液力透平

摘要： 为探究混流泵作液力透平在不同包角下外特性的变化规律,用BladenGen软件设计3款进口直径为150mm、出口直径为125mm、轮毂直径为35mm、进口安放角为107.32°、出口安放角为19°、包角分别为20°、35°、50°的前弯型叶片液力透平。对其进行数值模拟,得到不同包角下液力透平外特性的曲线变化规律。结果表明:随着包角的增加,旋涡损失将会减小,摩擦损失将会增加,使得叶片包角存在一个最优值使透平机械的效率最高,对液力透平设计有一定的指导意义。

摘要： 现代煤化工气化装置渣水处理大多采用二级或三级闪蒸工艺,气化炉和高压闪蒸间存在较大的压差,需要依靠黑水减压阀减压,同时使用循环水降温冷凝三级闪蒸汽。要减少气化黑水能量损失以及降低运行能耗,必须将气化黑水的能量通过适当的方式移出并加以利用。结合直径为∅3880 mm水煤浆气化炉的生产运行情况,提出液力透平回收黑水势能和微正压闪蒸配套有机朗肯循环(ORC)回收黑水热能两种气化黑水能量利用方案。

摘要： 探讨把深井离心泵中的新型空间导叶用在水轮机模式多级液力透平中,以提高液力透平的余能回收效率。试验模型选取水轮机模式二级液力透平,选定级间导叶的4个参数:叶片数、叶片包角、叶片出口角和叶片轴向长度,建立模型进行正交试验,并以扬程、效率为评价指标对结果进行极差分析。结果表明试验因素对扬程和效率的影响顺序均为:叶片出口角>叶片包角>叶片数>叶片轴向长度。

摘要： 针对成品油管道输送过程中存在压力能浪费和额外增设减压装置的问题,依托华南地区某一成品油枢纽站余压回收发电节能的需求情况,采用双级泵反转作液力透平的方法,设计了一套液力透平能量回收装置,对其外特性和内部流动特征进行模拟分析,并进行了现场实际运行测试,结果表明:在0.9Q~1.2Q工况之间首级叶轮和次级叶轮工作面压力分布都比较均匀,该液力透平运行工况可偏向大流量;在0.5Q~0.7Q小工况下叶轮内部流动比较紊乱,随着流量的增加流动状态越来越得到改善,速度分布特征与压力分布特征规律类似;通过水介质对液力透平进行外特性测试,当流量达到350 m^(3)/h,流体入口压力为3.3 MPa,经过液力透平后的出口压力为0.12 MPa,总压差为3.18 MPa,测试结果与数值计算分析所获取的外特性结果基本相符;该套液力透平装置在华南地区进行了现场超过2个月的连续运行,平均每小时回收功率为130 kW,且运行稳定,可有效回收管道余压,提高输送站的经济效益。

摘要： 为了利用轻化工行业中低压头、大流量的液体余压能,以国内某企业生产的一台比转速为900的PLK XII型蜗壳式轴流泵为研究对象,分别在叶片安放角为12°、14°、16°时,使用ANSYS Fluent进行数值模拟定常计算,以探究不同叶片安放角对蜗壳式轴流泵反转作液力透平性能的影响。基于泵及透平的最优效率点,得到不同叶片安放角下泵与液力透平的流量换算系数K_(Q)、扬程换算系数KH、效率换算系数K_(η)和轴功率换算系数K_(P)。根据计算结果可知:叶片安放角为12°时,K_(Q)=1.31、K_(H)=1.22、K_(η)=0.92、K_(P)=1.05;叶片安放角为14°时,K_(Q)=1.22、K_(H)=1.68、K_(η)=0.94、K_(P)=1.12;叶片安放角为16°时,K_(Q)=1.06、K_(H)=1.86、K_(η)=0.97、K_(P)=1.23。研究结果表明:随着叶片安放角的增大,蜗壳轴流泵在泵和透平工况下最优效率点的扬程、流量和效率均逐渐增大;增大叶片安放角可以增加泵工况叶轮进口流速均匀度;随着叶片安放角增大,透平叶轮进口前的蜗壳流道内的流态变得更好,隔舌处流速的分布更加均匀。

摘要： 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。

摘要： 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、任一低比转速泵作透平的性能换算系数,从而预测泵作透平时的性能参数。

