水泵超高揚程運行應當如何處理？
發(fā)布時(shí)間：2014/3/25 新聞來(lái)源：明珠泵業(yè) 瀏覽次數：
水泵出現超高揚程的一般是大流量的泵出現的可能性大一些。因為大流量的泵揚程要求比較低，一般都是在平原湖區用的教多，也整因為如此，當出現洪澇災害時(shí)，因防洪需要，不得提高揚程來(lái)滿(mǎn)足需要。在平原湖區軸流泵站通常在外洪、內澇的情況下運行，盡管在設計時(shí)一些泵站對在某些不利工況下運行進(jìn)行過(guò)校核，但由于受水環(huán)境變化的影響，沿江和湖泊的河床逐年淤高，泵站內、外水位變幅較大，特別是特大洪水期間外江水位居高不下，泵站的揚程超出其設計使用范圍，泵站被迫停機，甚至損壞。
解決上述問(wèn)題，可根據各泵站實(shí)際情況，分別采取措施。
1.調節葉片安裝角
目前，國產(chǎn)軸流泵口徑在300mm以上的，葉片角度可以調節。調節葉片安裝角在一定程度上擴大了泵的使用范圍，當泵站揚程增高時(shí)，可減小葉片安裝角，適當減小出水量，以滿(mǎn)足水泵在高揚程情況下正常運行的要求。
目前國內數量較大、分布較廣，口徑在1m以下的中小型軸流泵站(一般由鄉鎮管理)，由于技術(shù)力量薄弱，加上調角費時(shí)費力(半調)。因此，泵站自投入運轉后，很少根據運行條件的變化對泵的正常運行范圍進(jìn)行復核和調節，結果造成能源浪費，泵站發(fā)揮不了正常效益。因此，建議加強技術(shù)指導，特別是對那些使用不當、揚程超過(guò)正常使用范圍的泵站，應根據新的運行條件，仔細復核水泵工況，提出相應的技術(shù)措施。按照經(jīng)濟、有效的使用原則，一般只有當調角不能滿(mǎn)足新的運行要求時(shí)，才考慮其它的技術(shù)改造方案。
2.換泵
如果將葉片角度調至小仍不能滿(mǎn)足高揚程的長(cháng)期運行要求，則可考慮更換成高揚程的水泵，如比轉數較低的軸流泵或導葉式混流泵等。
更換水泵通常是一種比較省事的辦法，但對大中型水泵，要考慮機組配套和流道匹配等因素，因此工程投資較大，機組設備費用較高。另外，在同流量下由于泵的揚程高，泵汽蝕及水力振動(dòng)的可能性增大，特別是與進(jìn)、出水流道之間的水力配合問(wèn)題往往成為換泵的主要矛盾。因此，在原有泵站水工基礎上采用換泵的辦法來(lái)解決高揚程問(wèn)題，不僅代價(jià)較高，而且技術(shù)上較復雜，因而一般只適用于中小型軸流泵站。另外，換泵時(shí)不僅要考慮在高揚程時(shí)泵站能夠安全運行，而且也應該盡可能使泵站能在多年運行中的平均效率較高，對于高揚程與平均揚程相差甚大的泵站應該充分考慮這一點(diǎn)。
3.改換葉輪
改換葉輪與換泵優(yōu)缺點(diǎn)大致相同。不過(guò)，改換葉輪僅涉及到泵內的某一部件，因而改造投資可大量節省，通常適用于大中型軸流泵站的修復與技術(shù)改造。
解決超高揚程問(wèn)題，必須將泵的現有葉輪更換成比轉數較低的軸流式葉輪(在功率不變的條件下，增大揚程，減小流量)。由于將葉輪的揚程提高，葉輪出口的速度或動(dòng)量矩環(huán)量增大，因而要求出口導葉的擴壓、消旋功能更強。目前國內葉輪直徑2.8m及以上的大型立式軸流泵，導葉固定在出口流道的鋼筋混凝土中，因而在改葉輪時(shí)更換導葉相當困難。由軸流泵的工作原理可知，葉輪揚程提高后，導葉進(jìn)口水流的**液流角(導葉進(jìn)口安裝角)α3減小，導葉的曲率θ增大。如不換導葉，在同**量下，水流必將在導葉進(jìn)口的背面形成旋渦區，從而引起泵的效率降低，出口壓力脈動(dòng)，因此在更換改型葉輪時(shí)好也更換導葉。對更換導葉有困難的，好與有關(guān)研究單位合作，在現有裝置條件下盡力尋求改善措施，終改造方案應該通過(guò)模型試驗來(lái)確定。
4.提高水泵轉速
由相似定律得知，提高水泵轉速，可增大泵的流量和揚程，但水泵的軸功率增加，動(dòng)力機需要增容。對超高揚程的泵站，采用這種方法的關(guān)鍵在于增速方式及變速設備的選擇。對小型排灌泵站，由于機組較小，變速容易實(shí)現(如調節內燃機進(jìn)油量，改變皮帶輪直徑等)。對以交流電動(dòng)機為動(dòng)力的，可調節同步轉速(分無(wú)級的變頻調速和有級的變頻調速)，或調節轉差率(適用于異步電動(dòng)機，分調節電機定子電壓、改變串入繞線(xiàn)式電機轉子電路的附加電阻等)兩種調節方式。前者屬于節能型，后者屬于耗能型。對大中型農用泵站，由于機組容量較大，調速設備較貴，因而使用受到一定限制。
但是，近幾年來(lái)結合水泵增速及電動(dòng)機改造需要，武漢水利電力大學(xué)泵及泵站教研室的有關(guān)專(zhuān)家主張在更換老化電機線(xiàn)圈的同時(shí)，實(shí)現增容和調速兩項功能。即在進(jìn)行老化電機改造時(shí)，通過(guò)減薄絕緣層厚度，加大繞組導線(xiàn)截面，在原電機結構不變的條件下，提高電機功率；同時(shí)，采用“丟極”的辦法提高電機轉速，以適應高揚程時(shí)泵站的運行需要。
水泵增速后帶來(lái)的新問(wèn)題，可能有汽蝕、機組結構強度、軸承壽命以及臨界轉速的校驗等問(wèn)題。水泵增速還可能使進(jìn)水流道流態(tài)變化，使水泵進(jìn)口處的流速和壓力分布不均勻，從而加劇機組振動(dòng)。采用這種改造方案，建議與有關(guān)研究單位和水泵、電機的生產(chǎn)廠(chǎng)家一道，根據泵站具體情況，商定具體改造方案。
