第四章給水泵站

1、取水泵站取水泵站水泵機(jī)組布置水泵機(jī)組布置地下水取水泵站工藝流程地下水取水泵站工藝流程下正街水廠取水泵房下正街水廠取水泵房青云水廠第二取水泵房青云水廠第二取水泵房施工期間施工期間分離式吸水井分離式吸水井池內(nèi)式吸水井池內(nèi)式吸水井某水廠二級(jí)泵站某水廠二級(jí)泵站某城市供水某城市供水加壓泵站加壓泵站圓形逆流式冷卻塔圓形逆流式冷卻塔TQQdrTQQdr安全HhhHHdsST安全HhHHHsevST12Sh-1912Sh-19型泵特性曲線型泵特性曲線4 4臺(tái)不同型泵特性曲線臺(tái)不同型泵特性曲線最大日用水量變化曲線最大日用水量變化曲線fftQQQQ2) (24.2.5 4.2.5 小結(jié)小結(jié) 1 1、水泵類型選擇、

2、水泵類型選擇 水泵類型主要根據(jù)揚(yáng)程選擇，常用有離心泵、水泵類型主要根據(jù)揚(yáng)程選擇，常用有離心泵、軸流泵、混流泵等。一般情況下，泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程小軸流泵、混流泵等。一般情況下，泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程小于于l0ml0m，宜選用軸流泵；，宜選用軸流泵；5 520m20m，宜選用混流泵；，宜選用混流泵；2020l00ml00m，宜選用單級(jí)離心泵，大于，宜選用單級(jí)離心泵，大于100m100m時(shí)可選用時(shí)可選用多級(jí)離心泵多級(jí)離心泵 當(dāng)混流泵與軸流泵都可使用時(shí)，應(yīng)優(yōu)選混流當(dāng)混流泵與軸流泵都可使用時(shí)，應(yīng)優(yōu)選混流泵，當(dāng)離心泵與混流泵都可使用時(shí)，若揚(yáng)程變化較泵，當(dāng)離心泵與混流泵都可使用時(shí)，若揚(yáng)程變化較大，一般宜選用離心泵大，一般宜

3、選用離心泵 2、水泵臺(tái)數(shù)的選定、水泵臺(tái)數(shù)的選定 （1 1）建設(shè)費(fèi)與運(yùn)行費(fèi)。一般在同樣流量情況下，機(jī)組）建設(shè)費(fèi)與運(yùn)行費(fèi)。一般在同樣流量情況下，機(jī)組臺(tái)數(shù)越少，建設(shè)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)越小臺(tái)數(shù)越少，建設(shè)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)越小 （2 2）運(yùn)行管理。一般來說，機(jī)組臺(tái)數(shù)少，管理運(yùn)行較方）運(yùn)行管理。一般來說，機(jī)組臺(tái)數(shù)少，管理運(yùn)行較方便便 （3 3）流量調(diào)節(jié)能力。機(jī)組臺(tái)數(shù)少，流量調(diào)節(jié)能力較差）流量調(diào)節(jié)能力。機(jī)組臺(tái)數(shù)少，流量調(diào)節(jié)能力較差 （4 4）備用機(jī)組：對(duì)于灌溉泵站，裝機(jī)）備用機(jī)組：對(duì)于灌溉泵站，裝機(jī)3 39 9臺(tái)時(shí)，其中應(yīng)臺(tái)時(shí)，其中應(yīng)有有l(wèi) l臺(tái)備用，多于臺(tái)備用，多于9 9臺(tái)時(shí)，應(yīng)有臺(tái)時(shí)，應(yīng)有2 2臺(tái)備用。對(duì)于重要城市供水

4、泵臺(tái)備用。對(duì)于重要城市供水泵站，工作機(jī)組站，工作機(jī)組3 3臺(tái)及臺(tái)及3 3臺(tái)以下時(shí)，應(yīng)增設(shè)臺(tái)以下時(shí)，應(yīng)增設(shè)1 1臺(tái)備用機(jī)組，多于臺(tái)備用機(jī)組，多于3 3臺(tái)，應(yīng)增設(shè)臺(tái)，應(yīng)增設(shè)2 2臺(tái)備用機(jī)組臺(tái)備用機(jī)組 水泵臺(tái)數(shù)要考慮各方面的因素分析確定水泵臺(tái)數(shù)要考慮各方面的因素分析確定 一般情況下，中小型泵站以一般情況下，中小型泵站以3939臺(tái)為宜。流量變化幅度臺(tái)為宜。流量變化幅度大的泵站，臺(tái)數(shù)宜多；流量比較穩(wěn)定的泵站，臺(tái)數(shù)宜少大的泵站，臺(tái)數(shù)宜多；流量比較穩(wěn)定的泵站，臺(tái)數(shù)宜少4.3 泵站變配電設(shè)施泵站變配電設(shè)施4.3.14.3.1變配電系統(tǒng)中負(fù)荷等級(jí)及電壓選擇變配電系統(tǒng)中負(fù)荷等級(jí)及電壓選擇 1 1、負(fù)荷等級(jí)、負(fù)荷等