摘要： 从现有的汽煤柴油加氢精制装置工艺流程和动力配置出发,分析了装置用能存在的问题。工艺上采取了1号加氢装置单独加工焦化汽油、增上装置热供料和热联合、3号加氢装置增加热高压分离流程节能措施,转动设备节能方面增上了新氢压缩机无级气量调节系统、机泵叶轮切削和加热炉风机变频措施,汽煤柴油加氢精制装置的能耗从2019年的608.6MJ/t(含乙醇胺溶剂再生)下降到2021年的518.2MJ/t,动力成本从34.13元/t下降到29.08元/t,节能效果显著。

摘要： 按原动机原理设计的水轮机模式液力透平流道是液力透平模式上的一种创新,能有效解决泵式流道在效率低、高效区窄方面的问题.为研究水轮机模式液力透平流道性能,文章结合传统的空间导叶与同径正反导叶,设计出一种新的空间导叶,该导叶正反导叶过渡不采用跨桥式连接,而是导叶间的直接连接,叶片在三维空间为扭曲形状,将过渡段划为单独流道;并以一种具体的两级水轮机模式超低比转速混流式转轮为例,对新型空间导叶进行CFD数值分析,得出该级间导叶下液力透平的效率达到74.9％,总扬程达到495m,满足设计要求.性能分析显示,新型空间导叶与所接转轮的匹配程度会影响转轮的内部流场,对整体效率有重要影响.导叶的进水面叶片弯曲角度过大,会使液体流经过渡段时的液流角非常小,且在外缘区形成环流.

摘要： 针对转轮叶片进口安放角 β1对超低比转速水轮机模式液力透平性能影响规律认识不足的问题,在超低比转速范围内,考虑液力透平水力性能,取不同 β1建立超低比转速混流式转轮三维模型,配合过流部件构建超低比转速水轮机模式二级液力透平模型,采用ANSYS FLUENT仿真软件对液力透平内部流动特性和能量特性进行计算,对比数值模拟结果,探求 β1对超低比转速水轮机模式液力透平性能影响规律.研究表明,超低比转速水轮机模式液力透平的扬程和效率与 β1有密切关系,当 β1增大时,扬程增高,效率降低;随着 β1增大,转轮叶片弯曲程度增大,导致叶片高压区面积增大、转轮内部流体流态变差.

摘要： 渣油加氢装置采用加氢进料泵-液力透平组成联合泵组.其进料泵主泵由美国FLOWSERVE公司设计制造,利用液力透平将热高分油中的压力能进行回收利用.本文对液力透平的故障案例进行分析,并采取了必要的措施进行检修处理,取得了良好的效果.

摘要： 液力透平是高压加氢装置中的关键设备,它的平稳运行对装置安全生产和节能都非常重要.武汉石化加氢预处理装置热高分国产液力透平试制成功后即投入现场连续运行近9000h,透平工作状态平稳,节能效果显著.本文针对液力透平国产化工作的总体技术方案、设计及制造要点和实际应用情况进行了详细论述.

摘要： 在天然气液化装置中,采用低温液力透平替代传统LNG或MR混合冷剂-T阀实现节流降压是提高液化装置效率的先进技术,也是全球液化技术发展的一种趋势.我国液化工厂数量众多,但尚未实现低温液力透平的国产化和工业应用.本研究成功开发了国内首套LNG液力透平系统(设计流量40m3/h),用于回收LNG冷箱出口LNG压力能.首套LNG液力透平系统在中海油珠海液化装置上完成了系统启停、变流量、变转速多工况工业化测试.测试结果表明:我国首套LNG低温液力透平本体运转平稳,低温机械性能良好,运行性能参数基本达到设计预期;系统工艺、控制系统、变频发电系统设计可行,可与已有液化装置上的LNG J-T阀自动平稳切换使用,平均提高液化装置LNG产量2％,发电8.3KW.我国首套低温液力透平系统的成功开发与应用将显著提高我国天然气液化装置的技术水平和经济性,具有重要的应用价值.

摘要： 液力透平是加氢装置重要的节能设备,其运行条件十分苛刻,高温、高压、高硫化氢/氢气腐蚀环境.本文针对新建渣油加氢装置投用仅半年的液力透平腐蚀状况,从运行介质、设备材质、腐蚀产物分析等方面着手,结合高温H2S-H2腐蚀、高温H2S-H2腐蚀机理,找出造成液力透平腐蚀的原因,并提出相应的预防方法.

