水轮泵原理、技术分析及运行管理

[摘要]文章概述了水轮泵原理、技术分析及水泵的运行管理。

[关键词]水轮泵原理　技术　管理

一、前言

水轮泵是利用可再生水力能源为动力的提水机械、它实际上是由水轮机和水泵按一定的联接方式和一定的内在规律组合成的。从动力产生到提水完结的全过程，基本上没有中间能量多次转换和传递的损耗。所以，在同等水能设计参数条件下，只要是合理地设计水轮泵，它应当比任何其它能量转换型式的提水机械具有更高的效率。水轮泵是以灌溉农田为其主要目的的。但是，农田灌溉是有季节性的，据不完全统计，水轮泵年平均运行时间大约为2000h，其余时间的水能利用问题却是需要巫待解决的一项课题。水轮泵动力输出技术的研究几乎与水轮泵诞生的同时就已开始，并做了大量研究，取得了一定的成果，但由于受传统结构型式的限制，有一定的难度，问题比较棘手，至今仍未获得满意的结果。但在长期实践中为了解决所存在着的技术难点，由水轮泵的结构型式衍生出了各种各样的动力输出的结构型式。本文就水轮泵动力输出技术的若干问题进行了讨论。

二、水轮泵原理简述

水轮泵型式可按水轮机和水泵主轴联接方式分：同轴型（单级同轴型和多级同轴型）和非同轴型（含有传动装置）。由水轮泵型式，水轮泵动力输出型式也可按水轮机和水泵主轴联接方式分：同轴型（单同轴型和多级同轴型）和非同轴型（含有传动装置）。水轮泵实际上是由水轮机和水泵按一定的联接方式和一定的内在规律组合而成的。转轮部分是其动力部分，它把水流的能量转换成机械能，而叶轮部分则是其提水部分，它把由转轮传递来的机械能又转换成水流的能量，从而使一部分的水流扬升到预期的高度。水轮泵最大的优点是不用油、不耗电、无污染、在有分散水力资源的地方，直接利用就地提水，把开发水力能源和利用所开发的能源于提水的全过程，统一于一体之内。所以能源利用最为直接，基本上没有中间能量的转换与传递的损耗，效率可达55-75％以上。只要设计和运用得当，它是既开源又节流的提水机械。

三、技术分析

1.非同轴动力输出型水轮泵

非同轴动力输出型水轮泵机组实际上就是以水轮机作为原动机，变更不同的工作机械，达到既定或需要的技术功能参数，即：既可直联水泵提水，直联发电机发电；也可通过传动装置带水泵提水，或通过传动装置带发电机发电。这种机泵分离结构型式可以独立组合成常规的水轮泵机组或水轮发电机组。显然，这种组合型式是可行的，也是成熟的，并无其它更多的难点。其主要缺点是变换工作机械比较麻烦，不能快速切换。但是，目前常采用的仍是停机更换的办法，或是变更工作机械用联轴器直接联接，或是用三角胶带间接联接。至于连接运行快速切换工况就要采用离合器结构，这样势必增加结构的复杂性和制作成本。尽管如此，这是水轮泵动力输出的发展方向。

2.同轴动力输出型水轮泵

长期习惯上称谓的水轮泵，是指典型传统结构型式的同轴型水轮泵，例如：高产牌系列和D系列水轮泵等等。至今仍占水轮泵保有量95％以上所以，解决该结构型式水轮泵动力输出问题应为水轮泵动力输出技术研究分析的重点，以期寻求可行的办法，并予以推广选用。

四、水泵的运行管理

1.水泵运行的要求

水泵运行的要求是安全可靠，低消耗，高效率。为了达到这个要求，在运行管理工作中必须采取以下几项措施。（1）严格遵守安全操作规程，搞好运行值班工作。（2）定期执行水泵的检修规程，经常仔细地维护检查水泵的各个部件，发现缺陷及时处理，使它们处于良好的技术状态。（3）按照水泵的特性，在运行中不断地摸索并选定适用于该水泵运转条件的最佳水位，使水泵经常在高效率范围之内运行。（4）进行有关技术指标的观测工作，如水泵出水量、轴功率、进、出水池水位、水源含沙量以及真空压力读数等，以便检查分析水泵的工作状态。

2.水泵运行前的准备与检查

安装完毕或经过检修以及长期停运后的水泵，在运行前应作好下列各项准备与检查工作，确信水泵各部件都处在正常的良好状态下，方可开机运行。（1）按照安装或检修的质量标准，检查验收各项技术数据应符合规定要求。（2）值班运行常用的工具应准备齐全，并放在固定、明显的地方，以便随时取用。（3）清理抽水机组现场，擦去水泵外部的油泥、灰尘，传动装置附近不应放置其它物品。有皮带轮的，轮上的油泥必须擦净，以防传动带打滑甩转或脱落。（4）检查进水池吸水管的支撑是否稳定，栏污栅应完整无缺，并清除进水池内的杂物，以防开机后，杂物吸入泵体减少出水量或打坏水泵的部件。（5）检查水泵、动力机的底脚螺栓是否拧紧，靠背轮与各个管道的连接法兰螺栓有无松动掉落。离心式水泵的吸水管。（6）盘车检查，用手转动机组靠背轮或皮带轮时，转动松紧均匀，水泵不应卡死，否则应检查填料压盖螺栓的松紧，有无其它摩擦卡住的地方以及泵体内是否进入异物。（7）检查填料函内的盘根是否硬化变质，引入填料函内的水封管路有无堵塞。（8）检查水泵轴承的油脂是否充足干净，用机油的轴承，油位应正常。用黄油的轴承油量不能太多或太少，其用量以占轴承室体积的1／2～2／3为宜，在机组盘车转动时，应倾听轴承有无杂音，查看滑动轴承油环是否转动带油（9）出水活门与出水闸阀关闭应严密，并灵活可靠。开机前出水闸阀的位置是：离心式水泵应关闭，装有出水闸阔的轴流泵应开启。（10）检查水泵各部分的冷却管道是否水流通畅，冷却管道上的截门是否灵活，装有真空表、压力表时，其表针指示应在“0”位。（11）对于新安装的机组，在第一次启裂对，务必检查动力机旋转的方向是否与水泵旋转方向一致，特别是轴流泵机组必须判明动力机的旋转方向与轴流泵的旋转方向相符后，方可连接传动装置。