5、級(jí) （1）一級(jí)負(fù)荷:兩個(gè)獨(dú)立電源供電 （2）二級(jí)負(fù)荷:兩回路供電或一回路專用線 （3）三級(jí)負(fù)荷 2 2、電壓選擇、電壓選擇 （1）規(guī)模很小的水廠：一般為380V （2）中小型水廠：6kV和10kV，10kV替代6kV （3）大型水廠：35kV電壓4.3.2泵站中常用的變配電系統(tǒng)泵站中常用的變配電系統(tǒng) 目前都采用由電器開關(guān)廠生產(chǎn)的成套設(shè)備，稱為配電屏（又稱開關(guān)柜）；具有很多優(yōu)點(diǎn)：工作安全可靠，維護(hù)方便，施工安裝簡單，便于移動(dòng)，設(shè)備安裝緊湊，縮小了建筑面積，整潔美觀設(shè)計(jì)注意點(diǎn)： 1、開關(guān)柜前面的過道寬度應(yīng)不小于：低壓柜1.5m，高壓柜3.0m 2、背后檢修的開關(guān)柜與墻壁的凈距不宜小于0.8m 高、

6、低壓配電室注意：門、架線、高度 保證：安全、方便4.3.3變電所變電所 變電所的變配電設(shè)備是用來接受、變換和分配電能的電氣裝置，它由變壓器、開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、測量儀表、連接母線和電纜等組成 1 1、變電所的類型選擇、變電所的類型選擇 獨(dú)立變電所、附設(shè)變電所、室內(nèi)變電所 2 2、變電所的位置和數(shù)目、變電所的位置和數(shù)目 位置：位于用電負(fù)荷中心 考慮周圍的環(huán)境 考慮布線是否合理 數(shù)目：由負(fù)荷的大小及分散情況所決定 考慮泵站的發(fā)展 3、變電所的布置方案、變電所的布置方案 原則：原則：變電所應(yīng)盡量靠近電源，低壓配電室應(yīng)盡量靠近泵房；線路應(yīng)順直，并盡量短；泵房應(yīng)可以方便地通向高低壓配電室和變壓器室；建筑

7、上應(yīng)注意與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)4.3.4常用電動(dòng)機(jī)常用電動(dòng)機(jī) 1、根據(jù)所要求的最大功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)選用電動(dòng)機(jī) 2、根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率大小，參考外電網(wǎng)的電壓決定電動(dòng)機(jī)的電壓 （1）功率在100kW以下，選用380V220V或220127V的三相交流電 （2）功率在200kW以上，選用l0kV（或6kV）的三相交流電 （3）功率在100-200kw之間，視泵站內(nèi)電機(jī)配置情況定 3、根據(jù)工作環(huán)境和條件決定電動(dòng)機(jī)的外形和構(gòu)造形式 4、根據(jù)投資少，效率高，運(yùn)行簡便等條件，確定所選電動(dòng)機(jī)的類型4.3.5交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速 1 1、調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速（高效型調(diào)速）、調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速（高效型調(diào)速） 調(diào)節(jié)電源頻率（變頻調(diào)

8、速） 改變電機(jī)極對(duì)數(shù)（變極調(diào)速） 2 2、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率（能耗型調(diào)速、只用于異步電動(dòng)機(jī)）、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率（能耗型調(diào)速、只用于異步電動(dòng)機(jī)） 調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)定子電壓 改變串入繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子電路的附加電阻值等4.3.6泵機(jī)組的控制設(shè)備泵機(jī)組的控制設(shè)備 直接啟動(dòng)：電動(dòng)機(jī)功率小于10kW 減壓啟動(dòng)：電動(dòng)機(jī)功率在10kw以上 （1）手操作啟動(dòng)器 （2）電磁啟動(dòng)器水泵機(jī)組縱向排列水泵機(jī)組縱向排列縱向與橫向比較（縱向與橫向比較（20Sh-920Sh-9型）型）水泵機(jī)組橫向排列水泵機(jī)組橫向排列橫向雙行排列（倒、順轉(zhuǎn)）橫向雙行排列（倒、順轉(zhuǎn)）雙吸臥式離心泵雙吸臥式離心泵正確正確和不和不正確正確的吸的吸水管水管安裝安裝鑄鑄鐵鐵