摘要： 离心泵反转运行称之为液力透平,对液力透平研究的重点之一是如何提高其能量回收效率,而提高效率的关键是要把适合离心泵正转但不适合离心泵反转运行的几何参数进行优化设计,设计出适合液力透平运行的几何参数.叶片包角是液力透平的主要几何参数之一,在保持其它叶轮几何参数不变的前提下,本文着重研究叶片包角对液力透平性能的影响,但在研究包角之前需要排除各个包角下叶片型线对该研究的干扰,因此首先采用GA-BP(genetic algorithm-back propagation)神经网络和遗传算法相结合的优化技术对叶片包角为105°,125°和150°的三个叶片型线进行优化设计,设计出各个包角下适合透平运行的最佳叶型;其次,对优化后不同叶片包角的液力透平分别进行全流场数值研究;最后研究结果表明:液力透平存在使其效率最高的最佳叶片包角.随着叶片包角的减小,液力透平的最高效率点向大流量偏移,压头向下偏移;主要过流部件的水力损失分布分析表明,随着叶片包角的减小,叶轮内的水力损失逐渐减小,蜗壳中的水力损失略有增加,该研究结果对于液力透平的优化设计具有一定的参考意义.

摘要： 为了解液力透平起动过程中飞逸点的压力脉动特性,优化液力透平运行过程稳定性,采用RNGk-ε模型对液力透平飞逸点的内部流场和压力脉动进行数值模拟和分析.结果表明,液力透平转轮与活动导叶之间无叶区压力脉动的主频随周向位置变化而不同,蜗壳出口附近无叶区压力脉动主频为叶片通过频率,其他位置处的主频为2倍叶片通过频率,蜗舌附近无叶区压力脉动幅值较大是由于转轮内部的大尺度回流涡造成的.

摘要： 为了研究具有前弯型叶片液力透平的性能,设计三种不同比转速具有前弯型叶片液力透平.采用全流场和结构化网格技术对液力透平内部流动进行了数值计算.分析了具有前弯型叶片液力透平在不同流量下的外特性、压力场和速度场.得到了液力透平叶轮和尾水管内部流场随流量变化规律.研究结果表明:透平内部压力场从蜗壳进口经叶轮到尾水管出口压力逐渐减小,随流量的增加,液力透平的进出口压差逐渐增加;在前弯型叶片工作面存在漩涡区域,漩涡位置和区域大小随着流量的变化而变化;在尾水管横截面上存在随流量而变化的圆周速度分量;叶轮内部的水力损失是前弯型叶片液力透平内部的主要的水力损失,在三种比转速中都占总水力损失的60％以上,并随比转速增加而逐渐增大,为前弯型叶片液力透平的优化设计指明了方向.

摘要： 为了降低液力透平机组在运行时的振动和噪声,选择一单级离心泵反转作液力透平,首先在液力透平叶轮进口前添加一组负曲率导叶,通过试验研究添加导叶后液力透平的性能,之后利用Pro/e软件建立几何模型,采用SSTκ-ε湍流模型利用ANSYS-CFD软件计算该模型在叶轮进口前有无导叶两种情况下液力透平各过流部件内压力和压力脉动的变化情况,并通过快速傅里叶变换将压力脉动的计算结果进行处理,分析各过流部件内的时域和频域分布情况.研究发现:在液力透平叶轮进口前添加导叶不但能改善液力透平的性能,还能有效地降低各过流部件内的压力脉动幅值,提高液力透平运行时的稳定性、降低机组的振动和噪声.

摘要： 以某化工厂XWT500-18型液力透平为研究对象,采用SST k-ω湍流模型和边界层网格,对不同蜗壳结构:单蜗壳、双蜗壳匹配同一叶轮的液力透平进行内部流场数值模拟.根据数值计算结果对比分析两种不同蜗壳结构液力透平的外特性、压力分布、径向力特性.结果表明,在全工况内,单、双蜗壳透平的水头、轴功率接近,双蜗壳并无性能优势;双蜗壳由于隔板的存在使得叶轮进口附近的静压分布不如单蜗壳的均匀;在最优工况点下单蜗壳透平的径向力最小是双蜗壳的一半,双蜗壳液力透平的径向力总体远大于单蜗壳液力透平,双蜗壳液力透平径向力平衡较差;单、双蜗壳液力透平径向力方向与隔舌夹角在小流量下变化较大,在大流量下变化较小.分析结果可对液力透平径向力的认识和蜗壳设计提供参考.

