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浅谈加压泵站水泵机组选型设计

更新时间:2009-03-28

1 工程概况

泊头市2010年城市用水总量为1191万m3,其中工业用水量510万m3,占用水总量的42.8%,生活用水量629万m3,占用水总量的52.8%,公共事业用水量19万m3,占用水总量的1.6%,环境用水量33万m3,占用水总量的2.77%。以2010年为现状年预测2020年水平年泊头市需水量为2087万m3

本泵站站址位于石津干渠泊头市分水口门西侧,通过泵站加压将南水北调中线引江分配给泊头市的水量经压力管道输送至泊头市水厂,工程规模0.645m3/s。

2 水泵型式选择

2.1 水泵选型的原则

水泵的选型应遵循以下原则:(1)应满足泵站设计流量和扬程的要求;(2)水泵应在高效范围内运行;(3)水泵在长期运行中,泵站效率较高,能量消耗较少,运行费用低;(4)按所选的水泵型号和台数建站,工程投资少;(5)在设计标准的各种工况下,水泵机组能正常运行,即不允许发生气蚀、振动和过载等现象;(6)便于安装、维修和运行管理。

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2.2 水泵结构类型的选择

在泵型选择时,应充分考虑到便于安装、检修和操作管理,应对各主要泵型进行综合比较。单级双吸离心泵是一种单级、双吸中开式离心泵,具有扬程和流量范围广、检修方便的特点;混流泵是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵型,扬程适中,流量较大,高效区范围宽,功率曲线较为平坦,且结构简单,安装、维修方便,重量轻,价格低;轴流泵是一种低扬程、大流量的泵型,适用于平原区大面积灌溉排水。选泵时还应主意,在扬程较高,而超过或接近混流泵使用极限的场合,也不要因降低工程造价而勉强使用混流泵替代离心泵,要优先选用双吸式离心泵。

本工程设计流量取2020年泊头市供水量,工程投入运行后近期流量不能达到设计流量,而是随着供水目标城区人口及工业的增加,供水量逐渐增加,因此,本工程水泵应选择流量和扬程范围较广的水泵。根据以上几种常用水泵的特点比较,结合本工程实际情况选用单级双吸卧式离心泵。

3 泵站的特征扬程

3.1 泵站净扬程

根据石津干渠相关资料,进水池设计水位9.234m,最低水位8.878m,最高水位12.598m。泊头市水厂要求设计水位17.700m。泵站净扬程=出水池水位(水厂设计水位)-进水池水位,因此泵站的净扬程为

水泵泵型确定后,按4台单级双吸卧式离心泵(3用1备)和6台单级双吸卧式离心泵(4用2备)2种方案进行比较来确定泊头泵站水泵台数。

通常单相、两相、三相的接地短路故障涵盖了输配电线路的故障类别。对于三相短路故障而言[24],会引起对称的电压暂降。但是对于不对称故障,各相电压幅值、相角跳变不相同。当系统发生了短路故障时,各母线会发生不同程度的电压暂降,暂降程度和故障点间的距离长短相关,甚至邻线用户将再经受一次电压暂降。而单相短路故障在各种电力系统的短路故障中发生的可能性最大[9,23,24]。各种敏感设备也会因此跳闸甚至产生误动作。而三相短路故障虽然发生的可能性很小,但是其危害极其严重。

②最低净扬程:17.7-12.598=5.102m

③最高净扬程:17.7-8.878=8.822m

(3)泵站的适应性。机组台数越多,适应性越强,个别机组出现故障对整个泵站的供水影响越小。

3.2 泵站特征扬程

根据泵站及输水管线工程布置情况,经计算,站内及输水管线水头损失之和为3.78m,则泵站设计扬程为8.466+3.78=12.246m,取12.500m,最高扬程为8.822+3.78=12.602m,最低扬程为5.102+3.78=8.882 m。

4 水泵台数的选择

①设计净扬程:17.7-9.234=8.466m

 

表1 泵站机组台数选择方案比较

  

方案土方开挖 土方回填 钢筋混凝土 钢筋 建筑面积(主副厂房)机电设备(包括主阀件)工程量/m3投资/万元工程量/m3投资/万元工程量/m3投资/万元工程量/t投资/万元工程量/m3投资/万元 数量 投资/万元金属结构投资总投资4 台泵 5 250 3.01 11 550 10.56 908.3 46.23 69.04 44.6 445.55 66.84 4 148.4 43.07 362.71 6 台泵 9 180 5.27 13 445 12.29 1 347.2 68.7 99.59 64.34 571 85.64 6 194.78 67.05 498.1

