摘 要:本文主要從取水泵站的設(shè)計(jì)出發(fā),研究分析其不合理之處,同時(shí)在分析之后給出一個(gè)相對(duì)合理的解決方案,在節(jié)能改造方面等提出一些自己的意見和建議。
關(guān)鍵詞:取水泵站 切削葉輪 改變轉(zhuǎn)速
中圖分類號(hào):TU991.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)12(c)-0038-02
1 目前取水泵站設(shè)計(jì)的不合理之處
現(xiàn)今,水泵站的設(shè)計(jì)并不完全合理。在設(shè)計(jì)取水泵站選擇水泵時(shí),無論是教科書還是設(shè)計(jì)手冊(cè)上,普遍都把凈水構(gòu)筑物的用水量以及每日最高用水量加上輸水管漏損當(dāng)做取水泵站的設(shè)計(jì)流量,而水泵的揚(yáng)程則以水源枯水位的標(biāo)高差也就是凈揚(yáng)程與凈水構(gòu)筑物進(jìn)口水面以及輸水管對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)流量的水頭損失為確定標(biāo)準(zhǔn)。這種確定標(biāo)準(zhǔn)的正確性住適用于水源水位與供水量之中發(fā)生變化的只有一個(gè),除了上述情況之外,還有一種情況也能保證這種確定方法是正確的,那就是兩者都發(fā)生變化,但不影響最枯水位和最大流量的同時(shí)出現(xiàn)。除了這兩種情況之外,其他的情況都無法完全保證這種選擇水泵的方式是百分之百正確無誤的。
在我國實(shí)際的工程中,季節(jié)的變化會(huì)在一定程度上影響水源水位和供水量的變化,但是確定到每天,他們的變化并不十分明顯。以我國的實(shí)際情況來看,較為普遍的是,在夏季也就是7~9月期間是河流的豐水期,這時(shí)候的凈揚(yáng)程最小,小到家庭日常用水量,到城市綠化建設(shè)用水量,大到工業(yè)用水量,都處在一年中用水的高峰期,此時(shí)系統(tǒng)的供水量也是最大的。而在冬季也就是1~3月,情況正好相反,這期間是河流的枯水期,這時(shí)候的凈揚(yáng)程最大,而家庭日常用水量、城市綠化用水量以及工業(yè)用水量都是一年當(dāng)中相對(duì)來說最少的,此時(shí)系統(tǒng)的供水量也是最小的。根據(jù)這種情況我們可以判斷,季節(jié)的變化會(huì)直接影響到最大供水量和水源的最枯水位。這種季節(jié)上的差異正好說明最枯水位和最大供水量是不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)的,由此可以斷定目前的這種取水泵站的設(shè)計(jì)方法存在著不合理之處。
除了對(duì)實(shí)際情況的估量分析之外,我們還可以通過量化分析來說明這種分析的不合理之處。如圖1所示
上述圖1中,Q表示供水量,HST表示凈揚(yáng)程。從以上的取水泵站工作示意圖我們可以清晰看出來,Qmin~Qmax表示供水量的浮動(dòng)區(qū)間,HST1~HST2表示凈揚(yáng)程的浮動(dòng)區(qū)間。根據(jù)目前的設(shè)計(jì)方法,C點(diǎn)作為設(shè)計(jì)工況點(diǎn),根據(jù)具體季節(jié)的不同,夏季與冬季的流量和所需揚(yáng)程分別位于E、D兩點(diǎn)。從上述圖1中我們可以看出最枯水位和最大流量不可能同時(shí)出現(xiàn);同時(shí),水源水位和供水量的變化幅度都較大。由此也能說明現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法的不合理。如果按照目前的設(shè)計(jì)方法,屆時(shí)會(huì)造成一系列的問題,無論是對(duì)水泵機(jī)組還是變配電設(shè)備,都會(huì)造成很大的浪費(fèi),同時(shí)也大大增加了其中一系列費(fèi)用。
2 設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)與優(yōu)化
根據(jù)上述所說的不合理的設(shè)計(jì)方法,據(jù)此我們也可加以改進(jìn)與優(yōu)化。對(duì)于取水泵站,如果水源水位和供水量都處在一定范圍的變化之內(nèi),揚(yáng)程與系統(tǒng)本身所需的流量則是處在一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化之中的。在季節(jié)變化之時(shí),如果凈揚(yáng)程與用水量正好是呈逆向同步的,則對(duì)應(yīng)圖1中的曲線圖可以明顯看出直線DE將會(huì)改變?yōu)榛【€DFE。而水泵的平均水位和平均流量呈現(xiàn)在圖中即為DE與DFE的縱坐標(biāo)之差的最大值。