某泵在某工程中的運用

一，串場河閘站基本情況串場河閘站工程是鹽城市城市防洪骨干工程，集防洪，排澇，通航等功能于一體。工程建成對于提高城市防洪排澇標準，促進區(qū)內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展，改善投資環(huán)境起到重要作用。該工程位于鹽城市區(qū)人民公園西側(cè)串場河與新洋港交匯處的串場河上，為閘站結(jié)合形式，設(shè)計排澇流量60m3/s，中間設(shè)1孔通航孔兼作自排孔，凈寬24m，泵站規(guī)模為大（2）型。閘站采用了4臺直徑2.4m的2400ZGB17-1.9型豎井式貫流泵，設(shè)計揚程1.9m，單泵設(shè)計流量17m3/s，配4臺YKS500―6型，630kW臥式異步電機。由于水泵與電機轉(zhuǎn)速不同，通過H2SM13型平行軸齒輪箱連接，通航孔，抽排孔出水流道工作閘門及事故閘門采用液壓啟閉機啟閉，采用微機監(jiān)控。工程于2009年5月建成投入使用。

　　二，主泵的選用及豎井式貫流泵的結(jié)構(gòu)特點

　　規(guī)劃要求串場河閘站設(shè)計揚程：1.9m，最大揚程：2.35m，平均揚程：1.9m，最低揚程：0.55m；總設(shè)計流量：60m3/s.根據(jù)本工程特征水位組合，地埋位置特征及工程要求，凈揚程在0～1.9m之間，采用4臺泵，單泵所需流量15m3/s，揚程較低，流量大。

　　有關(guān)資料普遍認為不論何種進水流道，只要是均勻收縮進水，其水力損失值大體為0.1～0.15m.進水流道與各種出水流道相配總的水力損失值：虹吸式出水流道水力損失值為0.7m；水平直管式出水流道水力損失值為0.6m；渦殼式出水流道水力損失值為0.6m；而貫流式出水流道水力損失值僅為0.4m.前三種流道比貫流流道水力損失值相差0.2～0.3m.如考慮泵段效率為88%，由此推算：1.9m揚程的泵站采用貫流式比其他流道形式效率高約10%.流道的水力損失占總揚程的比例較大，流道水力損失對裝置效率影響較大，考慮貫流泵流道從進口至出口呈直線形，流道平順沒有彎曲，流道形狀較簡單，水流平穩(wěn)，流道水力損失小，裝置效率高。因此，低揚程效率高是貫流式顯著的優(yōu)點。

　　豎井貫流式機組是燈泡貫流式的派生機型，以廉價的鋼筋混凝土開敞豎井式結(jié)構(gòu)代替鋼制封閉燈泡體，將軸承，減速機，電機等設(shè)備安置在有流線形斷面的開敞豎井中，既保持了燈泡貫流式機組優(yōu)越的性能指標，解決了燈泡式機組的燈泡體復(fù)雜結(jié)構(gòu)，又避免了軸伸貫流式機組彎尾水管對水輪機性能的影響，并克服了燈泡式機組安裝維修困難的缺點，以常規(guī)電機代替了價格昂貴的燈泡電機，降低了機組造價。另外貫流泵由電動機，減速裝置和水泵組成一整體，裝設(shè)在過水流道泵房基坑內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，基礎(chǔ)開挖深度小，土建工程量小，工程造價低。

　　因此結(jié)合串場河閘站工程需要，從經(jīng)濟，機組運行管理，檢修維護等幾個方面考慮，經(jīng)比選決定采用4臺2400ZGB17-1.9型豎井式貫流泵。

　　三，配套電機，齒輪箱，聯(lián)軸器選用

　　大中型電力排灌泵站的傳統(tǒng)設(shè)計中，大都采用低速大型同步高壓電動機。大型同步電動機具有效率高，功率因數(shù)高的特點，轉(zhuǎn)速低運行，安全可靠。但是大型同步電動機存在著體積大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，維護工作量大，價格貴等缺點；且啟動過程復(fù)雜，與之配套的電氣設(shè)備保護設(shè)備較多，也增加了泵站主機設(shè)備的造價。當電機功率達到800kW及以上時，一般選用同步電機較適合。但串場河閘站水泵配套電機功率630kW，供電電壓為10kV直供，因此選用YKS500―6型臥式異步電機。