(2)运行管理。机组台数越少,运行管理方便,机构人员越少,则运行管理费用越低。

女孩身上的男式衣衫已经被换成了那件绿色的羽衫。玉臂如藕,纤腰微露,绿色的翎羽搭配着她冰雪般的肌肤,带着令人心旌神摇的美。

通过以上数据分析,水泵台数影响到泵站的几个方面。

6综上所述,医疗作为农民最关心的公共服务,新型农村合作医疗制度的健康发展直接关系到农民的切身利益和国家的长治久安。政府在供给新农合的过程中,一定要把握供给质量,切忌急于求成,单纯的追求参保率。另外,政府要合理配置医疗资源,发挥社会力量的作用,真正使新型农村合作医疗制度惠及广大农民。

综合分析以上2个方案技术、经济指标及其优缺点,并结合本工程的特点,确定泊头泵站选用4台单级双吸卧式离心泵。

(1)建站投资。无论是机电设备还是土建工程,在设备容量一定的条件下,机组台数越少,则其投资越小。

  

图1 水泵性能曲线

5 水泵选型

根据《泵站设计规范》(GB 50265-2010)规定及加压泵站的实际情况,本泵站按远期规模设计,近期运行工况不稳定,需要通过电机变频调速来调节压力和流量。变频调速电机采用变频启动,启动平稳,消除了启动大电流冲击,降低对变压器容量的要求,节省投资及运行费。根据设计流量和设计扬程的要求,选用单级双吸卧式离心泵4台,其中3台工作,1台备用,配套电机选用YVP225S-4型。水泵技术性能参数见表2及图1,配套电机技术性能参数见表3。

 

表2 水泵技术性能参数表

  

Q/(m3·h-1) 扬程H/m 转速n/(r·min-1) 轴功率/kW 配套电动机流量功率/kW 效率η/% NPSH/m 水泵质量/kg 619.2 774 928.8 15.0 12.5 8.4 1480 34.5 32.9 30.2 37 73.4 80.1 70.4 4.5 4.6 5.2 476

 

表3 配套电机技术性能参数表

  

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6 机组布置

按水泵的类型及数量,一般有下列2种布置形式。

(1)单列式布置。各机组轴线位于一条直线上,这种布置形式的优点是简单、整齐、泵房跨度小;缺点是当机组数目太多时会增加泵房长度,前池及进水池也会相应加宽。

老人由于新陈代谢减缓,皮脂腺和汗腺分泌功能降低,皮脂和汗液的分泌量减少,不能有效滋润皮肤,使之处于干燥状态,敏感性增高,稍有刺激都可能会导致皮肤过敏,出现瘙痒。

(2)双列式布置。双列式不仅将机组排成两列,而且应互相交错,以充分利用泵房平面尺寸,缩短了泵房长度,但增加了泵房的跨度,泵房内部显得比较零乱,管理操作不便。

本泵站综合考虑满足机组设备的安装、运行和检修以及紧凑、整齐和美观的要求,采用单列式布置,机组间距4.5m。

此事至少可反映出两个信息:其一,人们对假话早已习惯成自然,说点假话在当今实在算不上什么事。其二,官僚主义和形式主义的极致就是弄虚作假。党的十八大后,官员们都知道腐败不能再搞了,但弄虚作假的惯性仍很大。可见,从某种角度上说,形式主义、官僚主义比腐败还要难反。

7 结语

综上所述,加压泵站水泵机组的选型及台数的选择对泵站整体功能的发挥有着重要的影响。动力电机选用变频电动机,通过变频恒压控制使水泵在一天内的平均转速降低,轴上的平均扭矩和磨损减小,从而可大大延长水泵的使用寿命;变频启动实现水泵软启动和软停机,可以消除启动和停机时的水锤效应,通过自动变频调速控制可节约大量电能,降低能耗,有效确保泵站水泵机组的运行质量,并提高泵站整体的供水能力。

参考文献

[1] 王申申.泵站工程设计与施工新技术及质量控制标准适用手册[M].北京:中国科技文化出版社,2005.

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50265-2010,泵站设计规范[S].北京:中国计划出版社,2011.

[3] 沧州水利勘测设计院.沧州市南水北调配套工程水厂以上输水管道工程第一设计单元初步设计报告[R],2014.

 
崔满强
《河北水利电力学院学报》2018年第01期文献

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