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        某水庫輸水泵站水泵選型分析

        2018-08-16 20:34:48楊雪林
        珠江水運 2018年14期
        關鍵詞:選型

        楊雪林

        摘 要:根據(jù)某水庫進水側(cè)水位和供水流量變幅大的特點,首先對立式泵和臥式泵方案進行了比選,然后對立式抽芯混流泵、長軸深井泵和井用潛水泵三種泵型進行了綜合技術分析,最終選取了長軸深井泵的型式。

        關鍵詞:選型 立式抽芯混流泵 長軸深井泵 井用潛水泵

        1.概述

        某水庫集水面積約為50.1km2,為中型水庫。水庫設有一座輸水泵站,功能是抽引水庫中的水供至11km外的中途泵站。

        2.泵站特征參數(shù)

        輸水泵站供水規(guī)模為13.5萬噸/天,平均日供水量為4.78萬噸/天,泵站運行特征水位見表1,運行凈揚程見表2。

        泵站至水庫供水管采用DN1600焊接鋼管,沿程水力損失約9m,局部水頭損失按沿程損失的10%計(即0.9m);泵房內(nèi)門槽、流道、出水管道及閥門等的水頭損失,按2m計;另外,考慮2~3m的富余水頭,故泵站設計(最低)揚程約26m,最高揚程43m。

        3.臺數(shù)初選

        泵站設計流量為13.5萬噸/天,根據(jù)規(guī)劃,泵站的保證流量為4.82萬噸/天,保證流量與設計流量約成三倍關系,為保證運行調(diào)度的靈活性,水泵裝機臺數(shù)宜采用4臺(3用1備)或8臺(6用2備)。

        4.泵型初選

        本泵站設計(最低)揚程26m,最高揚程43m,且單泵流量較小,可供選擇的泵型較多。從泵組的葉片型式上來說,離心泵和混流泵均可滿足本泵站的需求。從泵軸的方向來說,本工程可采用立式泵組,也可采用臥式泵組??晒┍竟こ踢x用的具體泵型主要包括如下五種:臥式混流泵、臥式離心泵、立式(抽芯)混流泵、長軸深井泵(屬離心泵型)和井用潛水泵(屬離心泵型)。

        5.泵型比選

        5.1泵軸方向的選擇

        本文對臥式泵和立式泵方案進行了技術分析比較,詳見表1。

        通過上表比較分析,立式泵方案土建投資小,施工難度低,可靠性較高,因此,本設計推薦采用立式泵方案。即在立式(抽芯)混流泵、長軸深井泵和潛水深井泵三種泵型之間進行選擇。

        5.2泵型技術經(jīng)濟比較

        立式(抽芯)混流泵電機布置在地面層,水泵葉輪安裝在水下,電機和水泵通過若干段軸連接。泵軸設護管布置在出水的揚水管內(nèi),護管內(nèi)有保護泵軸的支撐軸承,泵軸通過中間聯(lián)軸器連接,支撐軸承與揚水管之間存在間隙,軸承通過護管將力傳至電機層基礎,拆裝時不需要拆除揚水管即可完成對葉輪和泵軸的抽取、更換。電機布置在地面層可避免水淹廠房事故,運行巡視方便。立式(抽芯)混流泵結(jié)構(gòu)示意所示。該泵型已在國內(nèi)大中型泵站和熱電廠冷卻供水系統(tǒng)中獲得較多應用。

        井用潛水泵:井用潛水泵采用立式安裝,配用潛水電機,電機和葉輪均安裝在水下,電機和葉輪之間僅有一段很短的葉輪軸相連,揚水管僅起到揚水流道的作用。該泵型安裝、運行維護方便,運行穩(wěn)定性好,噪音小。受制于潛水電機的制造難度,該泵型的單泵設計流量一般在1000m3/ h以下。

        長軸深井泵:長軸深井泵電機安裝在地面層,水泵葉輪安裝在水下。泵軸與揚水管管壁之間設有一系列的支撐軸承,軸承通過支架與連管器固定,拆裝時連同揚水管一起吊出,對加工精度和安裝的要求相對較低。同立式抽芯混流泵一樣,其電機布置在地面層,也可避免水淹事故,運行巡視方便。

        潛水深井泵結(jié)構(gòu)簡單,軸系短,軸承少,安裝要求低,但應用于本工程泵組臺數(shù)較多,土建工程量大,機電設備投資上也不占優(yōu)勢,因此,該泵型不適合于本泵站。

        與立式抽芯混流泵相比,長軸深井泵軸承結(jié)構(gòu)相對簡單,加工精度相對較低,土建和機電設備投資基本一樣。故本工程推薦采用長軸深井泵,目前該泵型已經(jīng)獲得項目評審專家認可。

        6.結(jié)語

        長軸深井泵具有運行效率高,揚程范圍廣的優(yōu)點。目前,該泵型適用于電廠、鋼鐵廠、礦山、化工、消防、自來水廠、農(nóng)業(yè)灌溉等行業(yè),但在水庫泵站領域尚未有應用先例。對于經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),土地資源日趨寶貴,水庫面積受限,庫容需通過水位調(diào)節(jié),故泵站進水側(cè)的水位變幅較大,長軸深井泵能夠較好的適應該類工程,該泵型在中小型水庫泵站中具有較為廣闊的應用前景。

        參考文獻:

        [1]GB 50265-2010,泵站設計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2011.

        [2]施衛(wèi)東,王洪亮,余學軍,等.深井泵的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].排灌機械,2009,27(1):64-68.

        [3]司秀蘭.深井泵使用與保養(yǎng)方法[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011, (7):270,273.

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