　　泵站采用齒輪箱減速，可以提高電動機轉(zhuǎn)速，進而降低電動機的造價，而貫流式機組中采用齒輪箱比立式機組易于實現(xiàn)。齒輪箱作為變速傳動系統(tǒng)，是本工程豎井貫流泵站選用的核心部件之一，己建泵站采用輪齒箱傳動較容易出現(xiàn)問題的部位，如齒輪輪齒嚙合狀況差，振動，噪聲大，溫度高，漏油等現(xiàn)象，經(jīng)過調(diào)查，認為其主要原因是受加工技術(shù)條件的限制，采用的大模數(shù)，輪齒面的低精度齒輪，滿足不了大功率機組的要求。為了減少振動和噪聲，降低溫升，防止漏油，經(jīng)比較，選用德國FLENDER公司生產(chǎn)的原裝H2SM13型平行軸齒輪箱。設(shè)水冷卻盤管冷卻，采用油浸潤滑。

　　為方便整機組的聯(lián)接安裝，水泵主軸與齒輪箱輸出軸之間，電動機輸出軸與齒輪箱輸入軸之間用彈性聯(lián)軸器聯(lián)接。

　　四，機組的安裝過程

　　豎井貫流泵站的水泵分件現(xiàn)場組裝，齒輪箱整體與電機整體均在廠內(nèi)組裝調(diào)試，現(xiàn)場進行組裝即可操作。在土建工程完成具備水泵安裝條件后開始現(xiàn)場安裝，具體順序如下：

　�。�1）在泵房內(nèi)組裝水泵前錐管，葉輪外殼和導體。

　�。�2）將組裝件吊入機坑放在基礎(chǔ)支墩上就位，墊好調(diào)整塊，穿好地腳螺栓，調(diào)整高程水平，臨時固定。

　　（3）找正水泵中心線和葉輪中心線。

　�。�4）以水泵中心線和葉輪中心線為基礎(chǔ)，找正葉輪外殼，導葉體的中心。

　　（5）將前錐管，葉輪外殼和導葉體的上部分打開，將導軸承安裝在導葉體內(nèi)，推力軸承安裝就位。

　�。�6）調(diào)整并找正葉輪外殼，導軸承，推力軸承三者之間的同心，偏差控制在0.1mm之內(nèi)。

　�。�7）澆注地腳螺栓二期混凝土，待達到強度要求后，擰緊地腳螺栓，并復(fù)查找正，直至達到要求。

　�。�8）將泵軸部件吊入電機坑，從填料密封孔中穿過伸入泵體內(nèi)，擱在導軸承及推力軸承上就位，調(diào)整軸心位置及中心。

　�。�9）轉(zhuǎn)輪部件與泵軸部件進行組裝，盤車測量擺度。泵體部件上半部分復(fù)位，測量葉片與外殼的間隙。

　�。�10）水管路進行清洗與耐壓試驗，要求各接頭處不泄漏。

　�。�11）安裝臥式電機及齒輪箱，保持軸與水泵軸平行。

　�。�12）全部安裝完成后，對操作，控制，保護和指示裝置進行模擬試驗，要求動作準確可靠。

　　傳統(tǒng)貫流泵站的水泵電機是一個整體，體積大，重量較重，給安裝起吊增加了難度。豎井貫流泵機組現(xiàn)場安裝工作量比常規(guī)立式軸流泵站機組安裝工作量減少約40%.

　　五，泵站運行效果通過主機泵安裝完成后的試運行以及工程建成投入使用后2009年汛期運行情況看，經(jīng)觀測和測試數(shù)據(jù)分析，整個機組運行平穩(wěn)，噪音和振動符合規(guī)范和設(shè)計工況的要求，裝置效率高，安裝維修運行管理方便。

　　六，結(jié)語

　　低揚程大流量泵站采用豎井式貫流泵具有比較明顯的優(yōu)點：（1）進出水流道順直，流道總水力損失小，水力效率高，過流能力大。

　　（2）機組結(jié)構(gòu)緊湊，水工布置簡單。

　�。�3）起吊高度小，泵房高度低，基礎(chǔ)開挖深度低，有效減少土工及建筑工程投資。

　�。�4）裝置效率高，配套電機功率小，運行費用較低。

　　建議在建設(shè)低揚程大流量灌排泵站時以貫流泵作為首選泵型，豎井式優(yōu)點比較明顯。但豎井式貫流泵電機安裝在空間狹小的豎井中，散熱效果不如其他泵型好，冷卻散熱系統(tǒng)安裝運行對機組的運行很關(guān)鍵；噪音比其他泵型偏高；另外貫流泵技術(shù)含量相對較高，沒有立式軸流式技術(shù)成熟，應(yīng)根據(jù)運行管理的需要，慎重選擇。