全贯流泵抽水装置与半贯流泵抽水装置的综合比较研究

发布时间：2017-09-18 11:10

  本文关键词：全贯流泵抽水装置与半贯流泵抽水装置的综合比较研究

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【摘要】：大中型泵站的抽水装置一般由水泵、进水流道、出水流道、电机和传动设备等组成,是泵站的工作主体。贯流泵抽水装置有全贯流泵抽水装置和半贯流泵抽水装置两种型式,半贯流泵抽水装置可进一步分为灯泡式贯流抽水装置、竖井式贯流抽水装置和潜水式贯流抽水装置等3种型式。全贯流泵抽水装置和半贯流泵抽水装置都有其各自不同的特点,目前对半贯流泵抽水装置已有不少的研究和应用,但由于种种原因,对全贯流泵抽水装置很多人仍停留在以前电机效率低、抽水装置效率不高的认识上,其被认可和接受的程度还不高；近些年来,随着材料科学、工业制造水平和泵站工程技术水平的不断发展,全贯流泵抽水装置的电机在湿定子线圈制作材料及工艺上有了很大改进,全贯流泵抽水装置的性能已有较大的提高并在一定范围内得到了应用。为了更新人们对全贯流泵抽水装置的认识,更加全面地认识贯流泵抽水装置,使各种型式的贯流泵抽水装置都能得到更好的应用,本文对全贯流泵装置进行了三维湍流流动数值模拟和进、出水流道优化水力设计研究,并参照有关资料,对贯流泵抽水装置4种型式(全贯流泵式和后置灯泡式、前置竖井式、后置潜水式)的水力性能、机组结构、安装检修和工程投资等方面进行了综合比较研究。主要研究结论如下：(1)经过优化水力设计的全贯流泵装置水力性能优异；经分析比较表明,贯流泵抽水装置4种型式的水力性能都很优秀,其中,全贯流水泵消除了间隙空化,其空化性能稍好。(2)半贯流泵抽水装置采用常规干式电机和常规水泵,其泵轴受力复杂,一般采用齿轮减速传动,轴承较多；而全贯流泵抽水装置的电机采用湿定子结构,电机布置于水泵外缘；水泵也为常规水泵,但其电机转子与水泵叶轮外缘焊接成整体,叶片角度固定不可调,其泵轴受力简单,无传动设备,轴承少。(3)全贯流泵抽水装置和后置潜水式贯流抽水装置的泵机组为一体化结构,安装方便,但若出现故障、小修或大修需返厂检修保养；后置灯泡式贯流抽水装置由于其灯泡体空间有限,工作人员只能通过进人孔进出并将部件吊进和吊出,安装检修困难；前置竖井式贯流抽水装置安装检修适中。(4)全贯流泵抽水装置的泵机组结构紧凑,轴向尺寸小,投资少；采用齿轮减速传动的后置灯泡式贯流抽水装置目前仍需国际招标,设备投资大；后置潜水式贯流抽水装置的泵机组结构紧凑,土建投资少,但设备投资较多；前置竖井式贯流抽水装置投资适中。(5)随着科技技术水平和工业制造水平的不断提高和发展,全贯流泵抽水装置凭其结构简单、可靠性高的独特优势,有着十分广阔的工程应用前景。
【关键词】：全贯流泵抽水装置 半贯流泵抽水装置 水力性能 机组结构 安装检修 工程投资 综合比较
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TV675
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 符号说明11-13
• 1 绪论13-20
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 研究与应用现状14-17
• 1.2.1 研究现状14-16
• 1.2.2 应用现状16-17
• 1.3 存在问题17-18
• 1.4 本文研究的主要内容18-20
• 2 贯流泵抽水装置的型式和特点20-25
• 2.1 半贯流泵抽水装置20-23
• 2.1.1 灯泡式贯式流抽水装置20-21
• 2.1.2 竖井式贯流抽水装置21-22
• 2.1.3 潜水式贯流抽水装置22-23
• 2.2 全贯流泵抽水装置23-25
• 3 贯流泵装置水力性能数值计算方法25-31
• 3.1 三维湍流流动数值计算的数学模型25-28
• 3.1.1 控制方程25-26
• 3.1.2 湍流模型26-27
• 3.1.3 网格剖分27-28
• 3.2 三维湍流流动数值计算步骤28-31
• 3.2.1 前处理28-29
• 3.2.2 解方程29-30
• 3.2.3 后处理30-31
• 4 全贯流泵装置进、出水流道优化水力设计研究31-40
• 4.1 进、出水流道优化水力设计目标31-32
• 4.1.1 进水流道优化水力设计目标31-32
• 4.1.2 出水流道优化水力设计目标32
• 4.2 进、出水流道优化水力设计的约束条件32-33
• 4.3 全贯流泵装置进、出水流道优化水力设计研究33-37
• 4.3.1 进水流道优化水力设计33-35
• 4.3.2 出水流道优化水力设计35-37
• 4.4 全贯流泵装置三维湍流流动数值计算37-39
• 4.4.1 全贯流泵装置边界条件、计算区域及网格剖分37-38
• 4.4.2 全贯流泵装置流场分析38-39
• 4.5 本章小结39-40
• 5 全贯流泵抽水装置与半贯流泵抽水装置的综合比较研究40-55
• 5.1 水力性能比较40-45
• 5.1.1 主要水力性能指标40-41
• 5.1.2 抽水装置效率比较41-44
• 5.1.3 空化性能比较44-45
• 5.2 机组结构比较45-50
• 5.2.1 电机结构45-46
• 5.2.2 传动设备46-48
• 5.2.3 水泵48-49
• 5.2.4 泵轴49-50
• 5.2.5 轴承50
• 5.3 泵机组安装检修比较50-52
• 5.3.1 全贯流泵抽水装置泵机组的安装检修51
• 5.3.2 半贯流泵抽水装置泵机组的安装检修51-52
• 5.3.3 安装检修的比较52
• 5.4 土建投资和设备投资比较52-53
• 5.4.1 土建投资的比较52
• 5.4.2 设备投资的比较52-53
• 5.5 综合比较结果53
• 5.6 本章小结53-55
• 6 全文总结与展望55-57
• 6.1 全文总结55-56
• 6.2 展望56-57
• 参考文献57-61
• 附图61-64
• 致谢64-65
• 攻读学位期间发表的论文65-66

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本文编号：875164