泵站蜗壳形流道采用活动导流盖断流的应用研究

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低扬程泵站的泵装置效率问题一直是研究泵系统的重点和难点,本文从低扬程泵站的进、出水流道及断流装置入手,采用蜗壳形进、出水流道,并结合活动导流盖断流结构。通过理论分析与现场实施,证明在低扬程泵站中采用此设计是可行的,值得推广和应用。在低扬程泵站中采用新型蜗壳形进、出水流道,其原理在于:新型蜗壳形进水流道在保持流道宽度不变的条件下,将蜗壳段弧线曲率半径适当加大,可加大吸水喇叭管直径,减小蜗壳断面及喇叭管下柱形断面流速,改善水泵进口水流流态,减少水力损失;新型蜗壳形出水流道在保持流道宽度不变的条件下,将蜗壳段弧线曲率半径适当加大,可加大扩散管直径,减小扩散管出口及蜗壳断面流速,减少水力损失。严登丰教授通过模型试验,得出在相同扬程条件下,采用优秀水力模型、正常流道宽度、净扬程5m左右时,D=0.3m模型泵装置效率可提高3~5%,最高可达到79~80%,接近或达到平直流动的贯流泵装置理想的效率指标。相对于传统断流装置中存在的开启时水头损失大、闭合时撞击力大及开启速度慢等问题,结合低扬程及特低扬程泵站采用新型蜗壳形进、出水流道,加上出水流道可配套采用新型断流装置——活动导流盖,具有重要创新意义。活动导流盖断流结构具体结构为:于泵出口“倒置喇叭管”与泵站密封盖板之间设置容重接近水容重的活动导流盖,水泵正常运行时,导流盖因动水压力作用向上浮起,不产生附加水力损失;停泵后因自重力及喇叭管口水体吸力而下落并密闭止水。与现行常用断流装置相比,既具有节能意义,并可进一步减少、简化泵站附属设备,节约工程投资。通过对新型活动导流盖开启及关闭的一系列力学分析,结合句容市发区焦家排涝泵站,通过现场实施,验证蜗壳形进、出水流道配套活动导流盖断流装置的新型结构在低扬程泵站中可安全、稳定运行。
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