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HS大口径单级双吸泵在甘肃省景泰川电力提灌管理局 二期大型泵站更新改造项目

发布日期:2017-05-02  浏览次数:176

一、项目背景

景泰川电力提灌工程(简称景电工程)是一项高扬程、大流量、多梯级电力提水灌溉工程。位于甘肃省中部,河西走廊东端,省城兰州以北180km处;灌区东临黄河,北与腾格里沙漠接壤;是一个横跨甘蒙两省区的景泰、古浪、民勤、阿拉善左旗四县(旗),跨黄河、石羊河流域的大(2)型电力提灌水利工程。整个工程由景电一期工程、景电二期工程(简称二期工程)、景电二期延伸向民勤调水工程(简称民调工程)三部分组成,其中景电一期是一个独立的供水系统,景电二期和民勤调水工程共用一个提水系统。整个景电工程设计提水流量28.56立方米/秒,加大流量33立方米/秒,兴建泵站43座,装机容量270MW,最高扬程713m,设计年提水量4.75亿立方米。建成干、支、斗渠1391条,长2422km。灌区总面积1496平方公里,总土地面积197万亩,宜农地面积142.40万亩,控制灌溉面积100万亩。灌区干旱、少雨、风沙多,属于干旱型大陆性气候;灌区范围内地表径流和地下水都极度匮乏,灌溉水源来自从黄河提水。

二、排水难题

泵站水泵存在的主要问题:

1、建设年代早,运行时间长,设计标准低,配套设置差;

2、机电设备超龄服役、带病运行、老化严重,且多为淘汰产品,耗能高、效率低;

3、河流泥沙含量高、危害大,不仅造成淤积、取水困难,而且对泵的磨蚀严重,水泵过流件使用年限短,运行费用高;

三、解决方案

通过和现场业主方、设计院、中国灌溉排水发展中心多次沟通,安徽三联泵业为该项目业主提供了一套完整的解决方案。

1、对双吸泵内流场的三维数值模拟、流动分析及水力优化

通过CFD技术对泵内流场进行数值模拟,分析泵内复杂的流动特性,准确快速的找出双吸泵设计中的关键问题,采用“数值模拟—修改流道几何参数和形状—数值模拟”的多次循环,解决双吸泵内部流动特性的分析方法,从而获得高效的水力模型。

2、抗磨损设计

①、采用低转速、低包角的设计方法,叶轮外径的圆周速度u2控制在40m/s以内;

②、减小叶轮口环直径,改善口环处的磨损;

③、口环等间隙密封,采用防护抗磨措施,密封间隙长度适当增长;    

④、泵体密封环外圆设置两道O形圈避免泵壳高低压腔之间串水导致的磨损;

⑤、叶轮采用叶片交替加载与V形交错形式,减小叶轮出口部分与蜗壳侧面的磨损。

3、过流部件材质选择

黄河水的主要特点工况复杂,含泥砂量大,运行一段时间后,会导致泵过流部件磨损严重,造成泵运行效率明显下降,耗电量增加,这就要求水泵过流部件的材质具有良好的抗磨蚀和冲刷性能。

通过对黄河水流工况的分析,结合公司所积累工程实践经验,泵过流部件材质选择如下:

①、泵壳:采用耐磨球墨铸铁QT500-7,并对壳体壁厚加厚至40mm;

②、叶轮:双相不锈钢DIN1.4460

③、泵体密封环:双相不锈钢DIN1.4462

④、轴套:采用3Cr13耐磨不锈钢并作表面淬火处理;

4、抗磨防护喷涂技术

泵壳内流道喷涂聚氨酯橡胶涂层,提高泵壳抗冲刷能力。

四、设备参数

规格型号

流量m3/h

扬程m

转速r/min

效率 %

必需汽蚀余量m

配套功率kW

HS1200-1000-1000A

12391

34

600

90%

 

1600

HS1200-1000-1100A

12492

47

600

90%

 

2240

HS1200-1000-1150A

12784

57

600

90%

 

2500

五、应用效果

1、相对国内其它厂家,效率提高约2%;

2、泵站综合运行效率提高约8%左右,能源单耗降低约0.75~0.85kWh/kt.m;

3、泵的叶轮及密封环的累计使用寿命≥12000h;