大型水泥渦殼式泵站的技術(shù)改造介紹

　　1.前言

　　上海市黃浦江原水廠1987年建成兩座原水輸送泵站，即臨江泵站和嚴橋泵站，各裝6臺大型立式水泥渦殼混流泵，擔(dān)負著將黃浦江上游水質(zhì)較好的原水通過兩站接力輸送到上海市區(qū)各自來水廠，日輸送能力為350萬噸。自投入運行至1997年，十年間逐步暴露出了一些問題，長沙水泵廠有限公司應(yīng)業(yè)主要求并在上海市有關(guān)部門的配合下，對兩個泵站進行改造(投入近三千萬元的改造資金)。從1998年至2001年，已將12臺水泥肘形吸入渦殼式混流泵全部改造為濕坑式水槽吸入斜流泵，大大提高了泵組運行效率及可靠性，產(chǎn)生了顯著的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益。

　　2.泵站基本情況

　　臨江泵站和嚴橋泵站原采用1800HLWB-12型立式混流泵。

　　其結(jié)構(gòu)特點為：肘形水泥吸入流道、水泥渦殼式混流泵，半可調(diào)、半開式葉輪，葉輪室嵌于水泥基體中，浮動環(huán)式軸封，水泵電機兩軸剛性聯(lián)接泵轉(zhuǎn)子軸向力由電機推力瓦承受。泵設(shè)計點性能參數(shù)：Q=7.792m3/s，H=12.2m，n=300r/min，m=87.2%，配套電機功率1600kW。

　　3.原泵站存在的主要問題

　　(1)運行效率低。據(jù)現(xiàn)場測算，泵運行效率僅有60%~70%，原因主要是無法保證葉片與葉輪室之間的間隙符合設(shè)計要求(0.8~1.0mm)。

　　(2)密封可靠性差。原泵軸封采用浮動環(huán)形式的密封結(jié)構(gòu)，密封穩(wěn)定性較差。因此運行時，不得不在泵蓋上面放置一臺潛水電泵，并在該層面上設(shè)置一個專職巡視人員。一旦發(fā)現(xiàn)泵泄漏過大，立即啟動潛水電泵抽排泄漏水，以防止泵房被淹沒。

　　(3)泵檢修周期短。原泵運行約一年的時就出現(xiàn)振動強、軸封泄漏大、泵效率大大降低等問題，必須停機檢修。

　　(4)葉片汽蝕破壞。每年大修時，葉輪葉片有汽蝕破壞麻點，每次大修都要焊補和打磨葉片，而且維護人員勞動強度大、工作環(huán)境差。

　　4.改造方案及實施

　　針對原泵站存在的主要問題，對泵性能、泵結(jié)構(gòu)、泵房吸入流道、泵安裝基礎(chǔ)重新設(shè)計，即改為濕坑式水槽吸入立式斜流泵，僅原配套電機不變；但電機安裝基礎(chǔ)層重新布置地腳螺栓。

　　根據(jù)過去的運行情況及對泵裝置特性的分析，確定新泵的設(shè)計參數(shù)為：流量Q=9m3/s；揚程H=12m；轉(zhuǎn)速n=300r/min(原電機轉(zhuǎn)速)；泵比轉(zhuǎn)數(shù)ns=3.65nQ1/2/H3/4U510。

　　選用L500優(yōu)秀水力模型作模型換算設(shè)計，新泵型號定為88LKSE-18J。

　　實物泵經(jīng)真機試驗后，性能參數(shù)達到設(shè)計要求。

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　　5.改造后泵的結(jié)構(gòu)特點

　　與原泵型結(jié)構(gòu)相比，其結(jié)構(gòu)特點為：

　　(1)原為水泥渦殼式混流泵；現(xiàn)為全金屬導(dǎo)葉式混流泵；

　　(2)原泵葉輪室嵌入水泥中固定，與葉片對應(yīng)部位為球面；現(xiàn)葉輪室可隨泵轉(zhuǎn)子部件抽出，與葉片對應(yīng)部位為錐面，因此更換、維修方便；

　　(3)原葉輪汽蝕基準(zhǔn)標(biāo)高約為-1.95m，現(xiàn)葉輪汽蝕基準(zhǔn)標(biāo)高約為-3.5m，葉輪標(biāo)高位置降低了1.55m，因此在同樣的吸入水位情況下，裝置汽蝕余量增加了1.55m，有利于避免汽蝕的發(fā)生；

　　(4)原葉輪懸臂長度約1.1m，現(xiàn)葉輪懸臂長度僅0.6m左右。因此泵的下部軸承的受力狀況大為改善，延長軸承壽命，有利于降低葉輪的擺動和減輕葉片與葉輪室之間的磨損；

　　(5)新泵在機泵相聯(lián)的聯(lián)軸器之間有一個調(diào)整螺母，可方便地通過泵軸調(diào)整葉輪的相對高度位置，在安裝和維修時，便于調(diào)整葉輪葉片與葉輪室的間隙，使其間隙始終保持設(shè)計值要求，使泵的運行效率不因間隙的增大而降低； 　　

　　(6)新泵的軸封采用一般填料密封，其部位在泵的最高處，泄漏量少，且泄漏水可自行排入集水坑，無需設(shè)置專門崗位巡視和排水；

　　(7)新泵的轉(zhuǎn)子部件可從上部抽出，泵的檢修工作可在電機安裝基礎(chǔ)層進行，無須鉆進泵內(nèi)補焊、打磨，不僅保證了檢修的質(zhì)量和效率；而且大大改善了檢修工作環(huán)境。

　　6.結(jié)束語

　　此項技術(shù)改造工作自1998年試行，至2001年全部完畢，投入運行時間最長的已有8年多?，F(xiàn)場測試結(jié)果與原泵運行測算結(jié)果相比較：

　　(1)泵運行效率可達88%。在全年輸送8億立方米水量的情況下，與原泵相比，可節(jié)省電費支出960萬元。若在350萬噸/日設(shè)計負荷下運行，每年節(jié)省的電費支出可達1400多萬元，投入的改造資金在三年之內(nèi)即可收回；

　　(2)新泵3~4年一次大修，檢修周期延長了3~4倍，維修工作量和維修費用也相應(yīng)得到了降低；

　　(3)機組振動烈度在5mm/s以下，軸封泄漏正常，提高了運行安全可靠性，減少了維護操作崗位；

　　(4)運行4年以來，葉片上沒有發(fā)現(xiàn)汽蝕破壞麻點；

　　(5)改善和減輕了操作維護人員的工作環(huán)境和勞動強度。