水泵拍门技术改造的研讨

2015年第7期江苏水利水泵拍门技术改造的研讨程理宋建村1张律2张朝利(1.江阴市农田水利建设管理处,江苏无锡214400;2.江苏省水利科教中心,江苏南京210029;3.南京市水利规划设计院,江苏南京210006摘要:对水泵拍门技术改造进行研究与探讨,提岀将拍门与水泵管的连接轴设计在水泵出水管口下部,在开启水泵时,水流冲开拍门,使拍门平放在出水口下部,对出水无阻力;水泵停止抽水时,回水拉力和配重体压力通过杠杆的作用使拍门自动抬起闭合在出水口上,可避免水顺着管道回流。结合工程实例,进行了水泵拍门改造技术经济分析。关键词:水泵;自动拍门;技术改造中图分类号:TV675文献标识码:B文章编号:1007-7839(2015)07-0017-020引言顶起,停机时靠重力作用合上拍门设有拍门连接件,拍门连接件上设有拍门是泵站工程中主要的断流铸铁拍门长期压在水头上消耗了很连接孔,在连接孔的上部2-5cm距装置,由于使用简单、维修方便、节省多电能,降低了水泵的运行效率离设有挡片,此距离可以保证拍门具投资、便于启动而被广泛运用,但是为减少能源消耗,提高泵站运行有一定的活动空间,挡片的作用是阻目前泵站拍门断流存在两大缺陷效率,提出一种设置在水泵出水口下挡拍门,防止拍门在打开后翻转到平是出口损失偏大;二是停机时在水压部、开启角度大、抽水时无阻力的节衡臂顶端或平衡臂下方。垫片为橡胶和拍门自重作用下产生较大的撞击能型自动翻转式拍门。根据力学原材质,其与出水口管壁配合的凹槽为力,对拍门本身和水工建筑物会造成理,将原本安装在出水口上部的拍门乳胶材质,采用更软的材质,可以保较大的损害。笔者主要针对目前水泵改为安装在出水口下部,拍门设置在证凹槽与出水口贴合得更紧密出水拍门的开启方式进行技术改造平衡臂支撑左端,配重体设置在平衡参照图1,设计平衡臂质量、力臂方面的探讨,经测试,拍门改造后可臂支撑右端,拍门在打开时,位于支长度、拍门、配重分别为:支撑前部为以降低岀口损失,节省能耗,提高水撑左端的拍门和位于支撑右端的配60cm,支撑后部为20cm,拍门质量泵机组的运行效率重体重量平衡,因此对出水口阻力较为20kg,支撑前部平衡臂质量为1技术内容小。在水泵运行时,由于拍门一直在kg,支撑后部平衡臂质量为1kg,配在现有的中小型排涝或灌溉用管口的下端,无需消耗电能将拍门持重体质量为64.5kg,水泵出水口面与水泵中,拍门作为主要的断流装置被续顶起;停止抽水时,拍门因右端力水平面夹角为45°,左侧力矩为M1广泛应用,拍门是水泵重要的结构配矩略大及回水吸力作用下回到出水右侧力矩为M2,设备摩擦力、水的浮件,主要作用是在水泵停机时,阻止管口上,从而起到阻挡水流顺着水管力以及水流旋涡的影响暂且不计。将已抽至渠道中的水回流。常规的拍回流的作用(1)抽水时平衡臂处于水平状态门是向上掀起的,拍门与水泵管的连拍门设有垫片,垫片为配合出水两端力矩为接轴在水泵出水管口上部,在水泵抽口的环形垫片,环形垫片上设有两个M1=20×9.8×0.6+3×98×0.3水时,抽水冲力要持续顶起拍门,而环形凸起,在两个环形凸起之间设有642Nm停机时拍门在自身重力和水压作用环形凹槽,凹槽与出水口前端管壁配M,=64.5×9.8×0.2+1×9.8×0.1下合上会产生较大的撞击力,对机组合紧密。出水口设为倾斜出水口,倾27.40N·m运行及建筑物有一定的损害。苏南地斜角度为40°-80°,优选倾斜角度为因两端力矩相差不大,所以拍门区用于排灌的主要泵型为混流泵与45°。平衡臂上设有支撑,支撑与支座对水泵出水的水头影响较小。轴流泵,小型泵如250HW混流泵,铸通过轴活动连接(2)当水泵停机时,由于右端力铁拍门重量为35kg,500ZLB轴流拍门设有环形垫片槽,环形垫片矩略大及回水拉力的作用使拍门自泵拍门重量为110kg,1000LB轴流设置在环形垫片槽内。配重体为金属动合在泵管出水口上,这时平衡臂支泵拍门重量为350kg。机组运行时或非金属球体或矩形体,优先选用铸撑两端的力矩为:直要依靠水泵抽水冲力将拍门持续铁球体作为配重体。