摘要:為實(shí)現(xiàn)變幅較大泵站的水泵合理選型，通過人為提高水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程或者不同泵型進(jìn)行多種工況組合，選出合適的泵型，滿足工程實(shí)際需求。通過對(duì)某泵站工程實(shí)例剖析，闡述2種方案的優(yōu)點(diǎn)與不足。水泵的選型設(shè)計(jì)不僅影響電氣、水工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，還與工程投資、運(yùn)行維護(hù)及能耗密切相關(guān)［1］。當(dāng)水泵的揚(yáng)程變幅較大，工頻水泵(包括變頻水泵)難以滿足要求時(shí)，可通過抬高水泵揚(yáng)程或選取2種(或以上)泵型進(jìn)行多種工況組合，以滿足工程實(shí)際的運(yùn)行要求。下面結(jié)合某泵站工程實(shí)例對(duì)解決方案進(jìn)行淺析。

1實(shí)例分析

1.1設(shè)計(jì)參數(shù)

西南地區(qū)某泵站主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下:①水庫水位:校核洪水位為375.5m，正常蓄水位為371.9m，死水位為356.4m;②高位水池水位:#高水位為374.5m，設(shè)計(jì)水位為373.5m，#低水位為373.0m;③設(shè)計(jì)流量為0.387m3/s。該工程由取水管道、泵站、輸水管道，高位水池組成。泵站通過管道從庫區(qū)直接取水，由管道提水至高位水池，由高位水池自流供水。庫區(qū)到泵站距離約120m，泵站至高位水池距離約120m。根據(jù)設(shè)計(jì)條件得出水泵揚(yáng)程為2.4～19.4m，揚(yáng)程變幅為Hmax/Hmin≈8.1［2］。經(jīng)詢多個(gè)水泵生產(chǎn)廠家，一種型式的水泵(即使變頻運(yùn)行)難以滿足本泵站全范圍運(yùn)行揚(yáng)程要求。

1.2解決方案

針對(duì)水泵揚(yáng)程變幅很大這一難題，可以考慮2個(gè)方案。

1)提高水泵揚(yáng)程

原方案水泵揚(yáng)程為2.4～19.4m，揚(yáng)程變幅為Hmax/Hmin≈8.1，變頻水泵也無法滿足運(yùn)行要求。可以通過抬高水泵揚(yáng)程(抬高高位水池水位或增加沿程損失)，如將高位水池水位整體抬高10m，此時(shí)水泵揚(yáng)程為12.4～29.4m，揚(yáng)程變幅為Hmax/Hmin≈2.4，臥式單己秒心泵(變頻電機(jī))可以滿足在該揚(yáng)程范圍內(nèi)正常工作。

2)多種泵型進(jìn)行多種工況組合

根據(jù)不同的揚(yáng)程范圍選擇不同類型的水泵進(jìn)行多種工況組合，通過“拼湊”揚(yáng)程以滿足工程實(shí)際需求。經(jīng)分析，方案一抬高水泵揚(yáng)程，優(yōu)點(diǎn)是水泵電動(dòng)機(jī)組臺(tái)數(shù)、類型少，1次性投資少，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，但是水泵電動(dòng)機(jī)組功率增加，增加了運(yùn)行費(fèi)用;方案二“拼湊”水泵揚(yáng)程，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用低，但是機(jī)組臺(tái)數(shù)、類型增多，增加了土建及機(jī)電設(shè)備的1次性投資。由于本工程泵站年運(yùn)行小時(shí)數(shù)較高，方案一年運(yùn)行成本遠(yuǎn)高于方案二，經(jīng)綜合比較分析，本階段tuijian方案二。

1.3水泵選型設(shè)計(jì)

本階段將運(yùn)行揚(yáng)程范圍(2.4～19.4m)分為3個(gè)揚(yáng)程段，針對(duì)不同揚(yáng)程段選用水泵，滿足運(yùn)行要求。根據(jù)不同廠家的水泵及主要技術(shù)參數(shù)，進(jìn)行水泵電動(dòng)機(jī)組比較，見表1～3所示。從表1可知，NS400－350和DF30－400兩種泵型的轉(zhuǎn)速相同，DF30－400設(shè)計(jì)工況點(diǎn)效率較高。經(jīng)綜合比較，初步選定的水泵型號(hào)為DF30－400，電機(jī)功率110kW。

從表2可知，350QZ0.34－7.2和350QZ－70兩種泵型的轉(zhuǎn)速相同，350QZ－70設(shè)計(jì)工況點(diǎn)效率較高。經(jīng)綜合比較，初步選定的水泵型號(hào)為350QZ－70，電機(jī)功率45kW。從表3可知，500QZ0.45－3.5和350QZ－125A兩種泵型的轉(zhuǎn)速相同，350QZ－125A設(shè)計(jì)工況點(diǎn)效率較高。經(jīng)綜合比較，初步選定的水泵型號(hào)為350QZ－125A，電機(jī)功率30kW。

綜上所述，泵站選用臥式單己秒心泵(DF30－400)、潛水軸流泵(350QZ－70、350QZ－125A)，電機(jī)功率分別為110kW、45kW、30kW。庫區(qū)和高位水池內(nèi)分別裝設(shè)1套投入式液位變送器和1套浮子式液位信號(hào)器，用于監(jiān)測(cè)庫區(qū)和高位水池水位，結(jié)合水泵管路損失，得出水泵實(shí)際運(yùn)行時(shí)的揚(yáng)程。泵站根據(jù)不同揚(yáng)程啟用適用水泵，滿足不同揚(yáng)程下的供水需求。

 

 

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