水利學報水泉機組運行的可靠性研究張子賢1丸家舂。河北工程技術高等專科學校，河北滄州061001運行的可靠度聯系起來；運用概率與統計方法建立了水泵機組運行可靠度計算模型。給出了切實可行的計算方法。對離心泵軸流泵各30種泵型不同功率備用系數時，機組運行的可靠度進行了計算。并對計算的結果進行了分析，得出了有價值的結論。
中號1飛136.2文獻標識碼泵站設中。在確定水泵的配套動力機功率時。目前的做法是根據水泵運行效區內的可能最人軸功率除以傳動裝置的效率并乘以功率濟用安全系數。功率濟用系數大1.其實質是人們對影響軸功率的眾多不確定因素的估計，以期實現水泵和配套的動力機運行可靠。然而，目前規范1中不區分泵型，籠統地給出功率備用系數的范圍為1.051.10這使功率備用系數的確定具有定的任意性；有些文獻中按軸功率的大小規定功率備用系數的取值范圍，這種方法缺乏理論依據。并且，現行方法不能定量的度量機組運行的可靠性。實際工作中，常常出現不合理現象種情況是，功率備用系數選的偏小，使動力機超載，水泵機組不能正常運行，甚至動力機有燒毀的危險；另種情況是，功率備用系數取得偏大，動力機負荷不足，不能充分發揮動力機的效能，使動力機的效率和功率因數降低，將增加屯能消耗，造成不應有的浪費。
鑒于上述問，文中從水泵與動力機配套運行的角度，給出了水泵機組運行的可靠性的度量可靠度的達式將功率備用系數與機組運行的可靠性聯系起來；應用概率統計方法建立了水泵機組運行的可靠度的計算模型，給出了切實可行的計算方法，為水泵與動力機的合理配套提供了科學的依據；對多種泵型不同功率備用系數時水泵機組運行的可靠度進行了計算，并對計算結果進行了分析，得出了有價值的結論。
1水朵機姐運疔可靠性的度量所謂可靠性是指產品在規定的時間內，在規定的條件下，完成規定功能的能力當用概率來度量這能力時，就是可靠度，即可靠度是可靠性的概率度量。在可靠性的定義中，論述的對象泛指產品，本文中可靠性問的對象是指水泵機組。影響水泵機組運行可靠性的因素主要有是各設備本身的技術狀況。水動力機動裝置等；上7尺泵與動力機是否理況侖。根據木文的研目的，這里在各設備本身正常的情況下指正常使用時具有良好的工作性能，僅從水泵和動力機配套的角度，研究水泵機組運行的可靠性。于是，水泵機組運行的可靠度可達為式中內為水泵機組運的可靠度為水泵的軸功率認為水栗運行中效區內能最人軸功本，1認；為傳2娘置攻率；人為功率備用系數；配為動力機的功率，腳為研究方便認為動力機旦選定，其輸出功率是確定的，運行中也按確定的值考慮。
因此，動力機和傳動裝置定時，考慮傳動裝置損失的功率后，動力機作用在水泵軸上的功率配。
即為確定的值；而由于水栗運行中受眾多因素的影響，水泵的軸功率為隨機變量。
由式1直接計算水泵機組運行的可靠度是困難的，因為目前情況下分布型式及統計參數未知。但可以從軸功率的要影響因素的不確記性入乒間接比算。
21軸功率的影響因素分析水泵運過程中下述情況均可使軸功率發生變化①出水試的變化微尺泵需要揚程的變化，弓起工作點移動，使出水量變化；電壓波動將使電動機轉速變化，導致水栗轉速變化；水泵制造和性能試驗中的允許誤差；水泵陳舊后，摩阻加；其他工作條件的變化，如水中含砂試過大。水栗填料過緊或過松等。
1述使軸功率發生變化的因素，可以歸納為個方面出水流量0運行條件設備質量技術狀況。在水泵運1過程中，山廠出水流量受眾多因索的影響，是隨機變量，其值具較人的變化幅度，它的變化將會引起軸功率的明顯改變，甚至會超出高效區，導致水泵運行時的軸功率大于高效區可能最大軸功率；而符合運行要求的運行條件設備質量和技術狀況對軸功率的影響現在當出水量定時，水泵運疔的軸功率并不唯確定。而是在個較小的范舊內隨機波動。總之。出水流量是影響軸功率變化的主要因素，但不是唯因素。水泵機組運行可靠度的計算模型設軸功率與出水流量的聯介密度函數為。
