[发明专利]一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法

说明书

本发明专利涉及一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法，属于泵站工程技术领域。本发明在原型立式泵站物理模型试验的基础上，通过不同扬程条件时水泵机组启动过程中虹吸式出水流道内部空气团集聚区域共同确定真空破坏阀安装的合理位置。本发明专利给出了真空破坏阀合理安装的确定方法，考虑了不同扬程条件时真空破坏阀安装位置对虹吸式出水流道内部虹吸形成时间的影响，解决了真空破坏阀安装位置随意选取的盲目问题，有效缩短虹吸式出水流道内部虹吸形成的时间，降低虹吸式出水流道内部压力不稳的强度，有利于立式泵站的安全可靠稳定运行。

技术领域

本发明专利涉及一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法，尤其是大中型泵站虹吸式出水流道真空破坏阀安装位置的确定方法，属于泵站工程技术领域。

背景技术

虹吸式出水流道是低扬程立式泵站常用的流道结构形式之一，虹吸式出水流道的断流装置需采用真空破坏阀，在低扬程立式泵站停机时通过真空破坏阀破坏虹吸，切断水流以达到阻止水流倒灌和防止水泵机组倒转的目的。在水泵机组启动前，打开真空破坏阀，当水泵机组启动后，虹吸式出水流道内水位迅速上升，流道内的空气被水从真空破坏阀赶出，当虹吸式出水流道内部水位超过驼峰底部时，水流沿着虹吸式出水流道壁面流向出水侧，这就是所谓的虹吸形成过程；当水泵机组停机时，打开真空破坏阀，让空气通过真空破坏阀进入到虹吸式出水流道内部，切断水流。目前，虹吸式出水流道应用于我国上百座的立式泵站工程中，在这些泵站实际运用过程中，常出现虹吸式出水流道诱发机组震动的现象，主要因为水泵机组启动时，虹吸式出水流道内部虹吸形成的时间过长，虹吸式出水流道内部的空气不能较短时间快速排出，导致虹吸式出水流道内部压力不稳，从而诱发机组启动过程的强烈震动，并伴随异常的噪声和巨响，影响水泵机组的寿命和效率，当前，真空破坏阀被直接安装于虹吸式出水流道的最顶部，未能考虑不同扬程条件时真空破坏阀安装位置对虹吸式出水流道内部虹吸形成时间的影响，为解决该问题，本发明提出了一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法，以此为虹吸式出水流道的真空破坏阀的合理确定安装位置提供参考依据，同时也有利于缩短虹吸式出水流道的虹吸形成时间，避免机组启动过程产生震动，延长水泵机组的寿命，增强机组运行可靠性。

发明内容

为解决当前真空破坏阀安装未能考虑不同扬程条件时真空破坏阀位置对虹吸式出水流道内部虹吸形成的影响，为进一步减少虹吸式出水流道内部虹吸形成时间，降低虹吸式出水流道内部虹吸形成对机组安全运行稳定的不利影响，本发明提出了一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法。

为解决上述问题，本发明在原型立式泵站物理模型试验的基础上，通过虹吸式出水流道内部空气团集聚区域及泵站出水侧水位共同确定真空破坏阀安装的合理位置。

本发明的目的是这样实现的，一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法，包括以下步骤：

1)、以可研阶段的原型立式泵站为对象，计算出原型立式泵站的n_PD_P值，其中n_P为原型立式泵站的叶轮转速，单位为r/min；D_P为原型立式泵站的叶轮直径，单位为m；

2)、采用n_PD_P＝n_MD_M的方法计算原型立式泵站物理模型试验的试验转速n_M，其中，原型立式泵站物理模型的叶轮直径D_M取0.3m，以几何尺寸换算比λ(λ＝D_M/D _P)计算原型立式泵站物理模型试验的进水流道和虹吸式出水流道的模型几何尺寸；

3)、原型立式泵站物理模型的虹吸式出水流道采用高透光性的亚克力材料加工制作，进水流道采用薄钢板加工制作即可，水泵采用不锈钢或铜加工制作完成，虹吸式出水流道的进口面与水泵的出口面相连，水泵的进口面与进水流道的出口面相连，确保相连处无凸起；