专利名称：一种降低凝结水泵关闭点扬程的方法
技术领域：
本发明涉及影响凝结水泵压力等级的关闭点扬程，具体地说是一种降低凝结水泵关闭点扬程的方法。
背景技术：
根据离心水泵的特性曲线，当流量变小时，扬程升高；当流量变为0时，扬程达到最高值，此时即为关闭点扬程。
根据电厂设计系统压力需求，若水泵的出口压力值为3.3MPa，决定管路的压力等级则为4.0MPa。如果水泵的关闭点扬程高于4.0MPa，整个管路系统就将提高到下一个压力等级，即6.4MPa；这样整个系统的管路、阀门、仪表等都将按照下一个压力等级选择，工程造价将会大大增加。
目前的凝结水泵关闭点和设计点的扬程比值在1.3左右，而市场一般需求为1.2，有的要求甚至更低。因此，在保证凝结水泵其它性能不变的情况下，如何将比值由目前的1.3降低至1.2以下，按照要求降低凝结水泵的关闭点扬程已成为亟待解决的问题。
发明名称 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种降低凝结水泵关闭点扬程的方法，即降低凝结水泵的关闭点与设计点的压力比值。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 本发明的方法为将凝结水泵的叶轮出口宽度加大，导流壳的入口面积增加，使凝结水泵的流量增加，凝结水泵的扬程曲线趋于平缓，关闭点扬程降低，凝结水泵的管路系统即可选择低一个的压力等级。
其中加大叶轮出口宽度具体为 1).保持扬程不变，将叶轮初始流量Qm放大至Q，根据公式
计算出换算系数λ；其中Qm为叶轮的初始流量，Q为叶轮放大后的流量，nm为叶轮的初始转速，n为叶轮放大流量后的转速，Dm为叶轮初始直径，D为叶轮加大出口宽度后的直径； 2).再将叶轮的初始出口宽度b2′增加λ倍，得出加大后的叶轮出口宽度b2，即b2＝λb2′； 3).叶轮出口宽度增加λ倍，相应地叶轮入口宽度b1也增加λ倍，即加大后的叶轮入口宽度b1＝λb1′； 4).叶轮的出入口宽度增加后，叶轮的后盖板与轮毂的尺寸不变，将叶轮前盖板由初始尺寸向前延伸到扩大后的前盖板尺寸位置，加大了叶轮的出口宽度。
叶轮入口宽度的增加值略小于加大后的叶轮入口宽度b1，可根据叶轮入口的结构确定。
增加导流壳入口面积具体为 1).通过导流壳初始的入口外直径D1及入口内直径D2，计算出导流壳入口面积S1，
2).根据叶轮的初始流量Qm及叶轮放大后的流量Q，计算出流量的增加倍数k＝Q/Qm； 3).将导流壳的入口面积S1增加k倍，即增加后的导流壳入口面积S2＝kS1； 4).保持导流壳流道入口的内侧型线不变，即D2不变，向外扩展外侧型线，扩展后的导流壳入口外直径为D外，根据环形面积公式
可计算出扩展后的导流壳入口外直径
导流壳初始的入口外直径D1扩展到D外，增加了导流壳的入口面积。
增加导流壳入口面积具体为 1).通过导流壳初始的入口外直径D1及入口内直径D2，计算出导流壳入口面积S1，
2).根据叶轮的初始流量Qm及叶轮放大后的流量Q，计算出流量的增加倍数k＝Q/Qm； 3).将导流壳的入口面积S1增加k倍，即增加后的导流壳入口面积S2＝kS1； 4).导流壳流道入口中心的直径为D，D＝(D1+D2)/2，以导流壳流道入口中心的直径为D为中心，其外侧和内侧的面积分别为S外和S内，
5).根据增加后的导流壳入口面积S2及导流壳初始入口面积S1，计算出流道入口面积净增加部分S′，S′＝S2-S1； 6).将流道入口面积净增加部分S′按初始的内外侧面积比例分别加上，增加面积后的外侧面积
增加面积后的外侧直径
增加面积后的内侧面积
增加面积后的外侧直径
7).保持导流壳入口中心线位置不动，分别向内外两个方向扩展流道型线，即导流壳初始的入口外直径D1向外扩展到D外，导流壳初始的入口内直径D2向内扩展到D内，增加了导流壳的入口面积。
本发明的优点与积极效果为 1.本发明方法无需改变泵本身的结构，而只是改变个别零部件的形状，方法简单，容易实现，可操作性强。
2.本发明方法在不增加制造成本的前提下，实现了关闭点扬程的降低，具有较好技术经济效果。
图1为凝结水泵性能曲线图； 图2为采用本发明方法降低凝结水泵关闭点扬程后的性能曲线图； 图3为叶轮初始状态与加大出口宽度后的叶轮轴面图； 图4为一种导流壳初始状态与增加入口面积后的导流壳型线图； 图5为另一种导流壳初始状态与增加入口面积后的导流壳型线图； 图6为凝结水泵的整体结构示意图。