顯然，利用式4計算給定功率備用系數尤相應的可靠度乃，首先要確定式中的1和3不確定性因素的概率分布和參數的確定3.1〃1分布類型和參數的確定在具體下，隨機變量，受運行條件設備質量和技術狀況等方面的影響，這些方面包含了許多不確定因素，且無法肯定哪因素占主導地位，這些因素可以看作是相互獨立的，根據中心極限定理3，可以認為服從正態分布。
梯形分布其密度函數為研究過程中對60種泵型分別采用角形和梯形分布時，對不同功率備用系數相應的機組運行可靠度進行了計算與比較發現兩種分布對機組運行的可靠度影響不明顯，梯形分布時略小于角形分布。
梯形分布符合水泵選型時的耍求及運行時出水流量的變化怙況采用該分布作為出水流量的分布是合理和可行的。
3.2.2分布參數的確定。爐的位根據具體型可由產品樣本9中查以心，1和1定水泵實運行時，1于各種柯定因素的影響。不會總是在高效或其附近運行。對于離心泵，由于閉閥啟動，最小流量=運行中可能出現的最大流量，通過對建泵站的實際運行情況調查分析，可能出現的最大流量91可達高效區最大流量的1.3倍，超出此值的情況出現機會較少，可以忽略不計。對于軸流栗，當實際運行的出水流量為水泵額定流量的40 60時，性能曲線出現拐點，水泵在此區域運行性能不穩定，選型時總是避免此種情況發生，并且由于軸流泵可通過變角調節流量，因此，定葉片安裝角情況下，軸流泵的工作范圍比較小，再加上軸流泵性能曲線較陡，根據目前選配動力機的情況，經分析研究，出水流量可能取的最小值取水泵額定流量的80而如取高效區最大流量的1.2倍。
上述各參數確定后，式8就唯確定了。
4水栗機組運行可靠度的計算方法將式7和式8代入式4，就可對具體型號的水栗給定功率備用系數尺，計算相應的運行猜度化由尸祀分式復雜，準以得到解析解。實際訃譯時，1江采用離化疊加的方法，方法如下式中為第段的平均流量，=2，1尸為出水流量取值條件下，軸功率小于或等于的概率，可利用標準正態概率分布計算；7為出水流量取值落在第2.段的概率。
對于具體泵型，利用式10可計算給定功率備用系數時，相應的可靠度。為保證計算精度，劃分出水量區間時，其長度不大于全部計算編成程序上機計算5限于篇幅，計算程序略。
5水泵機組運行可靠度計算及成果分析對常用泵型離心泵軸流泵各30種計算了不同功率備用系數時，相應的機組運行可靠度限于篇幅，僅列舉20種情況的計算結果和23.可以得出如下結論序泵型擬合參數序泵型擬合參數號號由于各種泵型的軸功率與出水流量的曲線特性不同，當水栗機組運行的可靠度內定時，各泵型的性能曲線不同，要求的功率備用系數不同。
當3曲線向上凹0時，由于離心泵出水流量較大時，軸功率隨出水流量的增加而大的較快，軸流泵出水流帶較小時，軸功嘲通水流咿成小而增大的較快，用而軸功率從出現的機會大，相同值時，這種特性曲線的泵型，般巧小些；當曲線向下凹時，情況則與上述相反，相同尤值時，這種特性曲線的泵型般尸5大些。
計算明，對于7曲線下凹0的情況，夂=1.05時，幾乎所有泵型機組運行可靠度均在0.9以上，炙=1.10時，竹=0.96491.0.而當曲線上凹0的情況，夂=1.05時，絕大多數菜型機組運行可靠度凡低于0.9，有的泵型僅為0.7567，炙=1.10時，朽=0.8261 6結語文中應用概率與統計方法，建立了水栗機組運行可靠度的計算模型，將功率備用系數與水泵機組運行的可靠度聯系起來，并給出了切實可行的計算方法，使功率備用系數的確定科學合理可說，避免出現選配的動力機奔量不足或過大的現象，實現水泵和動力機的介理配套。
研究明，當水栗機組運行可靠度定時，不同泵型，功率備用系數不同的主要原因是水栗性能曲線特點不同。而不是軸功率的大小。
計算明，對于9曲線下凹0的情況，功率備用系數炙取值在1.051.10是可以的。對于線上凹00的情況，功率備用系數位范圍應為120。 |