bing)聯(lian)后匯人直徑1.6 m的管(guan)道輸水(shui)，輸水(shui)總管(guan)長5.6 km，匯人保障湖(hu)(hu)，并(bing)自流進人瘦(shou)西湖(hu)(hu)

2.2采用立(li)式混流(liu)泵(beng)代替原設計離(li)心潛(qian)水(shui)泵(beng)

經模型(xing)試驗測試換(huan)算(suan)，瘦(shou)西湖引水泵(beng)(beng)(beng)(beng)站(zhan)在(zai)設計(ji)工況下(xia)，單(dan)泵(beng)(beng)(beng)(beng)設計(ji)流量Q=1.0 m3/S，總揚程(cheng)H=11.14 m，正常起動(dong)(dong)揚程(cheng)H啟動(dong)(dong)=15.87 m，最(zui)不利起動(dong)(dong)揚程(cheng)H啟動(dong)(dong)=18.25 m。原設計(ji)選(xuan)用(yong)700GQ4000-20-315型(xing)潛(qian)水式(shi)離心泵(beng)(beng)(beng)(beng)，潛(qian)水離心泵(beng)(beng)(beng)(beng)的(de)(de)最(zui)大優點是無需建造(zao)水上泵(beng)(beng)(beng)(beng)房，它比較適(shi)用(yong)于(yu)城(cheng)市(shi)排(pai)水土地(di)緊張的(de)(de)地(di)方。造(zao)價(jia)分析表明，潛(qian)水泵(beng)(beng)(beng)(beng)的(de)(de)價(jia)格遠遠高于(yu)普通水泵(beng)(beng)(beng)(beng)加電動(dong)(dong)機的(de)(de)價(jia)格。考慮到瘦(shou)西湖引水泵(beng)(beng)(beng)(beng)站(zhan)位于(yu)城(cheng)市(shi)郊區，土地(di)不是泵(beng)(beng)(beng)(beng)站(zhan)投資的(de)(de)主(zhu)要(yao)因素，而反之(zhi)引水泵(beng)(beng)(beng)(beng)站(zhan)要(yao)建造(zao)出漂亮的(de)(de)泵(beng)(beng)(beng)(beng)房，成(cheng)為一(yi)處(chu)觀光景點。

另外，由(you)于潛(qian)水離心泵中(zhong)的(de)電動機對出(chu)水的(de)阻擋及進水條件相對較差，泵的(de)效率偏低。考慮(lv)到(dao)引水泵站常年(nian)使用，必須有較高(gao)的(de)效率才能降

低(di)運營成本(ben)。而潛(qian)水(shui)(shui)(shui)離心泵本(ben)身進水(shui)(shui)(shui)條件(jian)差，出口有(you)電動(dong)機的阻(zu)塞，特別是原設(she)計(ji)的電動(dong)機功率大(da)，對水(shui)(shui)(shui)泵出水(shui)(shui)(shui)堵塞作用較大(da)，造成出水(shui)(shui)(shui)效率降低(di)。據初(chu)步(bu)分析(xi)，潛(qian)水(shui)(shui)(shui)泵的效率比普(pu)通泵要降低(di)5%左右。

考慮到以上(shang)的(de)因(yin)素，加上(shang)離心泵(beng)揚程偏離泵(beng)站(zhan)設(she)計工(gong)況較多，所(suo)(suo)以選用(yong)了SEZ立式混(hun)流(liu)(liu)泵(beng)。這種(zhong)新型(xing)的(de)混(hun)流(liu)(liu)泵(beng)具有效率(lv)高，汽蝕性(xing)能好，功(gong)率(lv)變化(hua)平(ping)穩，在揚程變化(hua)時(shi)功(gong)率(lv)變化(hua)很小(xiao)(xiao)，檢修(xiu)方(fang)(fang)便的(de)特點。特別是(shi)立式混(hun)流(liu)(liu)泵(beng)，起(qi)動時(shi)無(wu)需抽真空，輔助設(she)備少(shao)，電動機(ji)位于地面層，通風、采光、散(san)熱性(xing)能好，檢修(xiu)方(fang)(fang)便，上(shang)層機(ji)房內僅布(bu)置(zhi)立式電機(ji)，布(bu)置(zhi)簡單，可(ke)以減小(xiao)(xiao)機(ji)房尺寸(cun)。因(yin)此，選用(yong)立式混(hun)流(liu)(liu)泵(beng)是(shi)因(yin)地制宜的(de)最(zui)佳選擇。所(suo)(suo)以經多種(zhong)泵(beng)型(xing)方(fang)(fang)案比(bi)較后，最(zui)終選用(yong)SEZ700-595500型(xing)立式導葉式混(hun)流(liu)(liu)泵(beng)。

