專利名稱：一種改變水泵性能的方法及其優化配置的水泵的制作方法
技術領域：
本發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，經過切削后的葉輪其特性曲線就按一定的規律發生變化，在《水泵及水泵站》(湖南大學姜乃昌、武漢建筑材料工業學院陳錦章編，中國建筑工業出版社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大，其性能參數Q、H、N的變化與切削后的輪徑滿足下列關系式，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，其性能參數都將低于原值，水泵電機效率沒有得到充分發揮。
本發明的目的就在于提供一種可以提高水泵性能參數的方法及其在此方法下優化配置的水泵。
實現上述目的而采取的技術方案為，將水泵葉輪的外徑增大，增大后的葉輪外徑D″滿足下列關系式D″＝(Ne/Nmax)1/3·D式中Ne為原水泵電機的額定功率，Nmax為原水泵運行的最大軸功率，D為原水泵的葉輪外徑。根據上述方法而產生的一種優化配置的水泵，由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環、軸承和聯軸器組成，葉輪外徑D″滿足關系式D″＝(Ne/Nmax)1/3·D。
葉輪切削是解決水泵類型、規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大。水泵的葉輪經過切削后，其性能參數Q、H、N的變化與切削后的葉輪D2′滿足下列關系式，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′揚程H′和功率N′都將降低，這在一定的場合下不適應對水泵的要求，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″滿足關系式，D″＝(Ne/Nmax)1/3·D式中Ne為原水泵電機的額定功率，Nmax為原水泵運行最大軸功率，D為原水泵的葉輪外徑。
在以上方法的指導下，一種優化配置的水泵，由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環、軸承和聯軸器組成，葉輪外徑D″滿足關系式D″＝(Ne/Nmx)1/3·D。
這種水泵葉輪是水泵在額定功率運行狀況下允許配置的最大葉輪，同時又是機電優化配置的水泵，因為水泵在運行中其電機配置一般很難選到合適的電機，出于安全考慮，設計上常常選配較大功率電機進行匹配，在此情況下電機的運行很少達到額定功率狀況，而按此優化配置水泵電機的運行工作點可調整到額定功率運行的工作點附近，這時其電機的功率發揮最大，這可從“電機及電力拖動”中異步電機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行以來，在枯水期設計揚程偏小，取水量達不到供水要求，有時常出現水泵空載運行情況，原設計葉輪直徑D＝6255mm(Q額＝1050 H額＝13m，N輔＝151KW)，九二年底采用本發明，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，經改造后以上現象克服，水泵電機電流從220A上升至320A(電機額定電流332A)，并當年供水量增加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。
本發明配置的一系列機電優化配置的水泵，如32SA-19″-570KW，D＝760mm原設計32SA-19-570KW，D＝716mm；32SA-19A″440KW，D＝704mm原設計32SA-19A-440KW，D＝680mm；32SA-19B″-320KW，D＝648mm 原設計32SA-19B-320KW，D＝625mm；32SA-19C″230KW，D＝712mm原設計32SA-19C-230KW，D＝680mm；
32SA-19D″-180KW，D＝662mm原設計32SA-19D-180KW，D＝625mm；…………。
優化配置的水泵性能，可由切削律求得Q″/Q＝D″/D，H″/H＝(D″/D)2，N″/N＝(D″/D)3。
與現有技術相比，本發明具有以下優點1、由于本發明其核心是將水泵葉輪外徑增大，水泵電機的有功功率得到提高，輸出功率加大，其流量、揚程都得以提高，因而其經濟效益提高，同時功率提高后其電機效率得以提高，充分發揮電機效率，因而稱其為優化配置。
權利要求
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系式D″＝(Ne/Nmax)1/3·D式中Ne為原水泵電機的額定功率，Nmax為原水泵運行的最大軸功率，D為原水泵的葉輪外徑。
2.一種根據權利要求1所述的方法優化配置的水泵，由泵體、泵蓋、葉輪、軸、密封環、軸承和聯軸器組成，其特征在于，葉輪外徑D″滿足關系式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 優先權日1998年3月18日
發明者周寶田 申請人:周寶田