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锅炉给水泵在火电,核电机组的给水系统中是重要的辅助机组。本文对一台型号为 CHTZ6/6,高转速、高扬程600MW锅炉给水泵,通过数值模拟方法研究叶轮切割后泵的特性。分析叶轮几何参数改变对泵性能的影响,获得较为合理的叶轮切割方案。 该锅炉给水泵共六级,首级双吸叶轮,其他各级为单吸叶轮,首级、二级、三级位于电机端,四级、五级和六级分布在非电机端,两侧叶轮背靠背分布。首先对两种叶轮形式分别进行切割研究,最后综合两种叶轮切割特性研究,对整台泵切割不同位置叶轮研究泵的特性。根据以上研究得出下列结论: (1)首级双吸叶轮,运用叶轮切割方法,研究该方法切割双吸叶轮泵特性的变化规律。双吸叶轮可切割范围较小,出口安放角对流动影响较大。运用“V”型切割方法切割双吸叶轮可以改善叶轮出口和蜗壳内的流动状态,效率有所增加,降低轴向力和径向力。 (2)选取处于不同位置的二级、四级和六级叶轮,运用叶轮切割和叶片切割两种方法,研究切割二级、四级和六级叶轮后泵的特性变化规律。切割二级叶轮泵的扬程下降量较大,效率增加较为稳定,而切割四级和六级泵的扬程下降量较小,效率波动较大。叶片切割方法会在被切割叶片处形成涡旋运动空间对叶轮出流产生影响,同时该切割方法产生较小的轴向力。叶轮切割方法会使叶轮产生较大的轴向力和径向力。 (3)综合单级叶轮切割后泵性能参数的变化规律,为满足不同扬程需要,所有叶轮不同切割量确定不同叶轮切割方案,研究组合切割不同位置叶轮对泵特性的影响。对比采用叶片切割方法切割四级、五级、六级叶轮各切割量为2%,五级和六级叶轮各切割量为3%与六级叶轮切割量为6%三种切割方案。三种方案都可保证较高的效率,只切割六级的方案产生轴向力最小,四到六级各切割2%的方案扬程下降量较大。四级、五级和六级叶轮运用叶片切割方法各切割量为10%,二级、三级叶轮分别选择叶轮切割方法和叶片切割方法各切割6%,二级和三级叶轮采用叶轮切割方法,扬程下降量较大,泵轴向力较小。二级到六级叶轮各切割量为10%,四级、五级和六级叶轮采用切割叶片的方法,二级、三级叶轮分别采用叶片切割和叶轮切割方法。两种方案均可获得较高效率,扬程下降量约为一个次级叶轮产生扬程值。 本文通过对高转速、高扬程的锅炉给水泵叶轮切割泵特性研究,可对相似类型泵的叶轮切割问题提供参考和依据。