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前置导叶调节对水泵性能的影响及使用控制

[10-12 12:22:53]   来源:http://www.67jzw.com  给水排水   阅读:8629

概要: 表1不同导叶角度下泵运行效率的测试数据 导叶角度75º80º85º90º95º100º105º110ºA泵效率%81.8282.2282.5182.7081.7680.2577.8976.10B泵效率%85.6285.7385.7385.0184.0882.2679.8377.43C泵效率%88.5087.3687.4086.9285.8084.47810779.25对于上述现象产生的原因,可以用欧拉方程和速度三角形来分析:由前述我们知道, 75o—110o.范围之内当导叶向小于90o方向调节时,液流产生正预旋Ⅵu,会降低泵的理论能头HT.但是,由于相对速度ω1减小,使液流对叶轮的冲击损失大为减少了,故泵的效率没有明显下降;相反,在导叶角度向大于90o方向调节时,虽然液流产生反预旋Ⅵu,提高了理论能头HT.但是,由于相对速度ω1增大,使液流对叶轮的冲击损失增大了,故效率有相对明显的下降。如果当导叶角度向极限以外调节时,将使流量偏离设计流量Qd,液流冲角。发生变化,此时在叶轮叶片的工作面

前置导叶调节对水泵性能的影响及使用控制,标签:给水排水设计规范,建筑给水排水,http://www.67jzw.com

  表1不同导叶角度下泵运行效率的测试数据

导叶角度 

75º 

80º 

85º 

90º 

95º 

100º 

105º 

110º 

A泵效率% 

81.82 

82.22 

82.51 

82.70 

81.76 

80.25 

77.89 

76.10 

B泵效率% 

85.62 

85.73 

85.73 

85.01 

84.08 

82.26 

79.83 

77.43 

C泵效率% 

88.50 

87.36 

87.40 

86.92 

85.80 

84.47 

8107 

79.25 

  对于上述现象产生的原因,可以用欧拉方程和速度三角形来分析:由前述我们知道, 75o—110o.范围之内当导叶向小于90o方向调节时,液流产生正预旋Ⅵu,会降低泵的理论能头HT.但是,由于相对速度ω1减小,使液流对叶轮的冲击损失大为减少了,故泵的效率没有明显下降;相反,在导叶角度向大于90o方向调节时,虽然液流产生反预旋Ⅵu,提高了理论能头HT.但是,由于相对速度ω1增大,使液流对叶轮的冲击损失增大了,故效率有相对明显的下降。如果当导叶角度向极限以外调节时,将使流量偏离设计流量Qd,液流冲角。发生变化,此时在叶轮叶片的工作面会形成旋涡区,引起更大的冲击损失,泵的效率更低。

  综上所述,我们认为:前置导叶调节引起水泵效率变化,液流的预旋和对叶轮的冲击损失是主要因素。因此,前置导叶的调节是有限度的。即使在限定的75o一110o的使用范围之内,也应避免水泵长时间在极限角度下运行。

  3 对水泵汽蚀性能的影响

  很显然,当前置导叶向大于90的方向调节时,由于液流产生反预旋,使液流在泵叶轮入口的相对速度ω1增大,液流对叶轮产生撞击作用,随着导叶角度不断增大,这种撞击也更趋严重,对水泵的汽蚀性能有不利影响。

  由水泵汽蚀基本方程:

  NPSHr=λ1V20/2g十λ2ω12/2g

  得知,由于相对速度ω1的增大,使得必需汽蚀余量NPSHr大大增大,从而使水泵的汽蚀性能下降。所以,在操作使用中,要依据水泵的汽蚀特性曲线以及水位和扬程的变化,调节导叶角度,以保证有效汽蚀余量NPSHa大于必需汽蚀余量NPSHr.此外,由于液流对叶轮的撞击作用,水泵叶轮处的振动值也随着导叶角度增大而变大。表2是某台泵在一定的水位时,前置导叶角度变化与叶轮处振动值的相应数值。

  表2  

前置导叶角度与叶轮处振动值的相应变化数值

 
导叶角度  75º  80º  85º  90º  95º  100º  105º  110º  振动值(mm/s)  1.87  1.90  1.93  2.01  2.08  2.19  2.24  2.55 

  三 结束语

  水泵前置导叶调节能有效改变水泵运行工况,在较大程度上满足生产使用要求。同时,由于导叶调节,液流方向改变,使液流对叶轮的冲击和能头损失增大,造成泵的运行效率下降,并影响水泵的汽蚀性能。但是,只要将导叶调节范围限定在适当的区域内,那么其负面作用就不会太大。

  参考文献

  [1]钱锡俊,除弘,“泵和压缩机”,石油大学出版社,1996年3月

  [2]重庆大学立君,“泵与风机”,水利电力出版社,1986年11月

  [3]西安交通大学,“泵与风机”,西安交通大学出版社,1961年7月

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