SEZ型立式混流泵在引水泵站中的应用
前言
混流泵应用于农田排灌、防洪、排涝、污水处理、电站(燃煤电站，核电站，蓄能电站，潮汐电站)冷却系统等各个领域。混流泵比转数范围通常为300-500；其口径为100-1 500 nun，有的可达到6 000 mm以上；其扬程3-30 m，最高可达60 m；流量200-2 000 Us或者更大，转速100-1 450 r/min，混流泵在性能和结构方面，介于离心泵和轴流泵之间。混流泵与离心泵和轴流泵相比，其主要优点是结构简单、体积小、重量轻、占地面积小、性能稳定、功率平稳，在扬程变化时功率变化很小，且易于调速。
目前，加强棍流泵的研究和开发是非常重要的，尤其是研制抗汽蚀性能好、结构先进、运行平稳的大型混流泵，以便适应南水北调工程对泵的需要。
1 SEZ型立式混流泵的特点
1.1立式混流泵的主要形式
立式混流泵叶轮淹没于水下，起动时无需抽真空，且电机安装于上层，通风良好，不会为洪水所淹没，这是卧式泵所不能及的优点。立式混流泵具有效率高、汽蚀性能好、体积小、维修方便的优点。根据结构不同，可分为导叶式和蜗壳式两种。立式导叶泵可分为转子可抽的双壳体式(K型)和转子不可抽的单壳体式(B型)。根据安装方式，又可分为单基层式和双基层式两种，单基层式的电机与泵安装于同一基础上，而双基层式的电机与泵分别安装在各自的基础之上。为适应不同使用范围，叶片分为固定式和可调式两种。目前，主要的型号有LKX型(固定叶片、转子可)、LBS型(固定叶片、转子不可抽)，LBX型(固定叶片、转子不可抽、出水管安装在泵基础之下)，LKX型(固定叶片，泵转子可抽，出水管安装在泵基础之上)，TKK型(叶片可调，泵转子可抽，出水管安装在泵基础之下)，LT型(叶片可调，泵转子可抽，出水管安装在泵基础之上)几种，可供选型。
1.2 SEZ型立式混流泵特点
SEZ型立式混流泵是一种新利的混流泵，具有扬程高、流量大、效率高、适应范围广的优点(在扬程变化较大时，电机功率变化很小。SEZ，型立式混流泵采用一种上支承的方式，电机与水泵连接为一体，因此安装极为方便，机组振动小，运行平稳。SEZ型立式混流泵的结构如图I所示。
SEZ型立式混流泵具有如下特点。
(1)可抽芯式结构。
SEZ型立式混流泵的最大特点为可抽芯式结构，抽芯体包括叶轮室、导叶、叶轮、导轴承、轴、中间连接器、护套管等零件。它可以从泵体中整体抽出，不必要拆卸外筒体和联接管路即可轻易拆下抽芯整体，从而给检修带来了很大的方便抽芯体结构外形如图2所示。
(2)陶瓷导轴承。
在立式泵上使用的导轴承在进水池水位以上时，在泵起动而未投人正常运行前，如果不从外界供水，这些轴承就会缺水润滑，而ri在投入正常运行后用抽送的水进行润滑也容易造成导轴承磨损。SEZ型立式混流泵的导轴承采用陶瓷材料，十分耐磨，当泵进人正常运行后，可由泵本身抽送的浑水进行冷却润滑，其磨损量非常小，是一种很有推广前途的浑水润滑轴承，对简化水泵的结构有很大的意义。这种陶瓷轴承所选用的材料主要是氧化铝(AlO}，氧化错(ZrO)，碳化硅(Sic)，氮化硅(SiA)。这些材料在润滑条件不好的J清况下仍具有良好的导热性能和耐磨性能。据测试，这种结构的轴承已安全运行20000 h以上。
(3)自动排气装置。
在泵系统出水管道较长时，管道中积聚有大量空气，空气的存在会使起动时问增长，且造成起动不平稳。SEZ型立式混流泵安装有自动排气阀装置，可以在机组启动时将管道内的气体排出，使机组平稳运行。
2在瘦西湖引水泵站中的应用
2.1泵站基本情况
扬州市瘦西湖引水泵站位于扬州市发电厂北、砖厂附近的京杭大运河西侧。该工程安装SEZ700-595/500型立式导叶式混流泵，配用Y3551，-8型200 kW电机4台套，设计流量4 m3/s.
