王　春運(yùn)城市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西運(yùn)城　044000

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運(yùn)城市北趙引黃工程泵站附機(jī)選型設(shè)計(jì)

王春
運(yùn)城市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西運(yùn)城044000

摘要本文通過(guò)對(duì)北趙引黃工程的真空系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、供油系統(tǒng)等附屬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，探索完善了泵站的設(shè)計(jì)，從而確保引黃工程安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞引黃工程；泵站建設(shè)；附機(jī)；選型

1　工程概況

北趙引黃工程由龍門(mén)水源站提水經(jīng)7.4km引水渠、1座沉沙條渠和6.102km輸水渠到汾河，然后利用汾河自然河道輸水20.31km到萬(wàn)榮縣榮河鎮(zhèn)廟前村，再經(jīng)汾河橡膠壩，進(jìn)水涵閘、站前引水渠將引來(lái)的黃（汾）河水送到廟前一級(jí)站，加壓后通過(guò)1687m長(zhǎng)壓力管道將水送到周王村南0.6km處的出水池，下游接總干渠，經(jīng)7.37km總干渠將水送到謝村二級(jí)站。

2　附機(jī)設(shè)計(jì)

泵站附屬系統(tǒng)有：真空系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、通風(fēng)降溫設(shè)施、起重設(shè)備、管路閥門(mén)、防止水錘的微阻緩閉止回閥等設(shè)施。

2.1真空系統(tǒng)

該站水泵均為離心泵，安裝為負(fù)吸程，則該站不需抽真空系統(tǒng)。

2.2技術(shù)供水系統(tǒng)

離心泵填料水封和稀油站冷卻用水均需水質(zhì)好、水溫低的水源，由于該站抽引的黃河水含沙量大，污物多、容易堵塞供水管，引起軸承磨損嚴(yán)重，則本站在出水管路左側(cè)高程507m處建一供水池，池內(nèi)配有水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。其容積依據(jù)供水量來(lái)確定，據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》，供水量應(yīng)滿(mǎn)足全站所有水泵運(yùn)行2h～4h的需水量。參考有關(guān)資料，每臺(tái)泵的填料水封用水量為0.2m3/ h～0.5m3/h，稀油站用水量為30m3/h，確定供水池容積為100m3。供水池結(jié)構(gòu)形式選用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集《小型鋼筋砼蓄水池》，內(nèi)徑為6.4m，高3.5m，利用廠區(qū)新鑿水井供水，供水管選用直徑150mm的給水PE管，供水量為35m3/h，3h可注滿(mǎn)水池。

2.3消防設(shè)備

為了保證運(yùn)行人員和廠房設(shè)備的安全，主泵房的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。對(duì)廠房及變配電控制室分別采用不同的防火措施，以防止和減少火災(zāi)的危害。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB116-87）和《水利水電工程防火規(guī)范》（SDJ278-90）及本工程實(shí)際情況，擬設(shè)2支消防水槍?zhuān)畼屪钚×髁繛?.5L/s。消防水槍水管選用120mm的鋼管，消火栓口徑為50mm，水槍的噴嘴直徑為16mm，麻質(zhì)帆布水帶長(zhǎng)25m，根據(jù)公式：

式中：Hxh—消火栓栓口處所需水壓（米水柱）；

AZ—水帶的比阻，查表取0.015；

hd—消防水龍帶的水頭損失（m）；

Hq—水槍噴嘴造成一定長(zhǎng)度的充實(shí)水柱所需的水壓（m）；

qxh—消火射流流量，取2.5L/s；

Ld—水龍帶長(zhǎng)度（m）；

B—水流特性系數(shù)，查表取0.793；

計(jì)算后，消火栓口所需的水壓為10.3m水柱，為了滿(mǎn)足消防水壓要求，消防水由技術(shù)供水池供給，其水量根據(jù)規(guī)范第8.6.3條規(guī)定，室內(nèi)消防需10min的消防用水量，即1.5m3。為了靈活方便，廠房?jī)?nèi)除設(shè)2個(gè)消火栓外，需配備簡(jiǎn)單的移動(dòng)式滅火器。經(jīng)計(jì)算，選用干粉滅火器MFZ/ABC8型10個(gè)，配電間、中控室配干粉滅火器MFZ/ ABC8型15個(gè)。

