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为降低高扬程泵站阀门水头损失、减少水泵机组能耗,采用全通径偏心半球阀替代传统液控蝶阀的改造方案,分析全通径偏心半球阀的结构特征、节能优势与节能机理,并以景电工程泵站为例对改造前后运行参数进行实测对比验证.结果表明,全通径偏心半球阀凭借流道无缩径、阀芯全开后完全退出流道、密封副脱离消除运行摩擦阻力等结构特性,可使阀门水头损失大幅降低,泵组输入功率明显下降,综合节能效益显著.建议在高扬程、高含沙水质的引黄灌区泵站中推广应用全通径偏心半球阀,为泵站节能降耗与安全运行提供设备保障.
全通径偏心半球阀高扬程泵站节能改造流阻特性
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为保障偏心半球阀在含沙水流条件下安全稳定运行,基于数值模拟与现场试验相结合的方法,研究不同阀门开度、含沙量及入口流速条件下偏心半球阀水力特性变化趋势,分析偏心半球阀在运行过程中的水力特性规律,提出相关结构改进、材质选用及阀门启闭规律等方面的防护对策,为其在含沙水流中正常运行提供理论依据与技术支撑.研究成果对水电站长期安全稳定运行有重要意义.
偏心半球阀水电站水力特性流阻系数汽蚀系数
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偏心半球阀具有全通径流道、启闭无摩擦、密封可靠等结构优势,在全开状态下流阻系数远低于传统闸阀和蝶阀,在部分开启状态下呈现较好的节流特性,双向流动时流场分布存在明显差异,流阻特性的变化直接影响泵站系统的扬程需求、工况点位置和能量消耗.本文探讨了偏心半球阀的结构特点与流阻特性规律,分析了流阻变化对泵站能效的影响机理,并结合高扬程泵站的实际运行案例,验证了偏心半球阀的节能效果和应用价值.
偏心半球阀流阻特性泵站能效
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抽水蓄能电站球阀是关系电站安全稳定运行的关键部件,而球阀工作密封又是球阀的核心部件之一,工作密封如果发生漏水,将导致水资源浪费,电站综合效率降低,并可能因此产生机组蠕动,导致球阀自激振动,甚至造成水淹厂房等次生灾害,严重威胁设备安全.本文以某电站球阀工作密封为例,系统分析漏水原因,提出实际措施,消除漏水缺陷及可能存在的隐患.
抽水蓄能电站球阀工作密封漏水
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针对目前抽蓄电站球阀自激振动问题研究主要采用经验公式的现状,首先,基于电路等效理论建立了活动环受力与阀门前后水压差变化的关系,进而通过活动环受力、运动、阀门漏水间隙、漏水面积、漏水量及引水管道压力六者的传导关系,构建了引水管道压力变化与活动环运动耦合的动态仿真模型;然后,结合遗传算法与自激振监测数据确定仿真模型参数;最后,提出3种减振措施利用该研究模型仿真验证,并据此构建了球阀自激振动故障后的最优处理流程.结果表明:优化后模型仿真结果与实际监测结果具有更高一致性,验证了该研究建模方法有效性;提出的打开旁通阀、投入检修密封和退出工作密封3种措施可有效抑制自激振动;进一步提出的最优处理流程可显著缩短进入检修态所需时间.
球阀自激振动精细建模电路等效理论遗传算法
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以高水头抽水蓄能电站引水支管长度作为优化设计目标,进行敏感性分析,找出水力过渡过程计算中同时满足蜗壳进口最大压力计算控制值和尾水管进口最小压力计算控制值时的引水支管长度合理取值范围.研究结果表明:JFS及DLH抽水蓄能电站工程中的压力值随引水支管长度的变化有相同的变化趋势,且水力过渡过程计算值均能满足规范的计算控制值要求时,引水支管长度可变范围均处在上游调压井到球阀前长度的6.5%～7.8%.
水力过渡过程计算引水支管长度敏感性分析蜗壳进口压力尾水管进口压力
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句容抽水蓄能电站球阀系统油压装置布置 2 台螺杆式油泵,在 2 号机组整组调试过程中发现球阀开启状态油泵频繁启停,启停间隔缩短为16 min,达到停泵定值后能够自动停泵,且球阀关闭状态无此异常现象.经过对球阀系统液压控制回路和接力器活塞腔等 9 个方面原因排查分析,最终确定为接力器开启回路上液动换向阀内漏,向回油箱泄压,导致压力油罐持续压降,油泵频繁启停打油.本文分析处理方法可为类似问题提供参考借鉴.
球阀系统油泵频繁启停液动换向阀阀门内漏
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针对相继甩负荷等极端工况下机组易出现的水压剧烈波动问题,设计一种导叶与进水球阀协同作用的调控机制,并进一步构建面向该类工况的机组运行优化决策模型.结果表明,优化后的控制策略改善了机组性能,先甩机组转速最大上升率降低 4.4%,蜗壳最大内水压力降低64.4m,尾水管最小压力提高26.97m.导叶两段-球阀两段协联关闭策略-方案3为最优方案,压力均达到最优.研究结果可为抽水蓄能电站在突发负荷扰动下的安全运行提供可行的技术路径与工程参考.
相继甩负荷抽水发电机进水球阀优化控制
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为探究水泵水轮机及其部件的水力激振对抽水蓄能电站机组和厂房振动的影响,对国内部分已完工的抽水蓄能电站机组导水机构、无叶区、转轮室、尾水管等区域的水力激振问题进行了分类研究,归纳水力激振的成因并提出解决措施.结果表明:水力激振主要由转轮与导叶的动静干涉、空化涡带及进水球阀密封老化等现象造成,为避免此类现象,可采取优化水泵水轮机的水力设计、优化水电站厂房的结构设计、减少电站水头变幅、定时更换进水球阀工作密封等措施.研究结果可为提升抽水蓄能电站的机组运行可靠性提供参考.
水泵水轮机进水球阀水力激振抽水蓄能电站
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丰宁抽水蓄能电站变速机组进水球阀由基础板、阀体基础、Φ 2.35 m球阀体、连接管、伸缩节、接力器、油压装置、检修密封、工作密封、连接管路、有关附属设备及电气系统等部件构成,其安装工艺直接关系到机组运行的效率和安全性.本文对变速机组进水球阀安装流程、安装工艺进行探析,重点介绍阀体基础、连接管、伸缩节、接力器、球阀调试等安装工艺过程,分析其技术特点,希望能为同类型抽水蓄能电站设备安装提供参考.
抽水蓄能电站变速机组进水球阀安装工艺调试
