为满足煤矿透水发生时快速救援的要求,提出1种新型体积小、流量大、扬程高的矿用高速抢险泵。其机组采用上机下泵的一体化结构,电机为大功率高速湿式电机。在同等流量、扬程的情况下,与同类产品相比,矿用高速抢险泵长度减少了31%,重量减少了51.2%。以矿用高速抢险泵1 250 kW规格为例,对矿用高速抢险泵的冷却循环回路进行了设计研究。结合变频高速电机内部结构,提出正、逆2种循环形式的冷却循环回路。基于SST k-ω湍流模型和总热传输模型,通过求解三维N-S方程及能量方程,对2种循环回路的内部流场和温度场进行了数值模拟分析。模拟结果表明,正、逆循环回路总压降分别为109.95和107.83 m。2种循环回路形式下,最低压力区域均出现在推力盘底部,其中逆循环回路最低压力为-107.03 kPa,远大于正循环回路中最低压力-1 584.2 kPa;最高温升区域出现在径向滑动轴承液膜表面,正、逆循环回路中最高温度值为56.26和57.17℃,差值为0.91℃。从避免汽蚀发生的方面考虑,样机最终采用了逆循环回路的设计方式,通过实验验证了矿用高速抢险泵样机的水力性能与电机温升特性。实验结果表明,其水力性能符合设计求;且性能实验中,电机腔内最高温度为51.25℃;寿命实验中,电机腔温度在50.34～51.15℃内波动;电机腔温升符合要求并满足1 250 kW规格高速抢险泵变频高速电机的散热需要。该研究可为大功率高速抢险泵循环回路的设计提供借鉴。
类型: 期刊论文
作者: 柏宇星,孔繁余,汪家琼,邱宁
关键词: 矿用高速抢险泵,冷却循环回路,数值模拟,实验验证
来源: 煤炭学报 2019年S2期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑
专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治
单位: 南京工程学院汽车与轨道交通学院,江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心
基金: 国家自然科学基金资助项目(51806082),江苏省重点研发计划资助项目(BE2018085),南京工程学院校级科研基金资助项目(YKJ201933)
分类号: TD774
DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.0947
页码: 717-723
总页数: 7
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本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/9526ca8965d6b2eba6105d19.html