一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110307188A(43)申请公布日2019.10.08(21)申请号201910553030.8(22)申请日2019.06.25(71)申请人扬州大学地址225009江苏省扬州市大学南路88号(72)发明人杨帆张一祁张松张友明孙丹丹蒋云杰(74)专利代理机构扬州苏中专利事务所(普通合伙)32222代理人许必元(51)Int.Cl.F04F10/00(2006.01)F04D29/42(2006.01)G06F17/50(2006.01)G09B25/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法(57)摘要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。CN110307188ACN110307188A权利要求书1/1页1.一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法，其特征是，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nPDP值，其中nP为原型立式泵站的叶轮转速，单位为r/min；DP为原型立式泵站的叶轮直径，单位为m；2)、采用nPDP＝nMDM的方法计算原型立式泵站物理模型试验的试验转速nM，其中，原型立式泵站物理模型的叶轮直径DM取0.3m，以几何尺寸换算比λ(λ＝DM/DP)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)、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；4)、在高精度水力机械试验台进行试验，试验台的综合不确定度需低于0.4％方可满足试验要求，以原型立式泵站的设计扬程、最高扬程和最低扬程为试验依据对原型立式泵站物理模型进行开机过程的能量性能试验；5)、在原型立式泵站的设计扬程、最高扬程和最低扬程条件下分别完成原型立式泵站物理模型试验开机过程的虹吸式出水流道内部流态的录制及拍照，确定虹吸式出水流道内部空气团集聚的位置，并通过换算获得在高程上距离虹吸式出水流道顶部的空气团集聚的相对尺寸，空气团集聚的位置中心距虹吸式出水流道顶部的高程方向上距离定义为Hk，其相对尺寸为Hk与叶轮直径DM的比值，并分别记录为：设计扬程时，空气团集聚的相对尺寸为LD；最低扬程时，空气团集聚的相对尺寸为LU；最高扬程时，空气团集聚的相对尺寸为LH；6)、根据原型立式泵站在设计扬程、最高扬程和最低扬程运行的天数，对空气团集聚的相对尺寸进行加权求解，以获得真空破坏阀安装的相对尺寸LA，LA计算式如下：式中：xD为设计扬程条件下原型立式泵站运行的天数；xU为最低扬程条件下原型立式泵站运行的天数；xH为最高扬程条件下原型立式泵站运行的天数；xZ为原型立式泵站运行的总天数，xZ＝xD+xU+xH；7)、以真空破坏阀安装的相对尺寸LA为基础，计算出真空破坏阀合理安装的实际高程为HZ＝HD-LADP，其中：HD为虹吸式出水流道顶部高程，m；且真空破坏阀安装的水平位置位于虹吸式出水流道的出水一侧。2.根据权利要求1所述的一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法，其特征是，步骤3)中，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，水泵采用不锈钢或铜加工制作完成。2CN110307188A说明书1/3页一种基于试验的真空破坏阀安装位置的确定方法技术领域[0001]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[0002]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