解台抽水站水泵汽独s因分析及技术改造1概况吴镇境内京杭大运河的不牢河上，为I江苏省南水北调工程的第8梯级抽水站。主要作用是为解台闸至蔺家坝闸的不牢河段和微山湖补水，和徐州市工农业、航运与城市生活用水的供水任务，为徐州市及微山湖沿岸城乡的！国民经济发展发挥了重要作用。

　　；解台抽水站建成于1984年5月，共装机22台套，总容量6160kW，设计！流童51113八。其中单机容量280kW，单-| 100立式轴流泵，设计扬程5.5m.采I用室一泵开敞式进水流道，正向进水，拍门断流。运行十几年来，由于设备老化、磨损严重，效率降低，能耗增大，已达f到原设计指标。虽然经过大修、更新、改造，设备的技术状态有所改善，但仍存在着许多问题，特别是水泵汽蚀破坏问题严重。

　　2水泵汽蚀情况及原因分析水泵汽蚀情况：解台抽水站水泵的汽蚀比较严重，在平均运行4000h情况下，叶片、叶轮室即发生大面积汽蚀，叶片汽蚀面积一般在170 ~810cm2，占叶片单j面面积的30 ~50，汽蚀深度3~ I5mm，深达17mnu叶轮室内壁汽蚀i高度一般10-15cm.有的水泵叶片头机组装置效率在40.4~6.82之间，远低于轴流泵应达到54. 4的部颁标准：，李善明流泵，配套三相异步电动机为JSL14（TH）-10型。电动机转速为594r/min，水泵的nD值达493，按——般轴流泵nD值应小于435的要求，显然nD值偏高是该站水泵汽蚀的主要原因之一。

　　进水流道的形状尺寸问题解台站采用开敞式一泵一室进水流道，泵室的后壁为半圆形。由于水泵中心距泵室后壁圆心较远，后壁距X=2.33m，X/D=1.94（D为喇叭口直径）过高，所要求的水泵临界淹深较大，果室内水流流态不好，易形成游润和回流，使气体进人栗体，造成流态紊乱，使泵吸人的水流不均匀，泵体内压力分布不均匀，造成汽蚀。

　　水泵淹没深度不够解台抽水站进水流道的设计底板高程为22.5m，叶轮半中心02m.喇叭口悬高1.0m，设计进水池低运行水位25.5m，叶轮中心临界淹没高度为。5m.实际运行中，由于抗旱翻水期间来水方向骆马湖水位偏低，解台抽水站进水池水位很多情况下低于25. 5m，实际进水口水位更低，水泵淹没深度低于1.5m.旱情严重运行时，泵室水位低于24.水泵淹深低于。5m.水泵的进水流态更加紊乱，造成含气体的漩涡，进水口压力下降，进人叶轮的水流速度和压力分布不均匀，易产生局部低压区，水泵汽蚀加剧。

　　拦污栅距水泵进水口过近解台站的进水流道拦污栅原设在泵室检修闸门门槽内，距水泵进水口很近，一方面由于河水杂草污物较多，人工清理不能及时和彻底，使有效过流断面减小，造成拦污栅前后水位差达11.5m之多，降低了泵室流道内的水位，增大了水力损失。另一方面由于靠近进水流道的水流速度相对较快，拦污栅及其至泵室周围的淤积物会引起水流形态的改变，增加了游涡产生的机率，加剧了水泵汽蚀。

　　2.5水泵不能适合实际运行水位组合解台站设计水位组合为上游5m，运行控制水位：出水池30.531.5m，进水池526.5m，解台站净扬程为5m，有时达6m.根据泵站常年运行水位组合和泵站试验数据、水泵管道系统的水力损失等，核验泵的设计扬程应为6.57.0m.36ZLB -100型泵的扬程为5.5m，显然偏低得多。而且，36ZLB -100型泵为叶片半调节泵，运行时难以调节。解台站的实际运行水位：出水池30.2~32.2m，进水池25.026.6m，水泵进水口24.0 3ni，实际净扬程为：4.26.5m.水泵经常在偏离设计工况点情况下运行：当实际运行扬程增高时，液流进口冲角增大，使叶片背面发生汽蚀破坏；当实际运行扬程降低很多时，流量相应增大，液流进U冲角减小，叶片正面发生汽蚀破坏，当超出泵的有效汽蚀余量时，从叶片背面尾部至中间开始发生汽蚀。从叶片汽蚀部位背面全部和正面头部来看，这两种情况在解台站都经常发生。

　　2.2.6叶片质量题叶片制造的粗糙度，形状的不，安装角度的偏差，都会引起水流状态的不均匀，压力分布的不均匀，相应增大汽蚀。叶片的材质则影响叶片的抗汽蚀性能。

　　3技改措施1更换泵型1.使用北京水科院机电排灌研究所设计的试验泵该泵泵体部份导叶体、叶轮室、叶轮、喇叭口均为特制，轮毂比由129增大到0.141，叶片采用铜质叶片，泵轴增长0.35m，喇叭口悬高由原来的1.0m降至0.65m，水泵的设计扬程、设计流量不变。同时在进水喇叭口后增设1. 5钢质竖隔板，用以改善进水流态。该型泵安装在18机组位置上。

