为了研究液力透平的转速特性,采用Fluent软件动网格中的SDOF求解器对一台比转速为48的离心泵反转作液力透平进行数值模拟,分析了液力透平在启动过程中转速的变化规律。结果发现随着转速的增大,透平高效区变宽,高效点明显向大流量偏移。流量越大,透平的飞逸转速就越大,各流量工况下的飞逸转速约为额定转速的1.4倍。在负载系数Bg为1.4905时,其负载力矩达到临界值,继续增加负载,叶轮不在工作,此时的水动力矩小于负载力矩。

柴油加氢精制装置节能设备液力透平采用进口机械密封,运行期间机械密封泄漏频繁,由于进口配件采购周期长、价格高昂,严重制约着设备的安全平稳长周期运行。通过对进口机械密封易泄漏原因的分析,在静环密封圈、补偿元件结构、密封环结构等方面进行优化设计,实现了机械密封整体国产化的改造,降低了采购成本,且延长了机械密封的运行寿命。

介绍加氢裂化装置液力透平干气密封的改造及使用情况,阐述干气密封的工作原理、运行监控系统及操作注意事项,对高压、高速热油泵密封的改造及长周期使用具有借鉴意义。通过密封改造使液力透平成功运行,为加氢装置高压系统液相控制增加了安全措施,还达到了节约电费的目的。

为了研究轴流泵反转作液力透平的压力脉动特性,选取一轴流式液力透平为研究对象,在导叶前、叶轮与导叶之间和叶轮后分别选取3个截断面,每个断面上沿轮缘至轮毂分别布置3个监测点,应用CFD软件进行数值计算,得到液力透平运行时不同监测点处压力脉动时域图与压力脉动频域图并分析其内部规律。结果表明:叶轮内压力脉动频率是由导叶通过频率决定的,且与导叶和叶轮之间的距离呈现负相关的趋势;叶片通过频率是导叶内脉动频率的主要决定因素,同时叶轮动静干涉作用对导叶内压力脉动的影响较大;各个交接面和出口段压力脉动主要受叶轮干涉作用影响。

为了研究尾水管导流板对离心泵作透平时内部流动的影响,采用ANSYS-Fluent软件,对增加尾水管导流板的液力透平内部流动状态进行数值模拟。通过安装尾水管导流板,使得尾水管实现收集叶轮出口液流并修正流动方向的作用,从而消除了叶轮流出液体的旋转运动,即消除尾水管中液体的圆周分速度,进而减少了由旋转造成的液力透平水力损失。对比分析了不同工况下有、无尾水管导流板时液力透平尾水管与叶轮内部的流动状态,揭示了尾水管导流板对液力透平各个过流部件流动状态的影响。研究结果发现:通过对透平尾水管加导流板对离心泵作透平尾水管和叶轮内部流场的流动状态有明显的改善,显著提高了泵作透平的水力效率,扩宽了离心泵作透平的高效运行区。

为了研究各低比转速离心泵反转作透平在不同黏度介质下与泵工况下运行的换算关系,该文选取不同的5台低比转速离心泵反转作透平为研究对象,在所选的不同黏度介质下进行数值模拟,得到这几种黏度介质中透平最优工况时与泵在清水中运行的最优工况时效率、流量、扬程和功率换算系数。参照流体力学中雷诺数的定义,在这里定义一个泵的叶轮雷诺数,其公式中的速度和长度则分别变为泵叶轮出口圆周速度和出口直径,从而得到随叶轮雷诺数的改变换算系数的变化规律,以及以叶轮雷诺数、泵比转速的自变量的换算系数的表达式。研究发现:随着叶轮雷诺数的增大效率换算系数逐渐增大;但是功率换算系数呈现先减小后增大的趋势随叶轮雷诺数的增大;同时流量、扬程换算系数伴随着雷诺数的增大均出现减少;所得换算关系式可比较准确地得到某一黏度下、...

针对离心泵反转作透平存在效率不佳,高效区较窄的现状,选用比转速为48的离心泵为原型,以叶轮轴面形状不变为基础,从透平设计原理出发,设计了符合透平工况的不同进出口角,不同型线变化规律的前弯、后弯叶片.叶轮叶片的最大厚度由最大压头求得,叶片加厚规律选用NACA低速翼型规律.利用流体分析软件ANSYS Fluent进行数值计算,计算结果表明设计的前弯、后弯叶片液力透平的效率均优于离心泵直接反转作透平的情况,后弯叶片液力透平的效率高于前弯叶片液力透平的效率,前弯、在圆柱面展开图上流线上凸叶片液力透平的高效区最宽.

液力透平回收能量是一项过程节能技术。对液力透平能量回收装置的研究主要有3个方面：液力透平性能,回收装置配置及运行工况调节。运用新的水力设计理论与方法可提高透平综合性能,这是液力透平研究的趋势。透平与相关设备性能、系统工况参数互相匹配,使回收装置在高效区工作。系统偏离设计工况时选择合理的调节方法来充分回收能量。

能量回收液力透平技术及应用对节能减排有重要意义。液力透平主要有反转泵形式、冲击式、导叶式以及目前一些先进国家研发的专用能量回收液力透平。透平回收装置基本布置方式有直驱式和辅助式布置。总结国内外液力透平的研究现状,其工作主要从液力透平的选型计算、优化设计、转速稳定性控制、力特性及结构强度、透平速度滑移等方面展开。液力透平能量回收装置应用广泛,其研究向着专门化、特殊化、多样化的方向发展。

重点介绍了液力透平的原理、设计优缺点和使用方法。总结了开车过程中的一些注意事项。通过对现场数据的分析，详细计算出液力透平的节能效率，给炼油装置的节能提供了一个新的解决方法。