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南水北调东线水泵装置选型的几点想法

在南水北调东线工程中,水泵装置的型式对泵站工程建设的投资、运行费用、安全可靠、管理维修等具有决定性的影响。现就南水北调东线工程水泵装置选型谈几点想法。 1.科学合理地确定水泵装置型式 南水北调东线泵站工程中的水泵扬程低、流量大、比转数高,采用的泵型以轴流泵(含贯流泵)为主,配置合适的进出水流道构成水泵装置。装置性能是大中型低扬程泵站建设最为关心的问题之一,水泵装置型式与装置性能关系密切。为了能科学合理地确定水泵装置型式,应做到以下两点:(1)目前我国已建的大型泵站大多数为低扬程轴流泵站,水泵装置型式多种多样,东线泵站工程的水泵装置型式包含在其中。可结合大中型泵站更新改造,通过必要的原型观测与现场测试,彻底摸清各种水泵装置型的运行特点与存在的主要问题。(2)东线泵站工程施工期较长,要有计划对先期施工的泵站及时进行原型观测与现场测试,特别注意与这些泵站的水泵装置模型试验结果的比较,总结经验与教训,为后期建设泵站的设计施工特别是水泵装置型式的选择提供科学的技术依据。 2.水泵选择是关键
水泵装置选型除了选择水泵装置型式外,更看重的是要进行水泵的选择。要选择到满足要求的泵,具有一批性能优异的水泵水力模型是前提条件。不仅要收集所有性能好的特别是已建成运行良好的原型泵站得到检验的水泵水力模型,而且要集中优势、努力攻关,在近期再研制一些好的水泵水力模型,研制技术指标不要不切实际地提得太高,要兼顾能量性能与气蚀性能。要保证泵站使用大尺寸水泵的性能好,仅有好的水泵水力模型还不够,还需要有好的制造加工工艺,要严格加工制造过程的技术监督与管理,做到精益求精。通过对南水北调东线泵站工程几百台大型水泵的加工制造,使得我国泵业的制造能力与水平从整体上得到较大幅度的提高。 3.综合考虑技术与经济的因素 水泵装置选型工作具有综合性,要考虑的因素很多,方案比选要考虑技术与经济两个方面。当然装置性能昌其中最需要重视的因素,除此之外,配套电动机、传动设备、导轴承、叶片调节机构、调速设备等都是要求统一考虑的因素。具体到各个泵站,地质条件也是不得不考虑的因素,不同的水泵装置水泵临界气蚀余量不同,从而水泵安装高度也不同,导致工程开挖量、地基处理加固措施与投资不一样。对于跨流域调水工程,一定要重视工程的优化高度,减小泵站进、出水侧水位的变化幅度与变化速率,从而使得水泵装置经常工作在最高装置效率点附近。因高比转数泵高效区范围不宽,又因东线泵站工程中的水泵年运行时间较长,在5000小时以上,从而减小装置扬程的变化,保证装置效率在设计点附近,具有明显的节能意义和较好的经济效益。水泵装置性能包括能量性能与气蚀性能,能量性能应以装置效率为主要考核指标,而不应只追求高的水泵效率;气蚀性能对高比转数泵装置的长期安全稳定运行十分重要,要尽可能提高气蚀比转数,不能仅仅关心设计点的临界气蚀余量,要十分重视水泵工作范围边界点的临界气蚀余量。 4.确保泵站运行安全可靠 可靠性是年运行时间较长的调水泵站十分重要的问题。水泵装置的长期运行可靠性的保证与提高从选型分阶段就应具体落实。一个完整的水泵装置包含很多部件,只有每个部件的可靠性都较高,整个水泵装置的可靠性可能高。如果因为其中某个或某几个部件的平均无故障时间较短而降低装置可靠性,那么就要用可靠性指标更高的部件替换之或者舍弃该装置型式而采用可靠性指标较高的装置型式。比如竖井贯流泵装置中齿轮减速箱,目前国内产品平均无帮故障时间较短影响装置可靠性,则可以用可靠性较高的国外同类产品替换,但国外设备价格较高,因此应立足国内,加强与国际合作,尽快组织科研攻关,尽力提高该产品的质量;又比如斜式轴流泵装置中导轴承是一个降低装置可靠性的部件,应加强国内外调研,如果近期很难提高该部件的平均无故障时间,则结合各种泵站的具体情况分析,对年运行时间较长的泵站则宜采用其他可靠性较高的装置型式;对年运行时间较短的泵站或采用该装置型式优点明显突出的泵站,则仍可采用该装置型式,不过运行费用会有所增加,检修周期会有所减短。

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