　　泵=700为模型，改变导叶体、叶轮室、叶轮和喇叭口，特点是叶轮室改为锥形，叶轮直径为775.3801.8mm，以减小叶片进口的nD值，采用铸铁叶片。水栗设计流量3m3/s，设计扬程7. 3m.也在进水喇叭口后增设用以改善进水流态的1.5m高的钢质竖隔板。该栗安装在13机组位置上。

　　流栗=700为模型，泵的设计流量2.8m3/s，设计扬程6.7m.更换导叶体、叶轮和电动机。电动机转速493r/min，改造后nD值为419.该泵安装在5机组位置上。

　　-100型杲在同等水位组合下的试运行，从机组流量、装置效率和汽蚀等几个方面进行比较，以选择合适泵型。

　　稳，13机组震动强烈。

　　台时即汽蚀严重，不能运行；18机组运行10000台时，叶片有汽蚀斑痕，但不出现麻点和蜂窝面，没有明显破坏现象，但叶轮室内壁汽蚀较严重；5机组运行10000台时，叶片汽蚀深度5mm，面积约300~600cm2.综合以上因素，通过分析论证我们确定选用900ZLB2.8-6.7型泵进行杲改，更换电动机，加长泵轴0.35m，更换导叶体和叶轮。

　　改善水泵进水流道水流流态泵室后壁改造为“c”形，壁高1.8叫壁顶至水泵梁底，泵室后壁距为0.5D（D为喇叭口直径），以消除死水区产生的游涡，改善泵室内进水流态。

　　增建拦污栅工作桥在泵房前增做拦污栅工作桥，拆除原拦污栅，一方面方便了拦污栅上杂草污物的清理，另一方面改善了泵室内进水流道的水流流态。

　　增加水泵的淹没深度降低到0.65m，Z/D（D为叶轮直径）由。83下降至0.54，叶轮安装高程降低。35m，水栗的淹没深度由原来的1.5m增加到1.85m，增加了0.35m，汽蚀性能明显改善。

　　采用抗汽蚀材质在抗汽蚀性能方面，铜质叶片优于不锈钢叶片，不锈钢叶片优于球墨铸铁叶片。

　　数据库管理系统的水环境数据库管理系统。内容包括：污染源排放库、水利工程档案库、监测仪器特征库、原始监测数据库、整编监测数据库、监测网站资料库、人工巡视检查资料库、数据自动采集参数库、模型输人输出数据库、成果数据库、实时控制日志数据库等。图形库和图像库作为数据库的延展和补充。

　　地理信息系统50000电子地图产品，含有水系、居民点、铁路、公路、植被、等高线等图层。在常州市行政区域图上加载监测点位和主要污染源等位置。

　　方法库提供相应分析处理使用的处理模型和计算方法的程序库。包括水量评价模型、水量预测模型，水质评价模型、水质预测模型、水污染模型、富营养化模型、需水模型、生态环境分析模型、决策支持模型等等。

　　3.2.5知识库用于知识信息的存储及其使用管理。本系统的知识库内容包括：各监控项目的监控指标，日常巡视检查的评判标准，监测数据误差限值，专业规律指标，专家知识经验，水利法律、法规，行业规程、规范的有关条款等。

　　3.3综合分析与辅助决策模块综合分析与辅助决策模块对实时监测获得的数据信息进行综合分析处理。其主要功能是运用模型库中的相应模型对监测数据资料进行智能化的综合分析，参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范，形成水资源（包括水量、水质、水情和水环境等）动态状况的分析成果，并根据分析成果，产生辅助决策报告或直接发布控制指令。系统还专门设计有多库协同器，进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、冲突仲裁和通信联络等处理功能。

　　综合分析与辅助决策模块是整个“水资源实时监控管理系统”的技术核心，它将以国内外近年在水资源、水环境和农田水利等方面的科研成果为基础，结合现代高新技术进行综合开发，形成技术先进、功能完善、实用性强、便于扩展和更新的具有决策支持能力的智能化综合分析系统。

　　实时控制管理模块实时控制管理模块主要完成两个功能：一是将系统综合分析与辅助决策的成果以实时报告（如水资源预报、水质分析公报、企业排污超标警报、水资源调配建议方案等）和多媒体报警信号（如大屏幕指示、声光警报等）的形式进行动态输出，以供决策部门进行水资源配置和管理。二是将输出指令直接作用于可控自动化水资源调配和控制设备（如给水、排水闸门等），通过有线/无线/远程控制技术对系统所涉区域内的重点给水、排水设备及重点控制工程进行远距离的调节控制。