具体实施例方式 下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，A为模型泵的初始模型曲线，利用本发明方法使初始模型曲线向目标曲线B靠拢，降低凝结水泵的关闭点扬程。本发明的方法为将凝结水泵的叶轮出口宽度加大，导流壳的入口面积增加，使凝结水泵的流量增加，凝结水泵的扬程曲线趋于平缓，关闭点扬程降低，凝结水泵的管路系统即可选择低一个的压力等级；初始模型曲线A变成曲线A′，如图2所示；然后，减少一级叶轮，曲线A′即变成与目标曲线B接近的曲线A″。
实施例1 本发明方法具体为 一、加大叶轮出口宽度 1).叶轮10的初始流量Qm＝1500m3/h时，此流量点对应的扬程为H＝320m，为使其模型曲线走向与目标曲线相吻合，将其流量放大至Q-1700m3/h，根据公式
计算出换算系数λ，其中叶轮的初始流量Qm＝1500m3/h，叶轮放大后的流量Q＝1700m3/h，叶轮的初始转速nm＝480rpm，叶轮放大流量后的转速n＝1480rpm，Dm为叶轮初始直径，D为叶轮加大出口宽度后的直径，所以，
2).保持扬程不变，只增加流量，所以再将叶轮10的初始出口宽度b2′增加λ倍，得出加大后的叶轮出口宽度b2，即b2＝λb2′；模型泵的叶轮初始出口宽度b2′＝59mm，加大后的叶轮出口宽度b2＝λb 2′＝1.0426×59＝61.5mm； 3).叶轮出口宽度增加λ倍，相应地叶轮入口宽度b1也增加λ倍，即加大后的叶轮入口宽度b1＝λb1′；入口宽度如果按照上述λ换算，则可达到315mm，考虑到入口面积加大可能会造成液体回流，影响叶轮的吸入性能，叶轮入口宽度的增加值要略小于加大后的叶轮入口宽度b1，具体数值可根据叶轮入口的结构确定，本实施例叶轮入口宽度只增加到307mm，同时相应地上移前盖板尺寸，叶片形状不变，叶轮宽度由初始前盖板1的位置向前延伸到扩大后前盖板2的位置，后盖板3及轮毂4的尺寸不变，如图3所示； 二、增加导流壳8入口面积 1).通过导流壳初始的入口外直径D1及入口内直径D2，计算出导流壳入口面积S1，
模型泵导流壳的初始入口外直径D1＝725mm，模型泵导流壳的初始入口外直径D2＝613mm，导流壳入口面积
2).根据叶轮的初始流量Qm及叶轮放大后的流量Q，计算出流量的增加倍数k＝Q/Qm；k＝Q/Qm＝1700/1500＝1.13； 3).将导流壳的入口面积S1增加k倍，即增加后的导流壳入口面积S2＝kS1；S2＝kS1＝1.13×117696＝132996mm2； 4).保持导流壳流道入口的内侧型线5不变，即D2不变，将导流壳流道入口的外侧型线6向外扩展至扩展后的导流壳流道的外侧型线7，扩展后的导流壳入口外直径为D外，根据环形面积公式
可计算出扩展后的导流壳入口外直径
将D2＝613mm、S2＝132996mm2代入上式，可得
模型泵导流壳初始的入口外直径D1扩展到D外，增加了导流壳的入口面积，如图4所示。
实施例2 一、加大叶轮出口宽度 本实施例的加大叶轮出口宽度方法与实施例1相同。
二、增加导流壳8入口面积 1).通过导流壳初始的入口外直径D1及入口内直径D2，计算出导流壳入口面积S1，
模型泵导流壳的初始入口外直径D1＝725mm，模型泵导流壳的初始入口外直径D2＝613mm，导流壳入口面积
2).根据叶轮的初始流量Qm及叶轮放大后的流量Q，计算出流量的增加倍数k＝Q/Qm；k＝Q/Qm＝1700/1500＝1.13； 3).将导流壳的入口面积S1增加k倍，即增加后的导流壳入口面积S2＝kS1；S2＝kS1＝1.13×117696＝132996mm2； 4).导流壳流道入口中心的直径为D，D＝(D1+D2)/2＝(725+613)/2＝669mm，以导流壳流道入口中心的直径为D为中心，其外侧和内侧的面积分别为S外和S内，
5).根据S2及S1，计算出流道入口面积净增加部分S′，S′＝S2-S1＝132996-117696＝15300mm2； 6).将流道入口面积净增加部分S′按初始的内外侧面积比例分别加上，增加面积后的外侧面积
增加面积后的外侧直径
增加面积后的内侧面积
增加面积后的外侧直径
7).保持导流壳入口中心线位置不动，导流壳流道入口的内、外侧型线5、6分别向内外两个方向扩展至扩展后的导流壳流道的内、外侧型线9、7，即导流壳初始的入口外直径D1向外扩展到D外，导流壳初始的入口内直径D2向内扩展到D内，增加了导流壳的入口面积，如图5所示。