摘要： 本文介绍了50万t/a柴油加氢改质异构降凝装置液力透平的基本工作原理、结构形式,分析了液力透平投用及日常维护过程中需要注意的问题,并对投用液力透平后的经济性进行了分析计算.说明液力透平的成功投用所显现突出的节能效果,显示出液力透平是该装置的重要节能设备,它的安全平稳运行是降低装置综合能耗的重要保障.

摘要： 本发明公开了一种节能型液力透平式水泵，包括水泵本体和底座，水泵本体的前后两侧均连通有连接环，且连接环的表面开设有连接孔，水泵本体底部的两侧均固定安装有底板，且底座的顶部与两个底板的底部活动连接，底板顶部的两侧均固定连接有竖盒，本发明涉及水泵技术领域。该节能型液力透平式水泵，通过设置上油机构，利用进油槽、油腔和密封塞上油，经过转杆的转动使得拉线缠绕，配合堵油板移动使得油腔与连接腔之间连通，再通过扭簧可以使转杆、拉线和堵油板恢复初始状态，不仅可以实现水泵本体自动化的上油过程，而且可以事先储油，避免临时需要加油的过程，操作的过程简单，极大的提升了水泵本体的工作效率。

摘要： 本发明提供了一种双电机式液力透平，包括蜗壳、后置导叶、首级发电机、次级发电机、轴流叶轮和离心叶轮；所述蜗壳与后置导叶之间按流向依次安装离心叶轮和轴流叶轮，且轴流叶轮与离心叶轮异步转动；所述离心叶轮输出端与首级发电机连接；所述轴流叶轮外部设有次级发电机，通过离心叶轮和轴流叶轮异步转动，使首级发电机和次级发电机发电。所述离心叶轮和轴流叶轮转动方向相反。本发明可以通过安装在离心叶轮下游的轴流叶轮来消减原有的叶轮出口形成的涡带，同时还可以通过轴流叶轮来进一步回收液体的余压能量，提高了装置的稳定性与运行效率。

摘要： 本发明公开了一种基于轴面速度和熵增分析的液力透平设计方法及设计的液力透平，设计方法包括：由给定参数确定流道进、出口直径，初步绘制叶轮主要尺寸并绘制叶轮轴面投影图；确定流道中线，之后在流道中进行多分段轴面过流断面的绘制；分别计算每段流道的轴面过流断面速度；根据速度的变化情况，对流道进行修正；分别计算每段流道的熵产；根据每段流道的熵产来判定熵增区域，对熵增区域的流道进行修正以减小水力损失；保持优化后的叶轮结构参数不变，通过调整导叶出口轴面宽度来调整面积比参数，进一步优化液力透平效率；最后得到优化后的液力透平的各个参数。本发明的液力透平水力损失较小。

摘要： 本发明公开了一种液力透平的叶轮及其正向设计方法，包括：(1)从叶轮进口到出口的延伸方向上，将叶轮叶片分为前端和后端；前端在安放时所形成的角度为进口安放角度，即为进口扭转角度；后端在安放时所形成的角度为出口安放角度，即为出口扭转角度；(2)以液力透平的性能为优化目标，根据蜗壳的形状及出流的流动规律，计算与蜗壳出流相匹配的叶轮进口扭转角度和出口扭转角度；(3)根据液力透平的工作工况，检验并修正进口扭转角度和出口扭转角度；(4)再根据正反问题迭代原理确定叶轮叶片流线方向与垂直流线的过流界面方向上的扭转角度变化规律。本发明通过优化叶轮叶片的进口扭转角度，来提高透平能量特性，提高现有压力能利用率。