2.3立式混流泵拆裝順序

2.3.1水泵筒體的安裝

(1)把第一部分筒體(包括進水喇叭和外接(jie)管)吊人泵井內并把它(ta)放在支承工(gong)字鋼上。

(2)把第(di)二(er)部分(fen)筒體(外接管(guan))吊到上第(di)一部分(fen)筒體上并組(zu)裝(zhuang)好。

(3)吊(diao)起上述第一、第二部分(fen)筒(tong)體和底版(ban)，抽去外接管出支(zhi)承用(yong)工字(zi)鋼，降下筒(tong)體，用(yong)工字(zi)鋼支(zhi)撐在外接管處。

(4)類似第一、二部分筒(tong)體(ti)的安裝(zhuang)方(fang)法(fa)，分步依次裝(zhuang)好整個泵筒(tong)體(ti)。

3.3.2泵抽(chou)芯部分的安(an)裝

(1)把包括葉輪(lun)室、導葉、葉輪(lun)、導軸承、軸、中間連(lian)接器、護套管(guan)等零(ling)件在內的抽芯(xin)體組裝好，并(bing)垂直(zhi)放置，防止倒落。

(2)把組裝好的抽(chou)芯體部分吊人泵外(wai)筒內，并用工字鋼在出水(shui)彎管上支撐好。

(3)吊(diao)起泵的傳動軸(軸端(duan)應安裝好(hao)剛性聯(lian)軸器(qi)(qi))與泵軸端(duan)的聯(lian)軸器(qi)(qi)連接好(hao)，并(bing)扳緊鉸孔螺(luo)栓及螺(luo)母(mu)。

(4)吊起護(hu)軸(zhou)(zhou)套、軸(zhou)(zhou)承(cheng)支架、護(hu)套管對齊裝(zhuang)至軸(zhou)(zhou)承(cheng)支架上并擰人相(xiang)關(guan)螺栓、螺母等。

(5)把整個(ge)抽(chou)(chou)芯部件吊起，抽(chou)(chou)去支承用工字鋼，慢(man)慢(man)放下至外筒體內，使葉輪室的(de)錐面與外接管密封環的(de)下錐面對齊(qi)。水泵(beng)拆卸按其相反的(de)順序即可。

2.4泵站測試

對瘦西湖(hu)泵(beng)站(zhan)的(de)立式混流泵(beng)機組在不同(tong)工況(kuang)組合下的(de)裝置效(xiao)率和(he)振動、噪聲(sheng)及頻譜值進行了現場(chang)測試。從1號機組到(dao)4號機組，分別為運(yun)(yun)行4臺機至L臺機，主要測試數(shu)據(ju)(ju)如(ru)表1所示(shi)。通過(guo)觀測和(he)測試數(shu)據(ju)(ju)分析，整個機組運(yun)(yun)行非常平穩，并符合設(she)計工況(kuang)的(de)要求。

3結語

SEZ型立式混流泵具有運行平穩、效率高、汽蝕性能好、在揚程變化時功率變化小，抽芯式結構檢修方便等優點，它不僅兼有離心泵和軸流泵兩者的優點，還克服了兩者的缺點。因此SEZ T4立式混流泵具有非常廣闊的應用前景。
 

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