張偉進(jìn)

摘 要：以某新建補(bǔ)水兼排澇泵站水泵機(jī)組選型為實(shí)例，根據(jù)泵站設(shè)計(jì)流量、特征水位等參數(shù)的要求，充分考慮技術(shù)可靠性和經(jīng)濟(jì)合理性，從技術(shù)、施工和工程投資等方面進(jìn)行了分析、比較，以選擇適合的水泵機(jī)組型號(hào)及臺(tái)數(shù)，合理布置泵房結(jié)構(gòu)。由于本泵站需要同時(shí)滿足補(bǔ)水和排澇的雙向抽排要求，進(jìn)行了雙向潛水貫流泵和單向貫流泵調(diào)頭雙向使用兩種型式和臺(tái)數(shù)的比選。

關(guān)鍵詞：排澇泵站;雙向潛水貫流泵;裝置效率;

合肥恒大江海泵業(yè)股份有限公司研發(fā)項(xiàng)目：泵站設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，項(xiàng)目編號(hào)：HDJH-T-2020-002-F。

1、泵站基本參數(shù)

進(jìn)出水池水位、流量和凈揚(yáng)程等基本參數(shù)如下表。

根據(jù)上表中泵站基本參數(shù)，結(jié)合泵站布置及選型，在凈揚(yáng)程的基礎(chǔ)上，充分考慮泵站攔污柵、閘門槽、進(jìn)出水流道、漸變段等的水力損失，經(jīng)初步計(jì)算，泵站的特征揚(yáng)程如下表。

2、 泵組設(shè)備選擇

（1） 泵型

主水泵選型的基本原則有：

1） 應(yīng)滿足泵站設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)揚(yáng)程及不同時(shí)期排水的要求;

2） 水泵應(yīng)在高效范圍內(nèi)運(yùn)行;

3） 水泵在長(zhǎng)期運(yùn)行中，泵站效率較高，能量消耗少，運(yùn)行費(fèi)用較低;

4） 按所選的水泵型號(hào)和臺(tái)數(shù)建站，工程投資較少;

5） 在泵站的各種工況下水泵機(jī)組均能安全穩(wěn)定運(yùn)行，即不允許發(fā)生空化和空蝕、振動(dòng)和超載等現(xiàn)象;

6） 便于安裝、維修和運(yùn)行管理。

主水泵類型通常根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)和泵站的性質(zhì)來選擇，在一般的情況下，揚(yáng)程小于10m時(shí)宜選用軸流泵。本工程泵站揚(yáng)程在4m以內(nèi)，故水泵類型擬選擇軸流泵。

（2） 泵結(jié)構(gòu)形式

根據(jù)泵站的基本參數(shù)，可選用的泵型有：立式軸流泵和潛水貫流泵。

立式軸流泵屬于傳統(tǒng)泵型，在國(guó)內(nèi)外給排水工程中廣泛使用，其設(shè)計(jì)制造技術(shù)成熟可靠，運(yùn)行、管理經(jīng)驗(yàn)豐富，電動(dòng)機(jī)安裝在地面上，運(yùn)行維護(hù)方便，便于通風(fēng)防潮，但因其進(jìn)水和出水流道高差較大，而本泵站具有流量大揚(yáng)程低的特點(diǎn)，如采用此泵型則廠房開挖深度較大，泵房高度較高，因此不推薦采用立式軸流泵。

潛水貫流泵不僅進(jìn)出水流道近似直線，水力損失小，水泵裝置效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，而且其泵房高度低，泵組結(jié)構(gòu)緊湊，布置簡(jiǎn)潔，泵站結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，安裝簡(jiǎn)便快捷，總投資較省，因此本泵站泵型推薦采用潛水貫流泵。

由于本泵站需要同時(shí)滿足補(bǔ)水和排澇的雙向抽排要求，貫流泵組可采用雙向潛水貫流泵和單向貫流泵調(diào)頭雙向使用兩種型式，兩種型式的比較如表6-3所示。