2.4排水設(shè)備

廠內(nèi)水泵均為臥式離心泵，排水主要考慮檢修排水和主水泵填料水封漏水、主水泵葉輪外殼縫漏水、管件閥門(mén)的漏水。該泵站為農(nóng)業(yè)灌溉供水，每年運(yùn)行期為5～6個(gè)月，可在非運(yùn)行期進(jìn)行設(shè)備檢修，其排水與其它排水不同時(shí)，則運(yùn)行期排水主要考慮主水泵填料水封漏水和管件、閥門(mén)的漏水。漏水由排水溝排走。由于該站為負(fù)吸程，進(jìn)水池水位較高，不能自流排除。先將漏水匯集到集水井，再用水泵抽排，經(jīng)計(jì)算集水井容積為6m3。集水井安裝2臺(tái)排水泵（備用1臺(tái)），由于抽引黃河水，水中含沙量大，型號(hào)為WQX25×15-3，電機(jī)功率為3kW，將水排入前池，排水泵運(yùn)行是由集水井內(nèi)的水位自動(dòng)控制器控制，當(dāng)水位達(dá)到488.143m時(shí)，排水泵開(kāi)始工作，達(dá)到最低水位487.143m時(shí)，排水泵停止工作。

2.5供油系統(tǒng)

謝村二級(jí)站選用離心泵，機(jī)組容量較大。根據(jù)水泵和電機(jī)廠商提供的設(shè)備需油量，6臺(tái)機(jī)組需選擇1臺(tái)稀油潤(rùn)滑站，型號(hào)為XYZ-250型，公稱(chēng)流量為250L/min，壓力為0.2MPa～0.4MPa，主油箱容積7.5m3，冷卻面積24m2，冷卻水耗量12m3/h～22.5m3/h，停電供油時(shí)間4min～5min。該稀油站設(shè)有2臺(tái)油泵（正常運(yùn)行1臺(tái)，備用1臺(tái)），電機(jī)功率5.5kW。稀油站布置在廠房檢修間底層，工作時(shí)利用油泵將油箱內(nèi)的油液吸出，經(jīng)雙筒油濾器、冷卻器和壓力管道送到6臺(tái)機(jī)組的各潤(rùn)滑部位，回油進(jìn)油箱回油管，經(jīng)回油磁過(guò)濾器進(jìn)入油箱內(nèi)。油站最高壓力0.6MPa，最低工作壓力為0.1MPa。

2.6采暖與通風(fēng)

2.6.1主、副廠房采暖

冬季為了廠房?jī)?nèi)設(shè)備正常運(yùn)行和值班人員必要的生產(chǎn)條件，對(duì)廠房?jī)?nèi)各房間提出冬季正常運(yùn)行所需氣溫和停機(jī)中檢修時(shí)最低氣溫，詳見(jiàn)表1。

表1　廠房最低氣溫表

1）主廠房采暖。主廠房正常運(yùn)行時(shí)，盡量利用電機(jī)散熱采暖，停機(jī)或檢修時(shí)利用電暖氣或爐火取暖，可補(bǔ)充電機(jī)散熱采暖不足。

2）副廠房采暖。由于廠房中設(shè)備發(fā)熱量有限，不可能滿(mǎn)足采暖要求，應(yīng)結(jié)合其它采暖設(shè)備采暖。副廠房采暖方式按其房間的性質(zhì)，選擇不同的采暖設(shè)備。中控室采暖與夏季空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合的空調(diào)機(jī)采暖。其它生產(chǎn)廠房間采用電暖氣、爐火或利用生活區(qū)集中供熱。

