【摘 要】
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泵站的安全经济运行具有重要意义,电机作为泵站的重要组成部分,其水冷却腔结垢会给设备运行产生严重影响,传热效率低下,造成大量的能源浪费和经济损失,影响泵站安全经济运行。本文针对泵站电机水冷却腔结垢问题,分析影响水冷却腔结垢的主要因素,计算研究运行中不同时期各月份随着进水温度和污垢厚度的变化对电机冷却产生的影响,以冷却水系统运行和清垢总费用最低为目标,确定电机的最佳清垢周期。主要研究内容及成果如下:(
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泵站的安全经济运行具有重要意义,电机作为泵站的重要组成部分,其水冷却腔结垢会给设备运行产生严重影响,传热效率低下,造成大量的能源浪费和经济损失,影响泵站安全经济运行。本文针对泵站电机水冷却腔结垢问题,分析影响水冷却腔结垢的主要因素,计算研究运行中不同时期各月份随着进水温度和污垢厚度的变化对电机冷却产生的影响,以冷却水系统运行和清垢总费用最低为目标,确定电机的最佳清垢周期。主要研究内容及成果如下:(1)分析影响污垢积聚的主要因素,分别改变冷却水离子浓度、进水温度、流速等参数,计算污垢厚度随时间的变化。结果表明,离子浓度越大,污垢厚度随时间的积聚增大,污垢厚度趋于渐近值的时间越长;冷却水进水温度越高,污垢沉积的速率越快,污垢厚度越大,污垢厚度趋于渐近值的时间越长;流速越大,污垢厚度增加的速度越慢,污垢厚度趋于渐近值的时间越短。此外,冷却腔壁表面粗糙度越大,污垢越容易沉积。(2)针对影响污垢积聚的主要因素,确定污垢厚度与热阻的计算模型。利用电机运行实测数据计算确定冷却传热系数。提出最小冷却水流量概念,计算电机水冷却腔壁洁净与结垢状态下对应不同时期进水温度的电机最小需要冷却水流量。结果表明不同时期各月份随着污垢厚度的增加,结垢后期电机的最小需要冷却水流量增加。(3)计算水冷却腔壁洁净状态下与不同时期结垢状态下冷却水系统能耗,随着污垢厚度的增加,冷却水系统能耗增加,计算不同清垢周期对应的冷却水系统能耗费用。(4)对几种清除污垢的方法进行比较,确定使用化学方法清垢。计算不同清垢周期的清垢药品及人工费用。以一段时长内冷却水系统运行和清垢总费用最低为目标,计算求得电机最佳清垢周期为4个季度/次。最后提出减少积垢措施。本文成果对准确预测电机冷却腔污垢积聚及其影响,合理确定清垢周期,减少污垢积聚,提高电机运行可靠性,节省泵站运行费用具有重要意义。
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