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前置竖井式贯流泵装置系列进水流道及其应用方法制造方法及图纸

技术编号:22879251 阅读:49 留言:0更新日期:2019-12-21 05:40
本发明专利技术公开了前置竖井式贯流泵装置系列进水流道及其应用方法,属于水利工程泵站技术领域。其特征是:提供前置竖井式贯流泵装置系列进水流道12种方案的流道断面位置图及断面数据表、竖井断面位置图及断面数据表和导流圆台断面位置图及断面数据表;根据拟应用本发明专利技术的泵站的竖井外壁最大宽度和水泵名义平均流速在所提供的系列进水流道方案中确定适合的进水流道方案;本发明专利技术提供的系列进水流道不仅水力性能优异、应用方便,而且适应性强、覆盖面宽,可适用于各种不同竖井外壁最大宽度与不同水泵名义平均流速的多种组合情况,对于保证面广量大的低扬程泵站前置竖井式贯流泵装置进水流道的水力设计水平、实现泵站稳定和高效运行的目标具有重要意义。

A series of inlet channels and application methods of the front shaft type tubular pump

【技术实现步骤摘要】
前置竖井式贯流泵装置系列进水流道及其应用方法
本专利技术属于水利工程泵站
,具体涉及应用于前置竖井式贯流泵装置的系列进水流道及其应用方法,主要用于保证大中型泵站前置竖井式贯流泵装置进水流道的水力设计质量。
技术介绍
前置竖井式贯流泵装置具有水力性能优异、结构简单、电机通风散热条件较好、安装检修较方便和投资较少等优点,近10年来在净扬程为3m以下的大中型低扬程泵站得到十分广泛的应用。前置竖井式贯流泵装置进水流道的作用是引导水流在从泵站前池流向水泵叶轮室的过程中均匀收缩,为水泵叶轮室进口提供保证叶轮稳定和高效工作的进水流态。设计水力性能优异的进水流道是保证前置竖井式贯流泵装置安全、稳定和高效运行的必要条件。前置竖井式贯流泵装置的应用面广量大,所应用的泵站扬程、流量差别很大,水泵叶轮直径、水泵机组设备尺寸、竖井内部布置尺寸等相差很多,竖井外壁最大宽度与水泵名义平均流速之间存在多种不同组合。同时,由于各地设计院设计人员掌握前置竖井式贯流泵装置进水流道水力设计方法的程度相差较大,导致很难根据各个泵站的具体情况设计出可以满足水泵叶轮室进口流场要求的进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.前置竖井式贯流泵装置系列进水流道,其特征是,前置竖井式贯流泵装置进水流道的尺寸均以水泵叶轮直径D为基准值的相对值表示;将前置竖井式进水流道分为流道和竖井两大部分,其中,流道由流道直线段和流道收缩段组成,竖井由竖井段和导流圆台段组成;由流道内壁与竖井段外壁、导流圆台段外壁共同构成进水流道的过流通道;/n流道直线段的断面形状为矩形,平面和立面型线均为直线,但进口上边缘为圆弧形;流道收缩段的断面形状从矩形渐变为圆形,断面面积不断减小;竖井段为薄壁井式结构,平面形状为流线型,在其内部放置泵装置的相关机电设备并留有工作人员通道;导流圆台段是细长的中空圆台,水泵主轴从其中间穿过;/n对若干座已建泵站的...

【技术特征摘要】
1.前置竖井式贯流泵装置系列进水流道,其特征是,前置竖井式贯流泵装置进水流道的尺寸均以水泵叶轮直径D为基准值的相对值表示;将前置竖井式进水流道分为流道和竖井两大部分,其中,流道由流道直线段和流道收缩段组成,竖井由竖井段和导流圆台段组成;由流道内壁与竖井段外壁、导流圆台段外壁共同构成进水流道的过流通道;
流道直线段的断面形状为矩形,平面和立面型线均为直线,但进口上边缘为圆弧形;流道收缩段的断面形状从矩形渐变为圆形,断面面积不断减小;竖井段为薄壁井式结构,平面形状为流线型,在其内部放置泵装置的相关机电设备并留有工作人员通道;导流圆台段是细长的中空圆台,水泵主轴从其中间穿过;
对若干座已建泵站的水力设计参数和几何尺寸进行统计、分析,根据统计和分析结果,确定前置竖井式贯流泵装置进水流道主要水力设计参数和几何尺寸的取值范围,选定竖井外壁最大宽度和水泵名义平均流速为前置竖井式贯流泵装置系列进水流道的两个关键参数,确定进水流道长度Lld、进水流道直线段的进口顶板上边缘圆弧半径R、流道收缩段的出口断面直径D2、进水流道的竖井长度Lsj、进水流道的导流圆台长度Lyt;
流道高度相对值根据水泵名义平均流速、竖井外壁最大宽度处断面流速控制要求和竖井外壁最大宽度处过流断面宽度相对值计算得到;在满足工程应用的实际需要和分档方案不过于繁多的前提下,在常用范围内,将竖井外壁最大宽度Bsj分档,将水泵名义平均流速分档;将竖井外壁最大宽度与水泵名义平均流速两两组合,得到进水流道的多种组合方案;然后计算出多种组合方案进水流道的直线段长度L1、直线段进口断面宽度B1、直线段进口断面高度H1、收缩段长度L2、收缩段进口断面宽度B2和收缩段进口断面高度H2。


