專利名稱：一種改變水泵性能的方法及其優(yōu)化配置的水泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改變水泵性能即改變水泵Q、H、N的方法及其在此方法下優(yōu)化配置的水泵。
目前，改變水泵性能的一種簡便易行的方法就是切削葉輪，而切削葉輪就是把水泵葉輪的外徑切削得小一些，經(jīng)過切削后的葉輪其特性曲線就按一定的規(guī)律發(fā)生變化，在《水泵及水泵站》(湖南大學(xué)姜乃昌、武漢建筑材料工業(yè)學(xué)院陳錦章編，中國建筑工業(yè)出版社1980年12月出版)一書中指出，葉輪切削是解決水泵類型、規(guī)格的有限性與供水對象要求的多樣性之間矛盾的一種方法，它使水泵的使用范圍擴(kuò)大，其性能參數(shù)Q、H、N的變化與切削后的輪徑滿足下列關(guān)系式，Q′/Q＝D2′/D2，H′/H＝(D2′/D2)2，N′/N＝(D2′/D2)3，使用這種方法改變水泵性能其存在的不足之處在于，由于切削后D2′＜D2，則Q′＜Q，H′＜H，N′＜N，也就是在葉輪外徑切削為D2′時，其流量Q′、揚(yáng)程H′和軸功率N′都將下降，而使用此方法配置的水泵，其性能參數(shù)都將低于原值，水泵電機(jī)效率沒有得到充分發(fā)揮。
本發(fā)明的目的就在于提供一種可以提高水泵性能參數(shù)的方法及其在此方法下優(yōu)化配置的水泵。
實現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案為，將水泵葉輪的外徑增大，增大后的葉輪外徑D″滿足下列關(guān)系式D″＝(Ne/Nmax)1/3·D式中Ne為原水泵電機(jī)的額定功率，Nmax為原水泵運(yùn)行的最大軸功率，D為原水泵的葉輪外徑。根據(jù)上述方法而產(chǎn)生的一種優(yōu)化配置的水泵，由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環(huán)、軸承和聯(lián)軸器組成，葉輪外徑D″滿足關(guān)系式D″＝(Ne/Nmax)1/3·D。
葉輪切削是解決水泵類型、規(guī)格的有限性與供水對象要求的多樣性之間矛盾的一種方法，它使水泵的使用范圍擴(kuò)大。水泵的葉輪經(jīng)過切削后，其性能參數(shù)Q、H、N的變化與切削后的葉輪D2′滿足下列關(guān)系式，Q′/Q＝D2′/D2，H′/H＝(D2′/D2)2，N′/N＝(D2′/D2)3由于切削后D′＜D，則存在Q′＜Q，H′＜H，N′＜N，也就是說切削后其流量Q′揚(yáng)程H′和功率N′都將降低，這在一定的場合下不適應(yīng)對水泵的要求，為此，有沒有一種方法可以將其Q、H提高呢？本發(fā)明其方法就是正好滿足這一要求，將水泵葉輪的外徑增大，增大后的葉輪外徑D″滿足關(guān)系式，D″＝(Ne/Nmax)1/3·D式中Ne為原水泵電機(jī)的額定功率，Nmax為原水泵運(yùn)行最大軸功率，D為原水泵的葉輪外徑。
在以上方法的指導(dǎo)下，一種優(yōu)化配置的水泵，由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環(huán)、軸承和聯(lián)軸器組成，葉輪外徑D″滿足關(guān)系式D″＝(Ne/Nmx)1/3·D。
這種水泵葉輪是水泵在額定功率運(yùn)行狀況下允許配置的最大葉輪，同時又是機(jī)電優(yōu)化配置的水泵，因為水泵在運(yùn)行中其電機(jī)配置一般很難選到合適的電機(jī)，出于安全考慮，設(shè)計上常常選配較大功率電機(jī)進(jìn)行匹配，在此情況下電機(jī)的運(yùn)行很少達(dá)到額定功率狀況，而按此優(yōu)化配置水泵電機(jī)的運(yùn)行工作點(diǎn)可調(diào)整到額定功率運(yùn)行的工作點(diǎn)附近，這時其電機(jī)的功率發(fā)揮最大，這可從“電機(jī)及電力拖動”中異步電機(jī)的工作特性可以證實。
如某自來水公司一泵站型號為32SA-19D 180KW水泵，自九一年十月投入運(yùn)行以來，在枯水期設(shè)計揚(yáng)程偏小，取水量達(dá)不到供水要求，有時常出現(xiàn)水泵空載運(yùn)行情況，原設(shè)計葉輪直徑D＝6255mm(Q額＝1050 H額＝13m，N輔＝151KW)，九二年底采用本發(fā)明，將葉輪外徑提高至D″＝648mm(Q額＝1090H額＝14m N軸＝168KW)，N軸(168KW)＜Ne(180KW)安全，經(jīng)改造后以上現(xiàn)象克服，水泵電機(jī)電流從220A上升至320A(電機(jī)額定電流332A)，并當(dāng)年供水量增加447萬噸，用電量與上年基本持平。
改造后單臺32SA-19D水泵(D＝648mm)運(yùn)行長江水位8M，ΔQ＝900-800＝100l/s(0.864萬噸/日)；長江水位13M，ΔQ＝1200-1120＝80l/s(0.6912萬噸/日)；長江水位18M，ΔQ＝1240-1200＝40l/s(0.3456萬噸/日)；平均ΔQ＝0.634萬噸/日，全年一臺水泵可增加取水量約231.2萬噸。
本發(fā)明配置的一系列機(jī)電優(yōu)化配置的水泵，如32SA-19″-570KW，D＝760mm原設(shè)計32SA-19-570KW，D＝716mm；32SA-19A″440KW，D＝704mm原設(shè)計32SA-19A-440KW，D＝680mm；32SA-19B″-320KW，D＝648mm 原設(shè)計32SA-19B-320KW，D＝625mm；32SA-19C″230KW，D＝712mm原設(shè)計32SA-19C-230KW，D＝680mm；
32SA-19D″-180KW，D＝662mm原設(shè)計32SA-19D-180KW，D＝625mm；…………。
優(yōu)化配置的水泵性能，可由切削律求得Q″/Q＝D″/D，H″/H＝(D″/D)2，N″/N＝(D″/D)3。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本發(fā)明其核心是將水泵葉輪外徑增大，水泵電機(jī)的有功功率得到提高，輸出功率加大，其流量、揚(yáng)程都得以提高，因而其經(jīng)濟(jì)效益提高，同時功率提高后其電機(jī)效率得以提高，充分發(fā)揮電機(jī)效率，因而稱其為優(yōu)化配置。
權(quán)利要求
1.一種改變水泵性能的方法，其特征在于，將水泵葉輪的外徑增大，增大后的葉輪外徑滿足關(guān)系式D″＝(Ne/Nmax)1/3·D式中Ne為原水泵電機(jī)的額定功率，Nmax為原水泵運(yùn)行的最大軸功率，D為原水泵的葉輪外徑。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法優(yōu)化配置的水泵，由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環(huán)、軸承和聯(lián)軸器組成，其特征在于，葉輪外徑D″滿足關(guān)系式D″＝(Ne/Nmax)1/3·D 。
全文摘要
一種改變水泵性能的方法及其優(yōu)化配置的水泵,將水泵葉輪的外徑增大,增大后的葉輪外徑D“滿足關(guān)系式D”=(Ne/Nmax)
文檔編號F04D1/00GK1191941SQ9810658
公開日1998年9月2日 申請日期1998年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月18日
發(fā)明者周寶田 申請人:周寶田