泵后控制阀门分析举例.docx

泵后控制阀门分析举例黄晖 一例一1.1 泵站基本情况泵站设计流量0.8m3/s，净扬程296.08279m，设计安装3台MD1200-60*5（P）型卧式多级离心泵（自平衡型）水泵，配套Y560-4型电机， 3台机组并联1排DN900mm出水管。设计工况为3台机组同时运行，无备用；由于泵站扬程高，设MD200-50*4型充水泵1台，配套YSP315L2-2型(200kW)型变频电机。设计在水泵出水支管设计安装液控缓闭止回球阀。泵站设备见泵站设备选型表1.2 计算参数MD1200-60*5（P）型水泵（进口法兰双300，出口法兰300）流量m3/s(m3/h)扬程m转速效率%NPSHr0.25(900)3251480803.20.333(1200)30082.54.10.388(1380)270785.8电机： Y560-4 (1600kW) 3台水泵配套电机转动惯量 J电机 =83Kg.m2（佳木斯电机厂）进水支管管径： D1=400mm（钢管） 每台2根出水支管管径： D2=450mm（钢管） 出水压力总管管径： DN900mm钢管+球墨铸铁管管线长： L0=5780m管路水力摩阻系数 并联前为钢管，并联后为钢管+球墨铸铁管泵站净扬程 H1=296.08279m水泵吸水高度 见水工泵站剖面图 1.3 停泵瞬变流极端工况无保护工况三泵运行，所有止回阀拒动，沿程无空气阀。1.3.1 系统高低压力包络线1.3.2 水泵站处压力波动过程曲线1.3.3 水泵倒转过程曲线1.3.4 返流过程曲线1.3.5 小结在止回阀拒动以及沿程没有空气阀的极端工况试算当中，系统仍然表现出明显的压力波动，最高极值达到511.16米水头，位置在0+372点处。此时，水泵倒转最大值为2200转/min，并在1700转/min的反转工况下较长时间持续。通过水泵的泄流量极值可以达到1.25m3/s，并且最终会在0.6m3/s的流量下达到一定的稳定性，持续时间较长。在此极端工况下，最大的通畅的流量倒流，系统仍然产生了明显的压力动力，水泵的瞬间的倒转也较为剧烈，因此说明泵后阀门的调节不会根本上解决水锤问题。1.4 停泵工况泵后阀门的讨论先后进行几种关阀的趋势计算，通过对泵后阀门压力波动曲线的比较可以看出泵后阀门的实践规律。1.4.1 泵后阀门第4秒速闭70%，第60秒全部关闭1.4.2泵后阀门第4秒速闭50%，第60秒全部关闭1.4.3泵后阀门第4秒速闭40%，第80秒全部关闭1.4.4 小结在本系统当中试算中发现泵后阀门的双速关闭过程并不能够有效地解决水锤，或者压力升高依然较高，或者压力升高得到控制水泵的倒转又太剧烈。1.5 停泵瞬变流泵后控制阀速闭讨论在泵后阀门4秒钟速闭工况下，同时：高点设置防水锤型空气阀。1.5.1 系统高低压力包络线1.5.2 水泵站处压力波动过程曲线1.5.4 说明由于防水锤型空气阀的布置，该种空气阀由于关闭的时间较长，在弥合水柱最严重的高点其开启与关闭会延迟到280秒左右，迫使该点的弥合水锤降低到70米以内，对系统的影响也是明显降低。系统最高压力降低到450米。系统的水锤由4+309点转移至以水泵站处为主。此时水泵无倒转，无返回流量。二例二管道口径DN4100, 四台水泵输水，单台水泵流量：11.57m3/s，扬程55米，转速1480rpm，效率85%。管线长700米。2.1 泵后速闭2.2 泵后缓闭15秒钟关闭2.3 泵后双速关闭阀第3秒钟关闭80%，再经过27秒钟（亦可以考虑30秒钟）全部关闭。水泵无倒转系统流量变化过程曲线三总结在较长管线（约