2.根据权利要求1所述的前置竖井式贯流泵装置系列进水流道,其特征是,对若干座已建泵站的水力设计参数和几何尺寸进行统计,根据统计结果,确定进水流道长度Lld为5.12D,进水流道直线段的进口顶板上边缘圆弧半径R=0.2D+0.2(单位为m),流道收缩段的出口断面直径D2为0.984D,进水流道的竖井长度Lsj为4.87D,进水流道的导流圆台长度Lyt为1.4D;
将竖井外壁最大宽度Bsj分为1.5D、1.6D和1.7D3档,将水泵名义平均流速分为3.0m/s、3.5m/s、4.0m/s和4.5m/s4档;将3档竖井外壁最大宽度与4档水泵名义平均流速两两组合,得到进水流道的12种组合方案,12种进水流道方案的组合方式及对应的编号见表1;
所述12种组合方案进水流道的直线段长度L1、直线段进口断面宽度B1、直线段进口断面高度H1、收缩段长度L2、收缩段进口断面宽度B2和收缩段进口断面高度H2见表2;
表1竖井外壁最大宽度与水泵名义平均流速12种组合所对应的系列进水流道方案的编号



表212种方案进水流道的主要控制尺寸





3.根据权利要求2所述的前置竖井式贯流泵装置系列进水流道,其特征是,在进水流道进口断面和竖井外壁最大宽度处断面的平均流速满足要求的条件下,分别对所述进水流道12种组合方案进行流道型线、竖井外壁型线及导流圆台型线的优化水力设计,使各进水流道方案的水力性能均达到最优,最终得到本发明由12种方案组成的系列进水流道。


4.根据权利要求3所述的前置竖井式贯流泵装置系列进水流道,其特征是,由所述前置竖井式贯流泵装置系列进水流道的三维形体提供流道、竖井和导流圆台的断面位置图和所对应的断面数据表,所述流道数据表中的数据包括流道断面号、流道纵剖面上边线坐标(X1,Y1)、纵剖面下边线坐标(X2,Y2)、断面高度Hw、断面宽度Bw和断面形状由矩形渐变为圆形的过渡圆半径Rw;所述竖井数据包括竖井断面号、对应断面距离原点O的水平距离和所对应断面的宽度;所述导流圆台断面数据包括导流圆台断面号、对应断面距离原点O的水平距离和所对应断面的直径;所述12种方案组成的系列进水流道数据均为以水泵叶轮直径D为基准值的相对值,其中:
第1种方案编号为SJ11,所对应的竖井外壁最大宽度为1.5D、水泵名义平均流速为4.5m/s,流道断面数据列于表3a、竖井断面数据列于表3b、导流圆台断面数据列于表3c;
第2种方案编号为SJ12,所对应的竖井外壁最大宽度为1.5D、水泵名义平均流速为4.0m/s,流道断面数据列于表4a、竖井断面数据列于表4b、导流圆台断面数据列于表4c;
第3种方案编号为SJ13,所对应的竖井外壁最大宽度为1.5D、水泵名义平均流速为3.5m/s,流道断面数据列于表5a、竖井断面数据列于表5b、导流圆台断面数据列于表5c;
第4种方案编号为SJ14,所对应的竖井外壁最大宽度为1.5D、水泵名义平均流速为3.0m/s,流道断面数据列于表6a、竖井断面数据列于表6b、导流圆台断面数据列于表6c;
第5种方案编号为SJ21,所对应的竖井外壁最大宽度为1.6D、水泵名义平均流速为4.5m/s,流道断面数据列于表7a、竖井断面数据列于表7b、导流圆台断面数据列于表7c;
第6种方案编号为SJ22,所对应的竖井外壁最大宽度为1.6D、水泵名义平均流速为4.0m/s,流道断面数据列于表8a、竖井断面数据列于表8b、导流圆台断面数据列于表8c;
第7种方案编号为SJ23,所对应的竖井外壁最大宽度为1.6D、水泵名义平均流速为3.5m/s,流道断面数据列于表9a、竖井断面数据列于表9b、导流圆台断面数据列于表9c;
第8种方案编号为SJ24,所对应的竖井外壁最大宽度为1.6D、水泵名义平均流速为3.0m/s,流道断面数据列于表10a、竖井断面数据列于表10b、导流圆台断面数据列于表10c;
第9种方案编号为SJ31,所对应的竖井外壁最大宽度为1.7D、水泵名义平均流速为4.5m/s,流道断面数据列于表11a、竖井断面数据列于表11b、导流圆台断面数据列于表11c;
第10种方案编号为SJ32,所对应的竖井外壁最大宽度为1.7D、水泵名义平均流速为4.0m/s,流道断面数据列于表12a、竖井断面数据列于表12b、导流圆台断面数据列于表12c;
第11种方案编号为SJ33,所对应的竖井外壁最大宽度为1.7D、水泵名义平均流速为3.5m/s,流道断面数据列于表13a、竖井断...

【专利技术属性】
技术研发人员:陆林广徐磊陆伟刚刘军施伟周歆宇
申请(专利权)人:扬州大学南水北调东线江苏水源有限责任公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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