張偉進

摘 要：以某新建補水兼排澇泵站水泵機組選型為實例，根據(jù)泵站設(shè)計流量、特征水位等參數(shù)的要求，充分考慮技術(shù)可靠性和經(jīng)濟合理性，從技術(shù)、施工和工程投資等方面進行了分析、比較，以選擇適合的水泵機組型號及臺數(shù)，合理布置泵房結(jié)構(gòu)。由于本泵站需要同時滿足補水和排澇的雙向抽排要求，進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)項目：泵站設(shè)計專家系統(tǒng)，項目編號：HDJH-T-2020-002-F。

1、泵站基本參數(shù)

進出水池水位、流量和凈揚程等基本參數(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，在凈揚程的基礎(chǔ)上，充分考慮泵站攔污柵、閘門槽、進出水流道、漸變段等的水力損失，經(jīng)初步計算，泵站的特征揚程如下表。

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)計流量、設(shè)計揚程及不同時期排水的要求;

2） 水泵應(yīng)在高效范圍內(nèi)運行;

3） 水泵在長期運行中，泵站效率較高，能量消耗少，運行費用較低;

4） 按所選的水泵型號和臺數(shù)建站，工程投資較少;

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

6） 便于安裝、維修和運行管理。

主水泵類型通常根據(jù)地區(qū)特點和泵站的性質(zhì)來選擇，在一般的情況下，揚程小于10m時宜選用軸流泵。本工程泵站揚程在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，在國內(nèi)外給排水工程中廣泛使用，其設(shè)計制造技術(shù)成熟可靠，運行、管理經(jīng)驗豐富，電動機安裝在地面上，運行維護方便，便于通風(fēng)防潮，但因其進水和出水流道高差較大，而本泵站具有流量大揚程低的特點，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。

潛水貫流泵不僅進出水流道近似直線，水力損失小，水泵裝置效率高，運行費用低，而且其泵房高度低，泵組結(jié)構(gòu)緊湊，布置簡潔，泵站結(jié)構(gòu)較簡單，安裝簡便快捷，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滿足補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、裝機容量和后期運行成本等方面均優(yōu)于雙向潛水貫流泵，但其在排澇使用時，需操作泵組調(diào)頭，增加了運行管理的工作量;雙向貫流泵優(yōu)缺點反之。綜合考慮泵組型式的比較及泵站運行管理的實際情況，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） 機組臺數(shù)的選擇

主水泵臺數(shù)的多少對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，臺數(shù)少，機電設(shè)備少，泵房面積小，泵站土建投資和機電投資都會減少，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） 從運行管理費用看，主水泵臺數(shù)少，單機容量大，機電設(shè)備的效率較高，維修管理較方便，所需的運行管理人員較少，維修費用較低。

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)不同時期的不同排水要求，即使運行中個別機組發(fā)生故障，對排水的影響也越小。

結(jié)合本工程的實際情況，認(rèn)為泵站主水泵臺數(shù)為2～4臺較為合適。由于本工程泵站主要功能為補水和排澇，個別泵組檢修對工程運行影響不大，因此不考慮備用機組。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，水閘無法自排時才啟動進行排澇，泵組在補水工況下的工作時間和頻率遠大于排澇工況，因此僅將泵站一臺泵站設(shè)為雙向貫流泵。對本工程泵站水泵臺數(shù)進行方案比較，比較情況如表6-4所示。

從表6-4中可以看出，三個方案泵站裝機及泵組效率均相差不大，但方案二同時具備運行調(diào)度靈活、總投資較小、機組的設(shè)備和維護費用較少的優(yōu)點，因此本階段設(shè)計推薦采用方案二，即泵站選用2臺單向潛水貫流式水泵和1臺雙向潛水貫流式水泵。

（4）泵組材質(zhì)要求

由于泵站運行處于咸淡水環(huán)境，為延長泵組壽命和保證泵組的安全穩(wěn)定運行，水泵葉輪、輪轂、泵軸、電機軸等設(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目越來越普遍，特別針對低揚程泵站，采用單向泵+雙向泵組合式方案性價比高，功能項強，具有推廣價值。

參考文獻

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