1、水泵性能分析在泵站主泵更新選型中的應用（1.市水利勘測設計院，2.縣水利局）摘 要：水泵性能分析是水泵選型的重要依據(jù)，表現(xiàn)水泵性能優(yōu)劣的方式有性能參數(shù)表和性能曲線，二者實際是一樣的，只是表達的形式不同，性能參數(shù)表能夠準確的反映水泵在各運行工況點情況。本文在泵站各運行工況的基礎上，分析水泵性能參數(shù)表，從而選擇出對工程最為合適的水泵型號。實際選型時，性能參數(shù)與性能曲線是結合使用的；限于篇幅，本文省略水泵性能曲線圖。 關鍵詞：泵站水泵更新選型水泵性能參數(shù) 1 緒言泵站是湖北省縣府北垸的主要排澇泵站，站址位于縣河入府河的入口，府河左堤樁號24+200處，于1974年9月破土動工，1977年開始運行受益

2、，1978年全面竣工。泵站裝機容量6800kw，排澇流量51 m3/s，為大()型泵站。該泵站主水泵型號為64ZLB-50型半調節(jié)式軸流泵，單泵設計流量8.5m3/s。泵站經(jīng)過二十八年運行，水泵葉片汽蝕、銹蝕嚴重，橡膠軸承及止水填料等部位均有嚴重磨損，機組振動、噪聲過大；加之水泵為半調節(jié)式，無法隨水位的變化隨時調整葉片角度，且原設計揚程與泵站實際運行揚程相差甚遠，長期處于低效區(qū)運行。為使泵站達到設計要求，充分發(fā)揮其效益，亟需對水泵進行更新改造。2 水泵更新改造的原則為避免對廠房結構和進、出水流道作大的改造，減少工程投資，進、出水流道及水泵基礎保持不變，僅在現(xiàn)有基礎上更換水泵機組。更新改造后的水

3、泵在設計揚程下，應滿足設計流量的要求；在平均揚程下，應在高效區(qū)工作；在最高、最低揚程下，水泵應安全、穩(wěn)定運行，不出現(xiàn)振動及汽蝕。3 水泵更新改造設計3.1主泵更新改造的基本參數(shù)單泵設計流量8.5m3/s；設計揚程6.627m，最高揚程7.997m，最低揚程2.719m，平均揚程4.217m。3.2主泵更新改造方案針對水泵存在的問題及現(xiàn)狀，確定水泵更新改造方案如下：一 將現(xiàn)有水泵改造成葉片全調節(jié)軸流泵，以便水泵運行時，根據(jù)泵站實際運行揚程變化，調整葉片角度，盡量保證水泵運行高效率。二 根據(jù)流域內有化工廠排泄污水的現(xiàn)象，為減少水泵轉動部件的腐蝕現(xiàn)象，并結合我國其它地區(qū)泵站更新改造的先進經(jīng)驗，水泵葉

4、片擬選用不繡鋼葉片。三 所選泵型應盡量利用現(xiàn)有部分，以減少工程投資，如水泵接管、出水彎管可繼續(xù)使用的盡量使用。3.3水泵選型根據(jù)泵站的設計參數(shù)及要求，優(yōu)選出能滿足要求的1600ZLQ-6型、16CJ80型、1.6ZLQ-70型及1600ZLQ-5.5型全調節(jié)軸流泵進行比較。四種泵的性能參數(shù)詳見表1表4。1600ZLQ-6型軸流泵性能參數(shù)表 表1葉片安裝角度 流量(m3/s) 揚程(m) 轉速(r/min) 功率(kw) 效率(%) 葉輪直徑(mm) 軸功率 配套功率 -4 3.9 8.9 300 454 800 75.0 1540 6.35 6.0 425 88.0 7.6 3.0 283 7

5、9.0 -2 4.85 9.5 300 556 800 77.0 1540 7.4 5.9 493 88.4 8.8 3.0 326 79.5 0 5.1 9.5 300 625 800 76.0 1540 8.45 6.0 563 88.4 10.0 3.0 373 79.0 +2 6.25 9.5 300 742 800 78.5 1540 9.35 6.0 623 88.3 10.85 3.0 410 78.0 +4 9.3 7.5 300 782 800 87.5 1540 10.2 6.0 682 88.0 11.6 3.5 511 78.0 +6 10.88 6.5 300 790

6、 800 87.8 1540 12.3 4.0 619 78 1.6ZLQ-70型軸流泵性能參數(shù)表 表2葉片安裝角度 流量(m3/s) 揚程(m) 轉速(r/min) 功率(kw) 效率(%) 葉輪直徑(mm) 軸功率 配套功率 0 9.62 5.0 300 554 800 85.2 1540 8.7 7.0 671 88.2 7.55 8.5 725 86.8 +2 9.9 5.2 300 591 800 85.4 1540 9.05 7.0 707 87.8 7.95 8.5 758 87.4 16CJ80型軸流泵性能參數(shù)表 表3葉片安裝角度 流量(m3/s) 揚程(m) 轉速(r/min

7、) 功率(kw) 效率(%) 葉輪直徑(mm) 軸功率 配套功率 -4 5.2 8.8 250 568 800 79.0 1540 6.5 7.2 526 87.2 7.75 3.4 364 71.0 -2 5.6 9.1 250 618 800 80.9 1540 7.0 7.3 572 87.5 8.35 3.5 416 69.0 0 6.0 9.34 250 673 800 81.5 1540 7.25 8.0 643 88.0 8.95 3.6 480 66.0 +2 6.0 9.7 250 714 800 80.0 1540 8.0 7.5 668 88.0 9.6 3.8 530

