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济南大明湖百米旋转喷泉
作者:本站  来源:网络  发布时间:2006/9/23 22:09:58  发布人:admin

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喷  头水  泵电  机
名称数量水压
mH2O
流量/m3h型号规格台数扬程
m
流量/m3h转速
rmin
电压
V
功率/kW
单只合计单台合计单台合计
02.gif50百米直流喷头1150430430SP215621502154302900380130260
02.gif30可调直流喷头230160320SP1603125016032028703803774

  中心主喷嘴直径50mm,总高度2380mm,稳流箱直径1000mm(见图3)。喷嘴用铸钢制作,其余结构的材料均为A3钢。喷头内设一级整流器。潜水泵流出的水首先进入稳流箱,以改善水流条件。潜水泵采用卧式放置在水泵箱内,水泵箱上部设不锈钢网罩,以过滤水中杂质。用2SP-215-6潜水泵供水。经实测,最大喷水高度达108m

t58.gif

3 百米旋转示意图

  旋转2个直流喷嘴,用铸铜制造,喷嘴直径30mm,旋转臂长度4m,旋转喷头与SP潜水泵之间采用双支头整流器连接。旋转由电机驱动,电机功率5kW,采用变频技术对电机进行调速,以获得满意造型效果。用2SP-160-3-1潜水泵向旋转供水,潜水泵放置在水泵箱内。经实测旋喷高度达25m,造型呈螺旋形状。
  的基础全部采用钢管桩。中心主设备下打入602.gif300无缝钢管桩,两水泵箱下打入602.gif200无缝钢管桩。通过法兰,设备基座和水泵箱支撑在钢管桩基上。
  潜水泵容量较大,采用的启动方式是自耦减压启动,降低了电机的启动电压和启动电流。
  百米旋转自投入运行以来,平均每天工作3h4h,最长曾达到7h,运行状况良好。


2 技术问题探讨

2.1 泵型选择
  水泵是的主要设备,合理地选择泵型是设计中的一个重要环节,它对保证质量,降低工程造价及运行费用都有重要意义。在建造该百米旋转之前,大明湖公园曾建过一大型,喷水高度未能达到100m的设计高度,其中一个很重要的原因是水泵选用不当。吸取以往失败的教训,实际采用丹麦格兰富公司的潜水泵(见表1)。格兰富潜水泵全部采用不锈钢制造,有良好的耐磨性。不锈钢意味着轻的重量,便于对泵处置,形成低的设备费用,缩短安装及维修的时间。此外,由于采用卧式安装潜水泵,不需要修建泵坑,安装拆卸简单,使用管理方便。
2.2 喷头结构设计
  一个典型的喷头常由喷嘴、喷管、整流器等组成。在设计百米旋转时,重点解决了喷嘴的收缩角度大小等问题,以实现用最小的压力达到尽可能高的射程,以最小的流量达到尽量大的观瞻。根据流体力学理论,当喷嘴为圆锥形收缩管嘴时,流体由管嘴出流后流股逐渐地收缩,因而流股的流速和动能都增加。这种管嘴的主要用途为增加出口流速以构成动能较大的射流。喷嘴的出流与收缩角度有关,当圆锥角为13°24′时,流量系数达到最大值。在设计喷头时,依据上述原理并借鉴消防喷头的形式,把喷头的收缩角度定为13°。对百米旋转来讲,喷头射出的水流速度很高,水流发生紊动现象,促使射出的水桩发生散裂。为降低水流的的紊动性,在百米内装设了一级整流器,在旋转内装设二级整流器。实际运行表明,经过这样的整流处理,有效地解决了水流向上喷射过程中的散裂问题。
2.3 旋转的动力
  根据设计要求,旋转围绕中心主转动,两个直流喷头射出的水流旋转向上,呈螺旋形状。的旋转臂长度是4m,喷高25m,国内外尚未有类似的大型旋喷的报道。对于小型旋转,常利用水的反作用力带动旋转臂转动,但其受水流影响较大,转动速度不稳定。对这样的大型旋转,利用水流的动能显然很难满足设计要求。实际采用一台电动机作动力,功率5kW。电动机和旋转臂之间的传动方式是齿轮传动,这种传动结构紧凑,可靠耐久,传递的功率大。同时,采用了变频调速技术对电动机进行调速,以获得满意的水流造型效果。
2.4 旋转的密封问题
  旋转的水箱由上、下两部分组成。下水箱固定,上水箱在电动机的驱动下转动,上下水箱之间有一很小间隙,由于水箱内压力很大,需妥善地处理密封问题。实际用石棉橡胶盘根作密封材料来封闭水箱之间的间隙,并用压盖压紧石棉橡胶盘根。其紧压程度控制在使密封材料既能保证密封,又尽量减小密封材料与下水箱间的摩擦,以减少功率的消耗,同时让水少量渗出,以润滑密封材料并带走水箱和密封材料所产生的热量。

3 结语

  百米旋转自投入运转以来,以新颖的造型、可靠的稳定性、高效节能受到各界的重视和赞赏,尤其是每天能长时间运行。该的建成不仅增加了大明湖的吸引力,也为大型的建造提供了有益的经验。

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