潛水泵,噴泉泵,離心泵的超常運行
一、潛水泵,噴泉泵,離心泵超高揚程運行
平原湖區(qū)軸流泵站通常在外洪、內(nèi)澇的情況下運行，盡管在設計時一些泵站對在某些不利工況下運行進行過校核，但由于受水環(huán)境變化的影響，沿江和湖泊的河床逐年淤高，泵站內(nèi)、外水位變幅較大，特別是特大洪水期間外江水位居高不下，泵站的揚程超出其設計使用范圍，泵站被迫停機，甚至損壞。
解決上述問題，可根據(jù)各泵站實際情況，分別采取措施。
1.調(diào)節(jié)葉片安裝角
目前，國產(chǎn)軸流泵口徑在300mm以上的，葉片角度可以調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)葉片安裝角在一定程度上擴大了泵的使用范圍，當泵站揚程增高時，可減小葉片安裝角，適當減小出水量，以滿足水泵在高揚程情況下正常運行的要求。
目前國內(nèi)數(shù)量較大、分布較廣，口徑在1m以下的中小型軸流泵站(一般由鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理)，由于技術力量薄弱，加上調(diào)角費時費力(半調(diào))。因此，泵站自投入運轉(zhuǎn)后，很少根據(jù)運行條件的變化對泵的正常運行范圍進行復核和調(diào)節(jié)，結果造成能源浪費，泵站發(fā)揮不了正常效益。因此，建議加強技術指導，特別是對那些使用不當、揚程超過正常使用范圍的泵站，應根據(jù)新的運行條件，仔細復核水泵工況，提出相應的技術措施。按照經(jīng)濟、有效的使用原則，一般只有當調(diào)角不能滿足新的運行要求時，才考慮其它的技術改造方案。
2.換泵
如果將葉片角度調(diào)至zui小仍不能滿足高揚程的*運行要求，則可考慮更換成高揚程的水泵，如比轉(zhuǎn)數(shù)較低的軸流泵或?qū)~式混流泵等。
更換水泵通常是一種比較省事的辦法，但對大中型水泵，要考慮機組配套和流道匹配等因素，因此工程投資較大，機組設備費用較高。另外，在同流量下由于泵的揚程高，泵汽蝕及水力振動的可能性增大，特別是與進、出水流道之間的水力配合問題往往成為換泵的主要矛盾。因此，在原有泵站水工基礎上采用換泵的辦法來解決高揚程問題，不僅代價較高，而且技術上較復雜，因而一般只適用于中小型軸流泵站。另外，換泵時不僅要考慮在zui高揚程時泵站能夠安全運行，而且也應該盡可能使泵站能在多年運行中的平均效率較高，對于zui高揚程與平均揚程相差甚大的泵站應該充分考慮這一點。
3.改換葉輪
改換葉輪與換泵優(yōu)缺點大致相同。不過，改換葉輪僅涉及到泵內(nèi)的某一部件，因而改造投資可大量節(jié)省，通常適用于大中型軸流泵站的修復與技術改造。
解決超高揚程問題，必須將泵的現(xiàn)有葉輪更換成比轉(zhuǎn)數(shù)較低的軸流式葉輪(在功率不變的條件下，增大揚程，減小流量)。由于將葉輪的揚程提高，葉輪出口的速度或動量矩環(huán)量增大，因而要求出口導葉的擴壓、消旋功能更強。目前國內(nèi)葉輪直徑2.8m及以上的大型立式軸流泵，導葉固定在出口流道的鋼筋混凝土中，因而在改葉輪時更換導葉相當困難。由軸流泵的工作原理可知，葉輪揚程提高后，導葉進口水流的液流角(導葉進口安裝角)α3減小，導葉的曲率θ增大。如不換導葉，在同*量下，水流必將在導葉進口的背面形成旋渦區(qū)，從而引起泵的效率降低，出口壓力脈動，因此在更換改型葉輪時也更換導葉。對更換導葉有困難的，與有關研究單位合作，在現(xiàn)有裝置條件下盡力尋求改善措施，zui終改造方案應該通過模型試驗來確定。
4.提高水泵轉(zhuǎn)速
由相似定律得知，提高水泵轉(zhuǎn)速，可增大泵的流量和揚程，但水泵的軸功率增加，動力機需要增容。對超高揚程的泵站，采用這種方法的關鍵在于增速方式及變速設備的選擇。對小型排灌泵站，由于機組較小，變速容易實現(xiàn)(如調(diào)節(jié)內(nèi)燃機進油量，改變皮帶輪直徑等)。對以交流電動機為動力的，可調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速(分無級的變頻調(diào)速和有級的變頻調(diào)速)，或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率(適用于異步電動機，分調(diào)節(jié)電機定子電壓、改變串入繞線式電機轉(zhuǎn)子電路的附加電阻等)兩種調(diào)節(jié)方式。前者屬于節(jié)能型，后者屬于耗能型。對大中型農(nóng)用泵站，由于機組容量較大，調(diào)速設備較貴，因而使用受到一定限制。