8、67.5 +4 6.5 9.82 250 774 800 81.0 1540 8.25 8.0 735 88.0 9.8 4.0 565 68.0 1600ZLQ-5.5型軸流泵性能參數(shù)表 表4葉片安裝角度 流量(m3/s) 揚程(m) 轉速(r/min) 功率(kw) 效率(%) 葉輪直徑(mm) 軸功率 配套功率 -4 10.0 3.0 250 392 800 75 1600 9.6 4.0 448 84 8.75 5.5 536 88 8.0 6.5 593 86 6.65 7.9 661 78 -2 10.65 3.0 250 424 800 74 1600 10.2 4.0 482

9、83 9.4 5.5 576 88 8.65 6.5 634 87 7.3 7.9 716 79 0 11.3 3.0 250 456 800 73 1600 10.8 4.0 523 81 9.99 5.5 620 87 9.2 6.5 667 88 7.8 7.9 756 80 +2 12.1 3.0 250 495 900 72 1600 11.65 4.0 586 78 10.8 5.5 678 86 10.0 6.5 733 87 8.4 7.9 814 80 +4 12.8 3.0 250 538 1000 70 1600 12.4 4.0 649 75 11.6 5.5 745

10、84 10.8 6.5 792 87 9.35 7.9 906 80 各型號水泵特征揚程下性能表 表5揚程 設計揚程H=6.627 平均揚程H=4.217 最高揚程H=7.997 最低揚程H=2.7191600ZLQ-6型軸流泵水泵葉片角度 +2 0 +4 -2流量(m3/s) 8.5 8.5 8.5 11.5水泵效率() 88.3% 86% 86% 78%水泵軸功率(N) 600kw 410kw 750kw 300kw16CJ80型軸流泵水泵葉片角度 +2 0 +4 流量(m3/s) 8.5 8.5 8.5 水泵效率() 86% 77% 87% 水泵軸功率(N) 630kw 480kw 73

11、0kw 530kw1.6ZLQ-70型軸流泵水泵葉片角度 0 -4 4 流量(m3/s) 8.5 8.5 8.5 水泵效率() 88% 84% 80% 水泵軸功率(N) 650kw 500kw 780kw 530kw1600ZLQ-5.5型軸流泵水泵葉片角度 0 -4 4 流量(m3/s) 8.5 8.5 8.5 水泵效率() 87% 85% 80% 水泵軸功率(N) 630kw 480kw 780kw 510kw分析以上諸表，可以看出：1600ZLQ-6型水泵具有效率高、高效區(qū)寬等特點，最高效率可達88.4%，高效區(qū)與泵站的設計揚程吻合，在泵站平均揚程4.217m及最高揚程7.997m時效率

12、亦可達到86%，該泵的不足之處是低揚程下效率不高，最低揚程時效率約為78%。16CJ80型水泵的特點是高效區(qū)與泵站的設計揚程較吻合，在設計揚程及高揚程下效率較高，約為87%，但在低揚程區(qū)效率低，在平均揚程4.217m時效率僅為77%。1.6ZLQ-70型水泵特點是在揚程6.58.5m時效率較高，在泵站最高揚程時，效率高達87%，但該水泵的高效區(qū)較窄，在設計揚程及低揚程時效率較低。1600ZLQ-5.5型水泵特點與1600ZLQ-6型水泵類似，但在高揚程區(qū)效率較低，在泵站最高揚程時，該水泵效率比1600ZLQ-6型水泵約低6個百分點。通過對以上四種泵型特征揚程下的性能比較及泵站歷年實際運行揚程統(tǒng)

13、計(見表7)，主泵選用性能指標較好的1600ZLQ-6型全調節(jié)軸流泵。為加強水泵抗氣蝕、抗腐蝕性能，水泵葉片采用不銹鋼材料制作。1600ZLQ-6型水泵的性能參數(shù)：設計揚程6m，設計流量8.45m3/s，額定轉速300r/min，效率88.4%，葉輪直徑1540mm，揚程運行范圍2.5m10.5m，流量范圍3.9 m3/s12.3m3/s。配套電機型號TL800-20/2150型，功率800kw，額定電壓6kv，額定轉速300r/min，設計工況下電機效率達94%。所選1600ZLQ-6型水泵與原64ZLB-50型水泵在特征水位下的性能對比見表6所示。1600ZLQ-6型水泵與原64ZLB-5

14、0型水泵能對比表 表6揚程 設計揚程H=6.627 平均揚程H=4.217 最高揚程H=7.997 最低揚程H=2.71964ZLB-50型水泵 86% 78% 87% 70%1600ZLQ-6型水泵 88.3% 86% 86% 78%對比 +2.3% +8% -1% +8%由表6可知，所選1600ZLQ-6型水泵比原64ZLB-50型水泵除在最高揚程下略低外，其他各特征揚程情況下均有較大幅度提高，而最高揚程運行時間從建站至今是很少的(見表7)。由于1600ZLQ-6型水泵為全調節(jié)式水泵，在實際運行中，可根據(jù)站前水位情況、垸內漬澇情況，隨時調整葉片角度，盡早排除漬水，或使水泵處于高效率區(qū)運行。泵站歷年實際運行揚程統(tǒng)計表 表7 揚程項目 1.5m 1.52m 23m 34m 45m 56m 合計運行臺時 964.5 2959.62 4800.22 3238.35 1123.28 115.38