摘要：当水泵运行工况点处于低效区时，在不适宜更换新泵和叶轮切削的情况下，采用非标叶轮法对水泵进行改造，可达到改善水泵运行工况和提高水泵运行效率的作用。1f0qH s
关键词：离心泵 水泵特性曲线 叶轮切削 非标叶轮法#8KSSom%
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1、前言noi"9vJpk.
离心泵在抽送液体的过程中，须要消耗一定的能量。在离心泵的实际使用过程中，常常由于各种原因，部分离心泵实际运行工况点偏离高效区，造成离心泵能耗过高和运行状态不理想的情况。为改善这一现象，需对离心泵进行必要的技术改造，在满足供水系统需要的水量、扬程的前提下，进一步提高离心泵的运行效率。_g
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2、水泵改造课题的提出.$5@b
惠州市自来水总公司某水厂吸水泵站设计取水规模为60万m3/d，首期建成20万m3/d，吸水泵站取水设备是两台44sap—14型离心清水泵，其铭牌参数为q=9000m3/h，h=28.5m，n=425r/min，η=88%,比转速为140 r/min，叶轮直径ф=1110mm。两台水泵在运行3000小时后，水泵叶轮有较明显的汽蚀破坏现象，泵体振动加剧，轴承出现不正常温升。水泵运行效果不理想主要是由于水泵的选型是以远期60万m3/d为依据，故所选扬程高于首期实际所需扬程，因而导致水泵运行工况点偏离高效区，处于低扬程、低效率和汽蚀性能差的区域运行。2002年6月6日，该泵实际运行工况点（q、h）为（11800，18）（图一中的z点），运行效率仅为η,=75%左右。为解决上述问题，2002年7月，惠州市自来水总公司决定对其进行准对性的改造。wf3B" F`
3、离心泵改造方案的确定及改造效果c {,\= h[G
方案一：更换新泵是最彻底的解决办法。新泵可选取44sap—25型离心泵，该泵设计参数为：q=10800m3/h，h=20m，n=425r/min，η=90%。虽然换该泵时电机可使用原有水泵电机，但由于该方案代价较高，且耗时费力，不可避免的影响到水厂生产，故不采用。0 xq?H
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方案二：当水泵扬程过高时，切削叶轮外径是一种调整水泵性能、降低水泵功率消耗的简便易行的方法。考虑该厂的首期供水规模及两个泵站的机组匹配情况，经叶轮切削后水泵宜在qb=9700m3/h，hb=18m工况点工作，即图二的b点处。通过b点作切削抛物线h‘=k（q‘）2，与原水泵特性曲线q-h相交于a点。a点处即为满足切削律要求的b点的对应工况点：qa=10900m3/h，ha=22.7m。cfY@"2}b:
叶轮经过切削后，其性能参数q，h的变化与切削后的轮径d存在以下关系：qb/ qa=db/da，hb /ha =（db/da）2其中da为原叶轮直径，db 为切削后的叶轮直径。将a、b两个工况点代入上式，得db/da=89%，即原叶轮的切削量为11%，临界于比转速为140r/min的叶轮最大允许切削量14%。此外，根据切削定律，在切削限度内，切削抛物线h‘=k（q’）2又称等效率线，即在该曲线上的a、b两点的相应效率可视为相等。由于a点工况点效率为81%，处于水泵特性q-h曲线的低效率区，叶轮切削后的b点的运行效率也将处于低效率运行区（见图一特性曲线）。本方案对水泵运行效率提高不多，故也不采用。miGoiB/Z
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方案三：采用非标叶轮法对水泵叶轮进行改造，即设计制造非标准叶轮并装配在原有的泵体上运行，以达到有效改变水泵性能参数的目的。根据这一思路，能过对44sap—25型水泵的叶轮进行切削及参数整合，使之符合44sap—14型水泵的要求。同时把原有水泵的比转速由140 r/min提高到250 r/min，以使改造后的水泵达到降低扬程、提高运行效率的效果。2002年11月，按此方案对其中一台水泵进行了改造。改造后的44sap—14/25型水泵运行工况点qd=9700m3/h，hd=18m（图中d点）处于水泵运行高效区，运行效率在88%左右。（其水泵特性曲线如图三）R+Vf_pdK!w
44sap—14型水泵经过非标叶轮改造后，水泵运行中的振动显著减轻，噪声降低，汽蚀现象得到很好的改善。原水泵配套电机的运行电流也由原65.5a降至59.5a，使吸水泵站电耗有了大幅的下降。以每天取水量20万吨计算,改造后每天节约电量9.6×200=1920度,半年可节约电量达35万度。水泵改造前后能耗对比如下： Z9(,17m
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4、结论 fr
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在不适宜更换新泵和进行叶轮切削的情况下，采用非标叶轮法对离心泵进行改造，可以达到如下效果：/?zE?;'w c
（1）额定参数可按实际需求重新确定，受原水泵参数的限制更小；q*wC\Ng
（2）改造后新泵运行参数能更加符合生产需求，水泵运行效率可以适当提高，改造后节能效果显著； (VUTZ^E
（3）可以有针对性的改善水泵的某些特定性能。 }J:)9,=G Q
作者简介："?O$n)AYP%
姜乃昌，金锥.水泵及水泵站.中国建筑工业出版社.1993年6月第三版. LxE(R_k$
容振辉(1975年— )，男，汉，工学学士，工程师。1998年毕业于湖南省湖南大学土木工程系给水排水专业，现任惠州市自来水总公司江北水厂厂长，负责水厂生产和技术研究工作。联系电话：0752—2810982 email：rzh7@21cn.com x; QqM|=M�
张戎（1963— ），男，汉族，工学士，给水排水高级工程师，惠州市自来水总公司总工程师，从事城市供水工作二十多年，对给水设计、施工、管理有丰富的经验。联系电话：0752—2816978。e-mail:zhangrong817@21cn.com.g/Rj6Pc~Q"