但是，近幾年來結合水泵增速及電動機改造需要，武漢水利電力大學泵及泵站教研室的有關專家主張在更換老化電機線圈的同時，實現(xiàn)增容和調(diào)速兩項功能。即在進行老化電機改造時，通過減薄絕緣層厚度，加大繞組導線截面，在原電機結構不變的條件下，提高電機功率；同時，采用“丟極”的辦法提高電機轉(zhuǎn)速，以適應高揚程時泵站的運行需要。
水泵增速后帶來的新問題，可能有汽蝕、機組結構強度、軸承壽命以及臨界轉(zhuǎn)速的校驗等問題。水泵增速還可能使進水流道流態(tài)變化，使水泵進口處的流速和壓力分布不均勻，從而加劇機組振動。采用這種改造方案，建議與有關研究單位和水泵、電機的生產(chǎn)廠家一道，根據(jù)泵站具體情況，商定具體改造方案。
二、潛水泵,噴泉泵,離心泵的超功率運行
在特大洪澇災害發(fā)生時，特別需要泵站在超高揚程下盡可能地加大水泵流量。這時往往使水泵的軸功率大大超過額定軸功率，致使配套動力機超載損傷。解決水泵超功率問題的常用方法有減小葉片安裝角、降低水泵轉(zhuǎn)速、更換功率較大的動力機、電機增容改造等。
1.減小葉片安裝角
當水泵在高揚程運行時，減小葉片安裝角可以有效地降低水泵軸功率，避免機組超載；同樣道理，當水泵在大流量工況運行且機組長時間過負荷時，也應將葉片角度調(diào)小，以保證機組的安全和正常運轉(zhuǎn)。將葉片角度調(diào)小，帶來的負面影響是泵的流量減小，因此它比較適用于出現(xiàn)高揚程大流量工況運行時間不長、葉片角度全調(diào)的大中型立式軸流泵站。對葉片為半調(diào)的中小型泵站，如果因揚程偏高，動力機功率不夠用，為了節(jié)省改造費用，也可將葉片安裝角*固定在較小的位置。
2. 潛水泵,噴泉泵,離心泵降低動力機轉(zhuǎn)速
通常只適用于變速容易實現(xiàn)的中小型機組。對大型機組，由于變速設備昂貴，一般很少采用。
3. 潛水泵,噴泉泵,離心泵更換功率較大的動力機
與降速類似，一般只適用于中小型機組，對大型電機，除非確需增容和更新(如老化和損壞嚴重，修復不如新買)，否則，一般應盡可能不采用，以免造成不必要的花費。
4. 潛水泵,噴泉泵,離心泵電機增容改造
結合電機老化改造，采用新材料、新工藝，提高原電機的額定功率。以28CJ56型軸流泵配套的1600kW同步電機改造為例，若僅更換老化線圈，電機額定功率可提高到1800kW，功率提高幅度為12.5%。如同時更換電機的某些部件，如改造定子外殼及鐵芯、轉(zhuǎn)子大軸、磁軛、鑄鋼體、鐵芯、推力頭、鏡板及導瓦等，電機額定功率可達2200kW左右，功率zui大提高幅度為37.5%。從電機增容改造的實踐來看，該法是成功的，因此它是目前解決水泵超載問題很有推廣價值的重要技術措施之一。
隔膜泵的閥體類型選擇閥體的選擇是隔膜泵選擇中zui重要的環(huán)節(jié)。隔膜泵閥體種類很多，常用的有直通單座、直通雙座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋轉(zhuǎn)、蝶形、套筒式、球形等10種。在選擇閥門之前，要對控制過程的介質(zhì)、工藝條件和參數(shù)進行細心的分析，收集足夠的數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)對隔膜泵的要求，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)來確定所要使用的閥門類型。在具體選擇時，可從以下幾方面考慮：
（1）閥芯形狀結構主要根據(jù)所選擇的流量特性和不平衡力等因素考慮。
（2）耐磨損性當流體介質(zhì)是含有高濃度磨損性顆粒的懸浮液時，閥芯、閥座接合面每一次關閉都會受到嚴重摩擦。因此閥門的流路要光滑，閥的內(nèi)部材料要堅硬。
（3）耐腐蝕由于介質(zhì)具有腐蝕性，在能滿足調(diào)節(jié)功能的情況下，盡量選擇結構簡單閥門。
（4）介質(zhì)的溫度、壓力當介質(zhì)的溫度、壓力高且變化大時，應選用閥芯和閥座的材料受溫度、壓力變化小的閥門。
（5） 防止閃蒸和空化閃蒸和空化只產(chǎn)生在液體介質(zhì)。在實際生產(chǎn)過程中，閃蒸和空化不僅影響流量系數(shù)的計算，還會形成振動和噪聲，使閥門的使用壽命變短，因此在選擇閥門時應防止閥門產(chǎn)生閃蒸和空化。