摘要： 本申请涉及用于冗余流量能量回收的液力透平发电系统的控制系统，液力透平发电系统包括除氧器(E1)、锅炉给水泵(E2)、液力透平发电机组(E4、E5)、再循环阀(V3)，以及连接这些设备的第一管线(T1)、第二管线(T2)、第三管线(T3)、第四管线(T4)、第五管线(T5)，控制系统，包括：分布式计算机控制器DCS和压力变送器(PT3)，基于输入的信号和预设的算法发送控制信号至用户端。分布式计算机控制器DCS接收来自压力变送器(PT3)的压力信号，将液力透平发电系统的运行分为三个运行模式，即第一运行模式、第二运行模式和第三运行模式通过系统中的阀门开/关来切换，仅在第三运行模式导通第三管线(T3)以使液力透平发电机组运行发电。

摘要： 本申请涉及一种用于冗余流量能量回收的液力透平发电系统，包括：锅炉给水泵，包括进口和出口，通过出口以预定的扬程和流量向发电厂锅炉提供液体工作介质；透平机，包括进口、出口、叶轮和转轴，透平机的进口与锅炉给水泵的出口流体相通地连接；发电机，发电机的转轴通过联轴器与透平机的转轴连接；除氧器，包括多个工作介质进口、工作介质出口和至少一个排气口，多个工作介质进口的至少一个与透平机的出口流体相通连接，除氧器的工作介质出口与锅炉给水泵的进口流体相通连接。透平机接收来自锅炉给水泵的预定冗余流量的工作介质，吸收工作介质的压力能驱动透平机的转轴并带动发电机的转轴旋转而发电。透平机仅利用锅炉给水泵的预定冗余流量发电。

摘要： 本发明公开了一种多级液力透平测试平台和级数更换方法，其包括移动拆装平台(10)、多级液力透平(11)、分体泵轴(12)，移动拆装平台包括底座、移动滑块平台(18)、液压装置(20、21、19)、移动定位悬架(22、17、23)和宽度调节装置(24、25)，可以完成多级液力透平的各项试验，操作简单，通过移动拆装平台、分体泵轴和可拆分式轴套相结合的设计方式，在保证精度的同时能够实现多级液力透平级数的快速调节，提高了换级效率和试验效率。

摘要： 本发明公开了一种快速启动的高效低耗液力透平装置及其工作方法。现有的液力透平装置启动过程步骤繁琐，耗费时间，影响工作效率，且部分液力透平中来流直接冲击叶轮，易造成叶轮损坏和装置运行不稳定。本发明包括壳体、透平轴、叶轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、第二转轴和锥齿棘轮；壳体内固定有隔板，透平轴与壳体和隔板均构成转动副；叶轮与透平轴固定；锥齿棘轮与第一锥齿轮啮合，第二锥齿轮与第三锥齿轮啮合，第三锥齿轮与第二转轴固定；第二转轴上设有阻水板。本发明工作时，来流冲击阻水板，经过传动带动叶轮转动，达到使叶轮具有初始转动速度的目的，减小来流对叶轮的冲击，降低叶轮损坏，防止装置运行不稳定。

摘要： 本实用新型公开了液力透平装置技术领域的一种共轴式液力透平装置，所述装置本体左端设有透平出口，所述装置本体左端上部设有透平入口，所述装置本体右端设有负载泵入口，所述装置本体右端上部设有负载泵出口，所述装置本体外部通过固定螺栓闭合，所述装置本体底部设有微调装置，方便调整位置，所述微调装置的一侧设有调整装置，方便调整装置本体的水平度和提升装置本体的稳固性，从而解决了目前现有的一些共轴式液力透平装置在安装时，由于其体积巨大，安装较为困难，从而不能快速便捷的调节透平装置的水平度，导致安装效率不高，尤其是当大型吊装设备使用不便时，其位置微调移动更为困难的问题。

摘要： 本实用新型涉及机械密封装置技术领域，提供一种液力透平高温工祝专用机械密封装置，包括机械压盖、垫片和安装轴，机械压盖内部的一侧设置有垫片，垫片的一侧设置有静环，静环的一侧设置有动环主体，动环主体内部的一侧设置有密封圈，密封圈的一侧设置有固定片，固定片的一侧设置有动环座，动环座的内部设置有弹簧，动环座的一侧设置有机械盖板，机械盖板的两端设置有固定结构。本实用新型通过设置有防锈结构，机械压盖在长时间使用的过程中，其表面容易出现上锈的情况，因此通过底漆、灰色防锈漆层和防护层的使用，可以对机械压盖的表面进行一个保护，减少机械压盖表面出现上锈的情况，从而提高了防锈的效果。