四台泵经并联后汇人直径1.6 m的管道输水，输水总管长5.6 km，汇人保障湖，并自流进人瘦西湖
2.2采用立式混流泵代替原设计离心潜水泵
经模型试验测试换算，瘦西湖引水泵站在设计工况下，单泵设计流量Q=1.0 m3/S，总扬程H=11.14 m，正常起动扬程H启动=15.87 m，最不利起动扬程H启动=18.25 m。原设计选用700GQ4000-20-315型潜水式离心泵，潜水离心泵的最大优点是无需建造水上泵房，它比较适用于城市排水土地紧张的地方。造价分析表明，潜水泵的价格远远高于普通水泵加电动机的价格。考虑到瘦西湖引水泵站位于城市郊区，土地不是泵站投资的主要因素，而反之引水泵站要建造出漂亮的泵房，成为一处观光景点。
另外，由于潜水离心泵中的电动机对出水的阻挡及进水条件相对较差，泵的效率偏低。考虑到引水泵站常年使用，必须有较高的效率才能降
低运营成本。而潜水离心泵本身进水条件差，出口有电动机的阻塞，特别是原设计的电动机功率大，对水泵出水堵塞作用较大，造成出水效率降低。据初步分析，潜水泵的效率比普通泵要降低5%左右。
考虑到以上的因素，加上离心泵扬程偏离泵站设计工况较多，所以选用了SEZ立式混流泵。这种新型的混流泵具有效率高，汽蚀性能好，功率变化平稳，在扬程变化时功率变化很小，检修方便的特点。特别是立式混流泵，起动时无需抽真空，辅助设备少，电动机位于地面层，通风、采光、散热性能好，检修方便，上层机房内仅布置立式电机，布置简单，可以减小机房尺寸。因此，选用立式混流泵是因地制宜的最佳选择。所以经多种泵型方案比较后，最终选用SEZ700-595500型立式导叶式混流泵。
2.3立式混流泵拆装顺序
2.3.1水泵筒体的安装
(1)把第一部分筒体(包括进水喇叭和外接管)吊人泵井内并把它放在支承工字钢上。
(2)把第二部分筒体(外接管)吊到上第一部分筒体上并组装好。
(3)吊起上述第一、第二部分筒体和底版，抽去外接管出支承用工字钢，降下筒体，用工字钢支撑在外接管处。
(4)类似第一、二部分筒体的安装方法，分步依次装好整个泵筒体。
3.3.2泵抽芯部分的安装
(1)把包括叶轮室、导叶、叶轮、导轴承、轴、中间连接器、护套管等零件在内的抽芯体组装好，并垂直放置，防止倒落。
(2)把组装好的抽芯体部分吊人泵外筒内，并用工字钢在出水弯管上支撑好。
(3)吊起泵的传动轴(轴端应安装好刚性联轴器)与泵轴端的联轴器连接好，并扳紧铰孔螺栓及螺母。
(4)吊起护轴套、轴承支架、护套管对齐装至轴承支架上并拧人相关螺栓、螺母等。
(5)把整个抽芯部件吊起，抽去支承用工字钢，慢慢放下至外筒体内，使叶轮室的锥面与外接管密封环的下锥面对齐。水泵拆卸按其相反的顺序即可。
2.4泵站测试
对瘦西湖泵站的立式混流泵机组在不同工况组合下的装置效率和振动、噪声及频谱值进行了现场测试。从1号机组到4号机组，分别为运行4台机至L台机，主要测试数据如表1所示。通过观测和测试数据分析，整个机组运行非常平稳，并符合设计工况的要求。
3结语
SEZ型立式混流泵具有运行平稳、效率高、汽蚀性能好、在扬程变化时功率变化小，抽芯式结构检修方便等优点，它不仅兼有离心泵和轴流泵两者的优点，还克服了两者的缺点。因此SEZ T4立式混流泵具有非常广阔的应用前景。
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