拍门背面圆心处H中国煤化工×0.15=CNMHG作者简介:宋建村(1970-),女,本科,工程师,主要从事水利建设管理及水利工程设计工作。2015年第7期江苏水利32×0.85×400/1000×1.732=18.84kW泵站效率n=Na/NA=10.62/18.8程能源单耗e=N人3.6H净=1884/管3.6×0.2258×4.8=4.8kW·h(2)改造出水拍门,加装自动翻理转式拍门之后,对该机组进行了测试,结果如下净扬程4.8m,水泵实测转速980r/min,电动机实测转速1483rmin,电流A=31、B=31、C=31,电压A=400B=400、C=400,流量Q=0有效功率258×4.8=10.62k输入功率31×0.85×400/1000×1.732=18.255kW泵站效率=Na/N人=1062/18.2551-出水管2-垫片3-拍门4_拍门连接件5-平衡臂6-支座能源单耗e=N3.6(H净=-18.2557-轴8-支撑9-活动连接件10-配重连接件11-配重体/3.6×0.2258×4.8=4.66kW·h从测试结果来看,改装前能源单图1拍门结构示意图耗为4.8kW·h,改装后能源单耗为466kW·h,具有一定的节能效果。当63.21N·m胶制作然,影响测试结果的因素是多方面M2=64.5×9.8×0.1+1×9.8×0.05=4)拍门的应用。在开启水泵时,的,这里仅作初步探讨。63.70N·m水流冲开出水口外的拍门,拍门平放3结论右端力矩大于左端力矩,所以拍在出水口下部,平衡臂后部的配重体经改造的拍门具有以下技术特门合上后处于稳定的封闭状态。与前部的拍门在支座连接处为前后点为调节冇端力矩大小,配重球型平衡状态,拍门不影响出水口,对出(1)无需任何启闭装置,能自动铸铁在平衡臂上可左右微调。水没有阻力;水泵停止抽水时,由于启闭;2装置制作与测试实例回水拉力和配重体压力的作用使拍(2)安全稳定,节能高效;2.1装置制作门自动抬起闭合在出水口上,出水口(3)拍门运行时无阻力,闭门时(1)拍门制作。拍门为钢板制作的前端管壁与设置在拍门上的环形撞击力小,消除了水锤和出水时产生直径大于所配套的水泵出水口10cm橡胶垫片凹槽紧密贴合,可避免水顺的漩涡左右,在其与水泵出水口接触面设置着管道回流(4)无需手、电、气、液控制和人垫片槽,将环形橡胶垫片固定在垫片2,2测试实例工操作,节省了大量人力物力,提高槽内,在拍门背面圆心处设置拍门连在苏南地区灌溉最常用的泵型了泵站运行可靠性和装置效率,降低接件,拍门连接件上设有连接孔,在为混流泵,为此选择一座具有代表性了运行维护成本连接孔的上部预定距离设置挡片,在的灌溉泵站进行测试。通过对装机(5)降低泵站能耗;水泵出水口下部管壁上设置支座,支30HW-7S型水泵1台、配套功率22(6)拍门及其配件采用不锈钢材座上设有连接孔。kW的泵站出水拍门进行改造,加装料,不易锈蚀,橡胶垫片更换方便,密(2)平衡臂制作。平衡臂为矩形自动翻转式拍门,经过调试后运行良封性能强在平衡臂下部3/4处设置支撑,支撑好(7)产品结构简单合理,预计使上设有连接孔,以轴活动连接在支座(1)在加装之前对该站的装置效用寿命可达30年以上,且维护方便。上。在平衡臂上部距离顶端预定距离率进行了测试,结果如下:但是,由于改造的拍门需加装平设置连接孔,以轴活动连接在拍门连净扬程4.8m,水泵实测转速980衡装置,提高了拍门的造价,也相应接件的连接孔上;在平衡臂下端设置rmin,电动机实测转速1483 r/min,电增加了制作费用。综上,改造拍门技活动连接件,在活动连接件上设置配流A=32、B=32、C=31,电压A=400、术具有一定的应用价值,对其使用成重连接件,在配重连接件下端设置配B=400、C=400,流量Q=0.2258m3/重体有效功率N效=9.8QH净=9.8×3)垫片制作。垫片为橡胶制造,0.2258×4.8=10.62kWH的收综入虑多种中国煤化工数据CNMHG环形凹槽采用更软的发泡橡胶或乳输入功率NA=3600×n×K2/K1×T