2.6.2主、副廠房通風(fēng)、采光

1）主廠房通風(fēng)。該泵站采用自然通風(fēng)，需驗(yàn)算自然通風(fēng)是否滿(mǎn)足運(yùn)行要求?？紤]到該泵站廠房位于深坑內(nèi)，廠內(nèi)機(jī)坑又較深，通風(fēng)條件較差，再加上電機(jī)容量較大，按規(guī)范要求，泵房溫度不超過(guò)35℃，則泵站廠房以自然通風(fēng)為主，當(dāng)溫度太高時(shí)，可打開(kāi)廠房前后墻上部的卷閘窗，調(diào)節(jié)溫度。

2）副廠房通風(fēng)。副廠房中的中央控制室，采用空調(diào)機(jī)調(diào)節(jié)溫度，其它房間采用自然通風(fēng)。

3）采光。廠房白天采光利用圍墻中的窗戶(hù)采光，其窗地面積比為0.51，滿(mǎn)足規(guī)范要求的0.29，夜間機(jī)組運(yùn)行時(shí)，利用安裝在廠房側(cè)墻上的7盞400W鹵鎢燈照明。

2.7起重設(shè)備

為了安裝、檢修設(shè)備，泵站廠房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)起重設(shè)備，額定起重量由最重吊運(yùn)部件和吊具的總重量及現(xiàn)行起重機(jī)系列確定，該站大水泵重40t，大電機(jī)重26.9t，選用吊鉤橋式起重機(jī)，40/10（L=14.5m）t，額定起重量為40t，跨度為14.5m，地面操作。據(jù)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》，起重機(jī)的工作制采用輕級(jí)、慢速。制動(dòng)器及電氣設(shè)備的工作制應(yīng)采用中級(jí)，起重機(jī)軌道兩端均設(shè)阻進(jìn)器。軌道型號(hào)為T(mén)G43，總長(zhǎng)73.24×2m。

2.8管路閘閥、伸縮節(jié)

該泵站為負(fù)吸程，為方便檢修、安裝和水泵的正常運(yùn)行，在水泵的進(jìn)出水管路上均安裝閘閥、伸縮節(jié)。進(jìn)水側(cè)閘閥型號(hào)為Z973X-6，伸縮節(jié)型號(hào)為SSQ-Ⅱb-0.6-HTdcr，直徑為φ800mm和φ1 000mm，出水側(cè)閘閥型號(hào)為Z973X-40、Z973X-25，伸縮節(jié)型號(hào)為SSQ-Ⅱb-4-HTdcr、SSQ-Ⅱb-2.5-HTdcr，直徑為φ1 000mm和φ1 200mm。

2.9微阻緩閉止回閥

為防止泵站突然停電時(shí)水錘壓力對(duì)水泵機(jī)組、管道造成的不利影響，在廠房?jī)?nèi)各水泵的出水支管安裝微阻緩閉止回閥，型號(hào)為HH47H-40、HH47H-25，直徑為φ1?000mm和φ1 200mm，該閥是具有一定泄水能力的安全閥，停電后閥板先速關(guān)后緩閉，可防止破壞性水錘。若管中形成降壓或升壓水錘波時(shí)，可利用旁通管將管中一部分高壓水泄走，達(dá)到減弱增壓的目的。

3　結(jié)論

泵站工程的附屬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在大型泵站運(yùn)行中起著重要作用，該泵站目前已經(jīng)建成運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果表明，泵站達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，正發(fā)揮著良好的作用。

參考文獻(xiàn)

［1］泵站設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50265-2010［M］.

［2］建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB116-87）［M］.

［3］水利水電工程防火規(guī)范SDJ278-90）［M］.

［4］吳持恭.水力學(xué)［M］.4版.

［5］欒鴻儒.水泵及水泵站［M］.西安：西安理工大學(xué).

［6］王繼鏞.水工建筑物［M］.5版.天津：天津大學(xué).

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文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）165-0177-02

作者簡(jiǎn)介：王春，運(yùn)城市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院。