由以上對(duì)比表可以看出，單向貫流泵調(diào)頭雙向使用在泵組結(jié)構(gòu)及性能、裝機(jī)容量和后期運(yùn)行成本等方面均優(yōu)于雙向潛水貫流泵，但其在排澇使用時(shí)，需操作泵組調(diào)頭，增加了運(yùn)行管理的工作量;雙向貫流泵優(yōu)缺點(diǎn)反之。綜合考慮泵組型式的比較及泵站運(yùn)行管理的實(shí)際情況，本泵站泵組推薦采用單向和雙向潛水貫流泵相結(jié)合的方案。

（3） 機(jī)組臺(tái)數(shù)的選擇

主水泵臺(tái)數(shù)的多少對(duì)泵站主要有以下一些影響：

1） 從建站投資方面看，在泵站流量相同的情況下，臺(tái)數(shù)少，機(jī)電設(shè)備少，泵房面積小，泵站土建投資和機(jī)電投資都會(huì)減少，但在單泵容量增大到一定程度后，水泵的氣蝕性能將會(huì)降低，有可能增加泵站的開挖深度，以致加大工程及施工難度。

2） 從運(yùn)行管理費(fèi)用看，主水泵臺(tái)數(shù)少，單機(jī)容量大，機(jī)電設(shè)備的效率較高，維修管理較方便，所需的運(yùn)行管理人員較少，維修費(fèi)用較低。

3） 從泵站工作任務(wù)的保證性和適應(yīng)性方面看，主水泵數(shù)目越多，越容易適應(yīng)不同時(shí)期的不同排水要求，即使運(yùn)行中個(gè)別機(jī)組發(fā)生故障，對(duì)排水的影響也越小。

結(jié)合本工程的實(shí)際情況，認(rèn)為泵站主水泵臺(tái)數(shù)為2～4臺(tái)較為合適。由于本工程泵站主要功能為補(bǔ)水和排澇，個(gè)別泵組檢修對(duì)工程運(yùn)行影響不大，因此不考慮備用機(jī)組。另外，本工程泵組僅在圍內(nèi)遭遇大暴雨，且外江受潮水頂托，水閘無法自排時(shí)才啟動(dòng)進(jìn)行排澇，泵組在補(bǔ)水工況下的工作時(shí)間和頻率遠(yuǎn)大于排澇工況，因此僅將泵站一臺(tái)泵站設(shè)為雙向貫流泵。對(duì)本工程泵站水泵臺(tái)數(shù)進(jìn)行方案比較，比較情況如表6-4所示。

從表6-4中可以看出，三個(gè)方案泵站裝機(jī)及泵組效率均相差不大，但方案二同時(shí)具備運(yùn)行調(diào)度靈活、總投資較小、機(jī)組的設(shè)備和維護(hù)費(fèi)用較少的優(yōu)點(diǎn)，因此本階段設(shè)計(jì)推薦采用方案二，即泵站選用2臺(tái)單向潛水貫流式水泵和1臺(tái)雙向潛水貫流式水泵。

（4）泵組材質(zhì)要求

由于泵站運(yùn)行處于咸淡水環(huán)境，為延長(zhǎng)泵組壽命和保證泵組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，水泵葉輪、輪轂、泵軸、電機(jī)軸等設(shè)備的主要部件均采用雙向不銹鋼材質(zhì)，其他采用耐腐蝕船用鋼板或含鎳鑄鐵的設(shè)備及部件如導(dǎo)葉體、齒輪箱箱體、管道等均按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行海水防腐噴涂處理。

3、結(jié)語

目前新建和改造水利泵站項(xiàng)目很多，泵站要求的功能也越來越多，特別是雙向抽排的泵站項(xiàng)目越來越普遍，特別針對(duì)低揚(yáng)程泵站，采用單向泵+雙向泵組合式方案性價(jià)比高，功能項(xiàng)強(qiáng)，具有推廣價(jià)值。

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