通过实施例1、2，根据模型泵性能试验记录单和曲线，可以计算出目标泵的关闭点扬程与设计点扬程之比K 其中目标泵的关闭点扬程H关＝385.4m，目标泵的设计点扬程H＝325.2m，所以K＝H关/H＝385.4/325.2＝1.185。
模型泵的关闭点扬程H关＝455.5m，模型泵的设计点扬程H＝344.1m，其比值K0＝H关/H＝455.5/344.1＝1.324。
目标泵的关闭点扬程与设计点扬程比值比原模型泵下降了11.7％，可见，通过改进叶轮和导流壳的流道使其向大流量偏移从而降低关闭点扬程的方案是可行的，而且效果比较明显。
表一目标泵与模型泵的技术参数如下表
权利要求
1.一种降低凝结水泵关闭点扬程的方法，其特征在于将凝结水泵的叶轮出口宽度加大，导流壳的入口面积增加，使凝结水泵的流量增加，凝结水泵的扬程曲线趋于平缓，关闭点扬程降低，凝结水泵的管路系统即可选择低一个的压力等级。
2.按权利要求1所述的降低凝结水泵关闭点扬程的方法，其特征在于所述加大叶轮出口宽度具体为
1).保持扬程不变，将叶轮初始流量Qm放大至Q，根据公式
计算出换算系数λ；其中Qm为叶
轮的初始流量，Q为叶轮放大后的流量，nm为叶轮的初始转速，n为叶轮放大流量后的转速，Dm为叶轮初始直径，D为叶轮加大出口宽度后的直径；
2).再将叶轮的初始出口宽度b2′增加λ倍，得出加大后的叶轮出口宽度b2，即b2＝λb2′；
3).叶轮出口宽度增加λ倍，相应地叶轮入口宽度b1也增加λ倍，即加大后的叶轮入口宽度b1＝λb1′；
4).叶轮的出入口宽度增加后，叶轮的后盖板与轮毂的尺寸不变，将叶轮前盖板由初始尺寸向前延伸到扩大后的前盖板尺寸位置，加大了叶轮的出口宽度。
3.按权利要求2所述的降低凝结水泵关闭点扬程的方法，其特征在于所述叶轮入口宽度的增加值略小于加大后的叶轮入口宽度b1，可根据叶轮入口的结构确定。
4.按权利要求1所述的降低凝结水泵关闭点扬程的方法，其特征在于所述增加导流壳入口面积具体为
1).通过导流壳初始的入口外直径D1及入口内直径D2，计算出导流壳入口面积S1，
2).根据叶轮的初始流量Qm及叶轮放大后的流量Q，计算出流量的增加倍数k＝Q/Qm；
3).将导流壳的入口面积S1增加k倍，即增加后的导流壳入口面积S2＝kS1；
4).保持导流壳流道入口的内侧型线不变，即D2不变，向外扩展外侧型线，扩展后的导流壳入口外直径为D外，根据环形面积公式
可计算出扩展后的导流壳入口外直径
导流壳初始的入口外直径D1扩展到D外，增加了导流壳的入口面积。
5.按权利要求1所述的降低凝结水泵关闭点扬程的方法，其特征在于所述增加导流壳入口面积具体为
1).通过导流壳初始的入口外直径D1及入口内直径D2，计算出导流壳入口面积S1，
2).根据叶轮的初始流量Qm及叶轮放大后的流量Q，计算出流量的增加倍数k＝Q/Qm；
3).将导流壳的入口面积S1增加k倍，即增加后的导流壳入口面积S2＝kS1；
4).导流壳流道入口中心的直径为D，D＝(D1+D2)/2，以导流壳流道入口中心的直径为D为中心，其外侧和内侧的面积分别为S外和S内，
5).根据增加后的导流壳入口面积S2及导流壳初始入口面积S1，计算出流道入口面积净增加部分S′，S′＝S2-S1；
6).将流道入口面积净增加部分S′按初始的内外侧面积比例分别加上，增加面积后的外侧面积
增加面积后的外侧直径
增加面积后的内侧面积
增加面积后的外侧直径
7).保持导流壳入口中心线位置不动，分别向内外两个方向扩展流道型线，即导流壳初始的入口外直径D1向外扩展到D外，导流壳初始的入口内直径D2向内扩展到D内，增加了导流壳的入口面积。
全文摘要
本发明涉及影响凝结水泵压力等级的关闭点扬程，具体地说是一种降低凝结水泵关闭点扬程的方法，方法为将凝结水泵的叶轮出口宽度加大，导流壳的入口面积增加，使凝结水泵的流量增加，凝结水泵的扬程曲线趋于平缓，关闭点扬程降低，凝结水泵的管路系统即可选择低一个的压力等级。本发明方法无需改变泵本身的结构，而只是改变个别零部件的形状，方法简单，容易实现，可操作性强；本发明方法在不增加制造成本的前提下，实现了关闭点扬程的降低，具有较好技术经济效果。
文档编号F04D29/44GK101749277SQ200810229270
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者李中双, 牛红军, 司洪超, 于洪昌 申请人:沈阳鼓风机集团有限公司