9、底底閥閥吸水吸水管路管路與與壓水壓水管路管路吸水管在吸水井的位置吸水管在吸水井的位置吸水管在吸水井的位置吸水管在吸水井的位置吸水管路的布置吸水管路的布置水泵出口設(shè)有兩個(gè)閘閥水泵出口設(shè)有兩個(gè)閘閥輸水管輸水管不同方不同方式布置式布置比較比較三臺(tái)泵時(shí)壓水管路的布置三臺(tái)泵時(shí)壓水管路的布置四臺(tái)泵時(shí)壓水管路的布置四臺(tái)泵時(shí)壓水管路的布置300X 4 4、不同水泵系統(tǒng)的停泵水錘、不同水泵系統(tǒng)的停泵水錘 （1）在水泵出口處有止回閥的情況（有閥系統(tǒng)） （2）在水泵壓出口無普通止回閥（無閥系統(tǒng)）（3 3）泵管路系統(tǒng)中的水柱分離現(xiàn)象和斷流水錘）泵管路系統(tǒng)中的水柱分離現(xiàn)象和斷流水錘4.7 4.7 泵站噪聲及其消除泵站噪

10、聲及其消除4.7.1 4.7.1 噪聲的定義噪聲的定義 1 1、物理學(xué)觀點(diǎn)、物理學(xué)觀點(diǎn) 噪聲就是各種不同頻率和聲強(qiáng)的聲音無規(guī)律的雜亂組合 2 2、生理學(xué)觀點(diǎn)、生理學(xué)觀點(diǎn) 凡是使人煩噪的、討厭的、不需要的聲音都叫噪聲4.7.2 4.7.2 泵站中的噪聲源泵站中的噪聲源 1 1、工業(yè)噪聲（三種）、工業(yè)噪聲（三種） 空氣動(dòng)力性噪聲 機(jī)械性噪聲 電磁性噪聲 2 2、泵站中的噪聲源、泵站中的噪聲源 電機(jī)噪聲、泵和液力噪聲（由流出葉輪時(shí)的不穩(wěn)定流動(dòng)產(chǎn)生）、風(fēng)機(jī)噪聲、閥件噪聲和變壓器噪聲等；其中以電機(jī)轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起與定子間的空氣振動(dòng)而發(fā)出的高頻聲響為最大4.7.3噪聲的危害噪聲的危害 1 1、可以造成

11、職業(yè)性聽力損失、可以造成職業(yè)性聽力損失 2 2、噪聲引起多種疾病、噪聲引起多種疾病 3 3、噪聲影響正常生活、噪聲影響正常生活 4 4、噪聲降低勞動(dòng)生產(chǎn)率、噪聲降低勞動(dòng)生產(chǎn)率4.7.4 4.7.4 泵站內(nèi)噪聲的防治泵站內(nèi)噪聲的防治 1 1、吸音、吸音 2 2、消音、消音 3 3、隔音、隔音 4 4、隔震、隔震離心泵從壓水管引水離心泵從壓水管引水水環(huán)式真空泵構(gòu)造圖水環(huán)式真空泵構(gòu)造圖水射器引水水射器引水電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)電磁流量計(jì)電磁流量計(jì) 1、工作原理 利用電磁感應(yīng)定律 當(dāng)被測的導(dǎo)電液體，在導(dǎo)管內(nèi)以平均速度v切割磁力線時(shí)，便產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢的大小與磁力線密度和導(dǎo)體

12、運(yùn)動(dòng)速度成正比，即：kBvDE vDQ24DkBEQ4E產(chǎn)生的電動(dòng)勢（V）；B磁力線密度（Gs）；Q導(dǎo)管內(nèi)通過的流量（m3s）；D管徑（m）；v導(dǎo)體通過導(dǎo)管的平均流速（ms） 2、電磁流量計(jì)的特點(diǎn) （1）其變送器結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。 （2）水頭損失小，且不易堵塞，電耗少。 （3）無機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測量脈動(dòng)流量，流量測量范圍大低負(fù)荷亦可測量；而且輸出訊號(hào)與流量成線性關(guān)系，計(jì)量方便；測量精度約為15。 （4）安裝方便。 （5）重量輕，體積小，占地少。 （6）價(jià)格較高，怕潮、怕水浸。3、電磁流量計(jì)的選擇 流量計(jì)的測量量程應(yīng)比設(shè)計(jì)流量大，一般正常工藝流量為量程的6580，而最大流量仍不超過量程

13、。 4、電磁流量計(jì)的安裝 （1）電磁流量計(jì)的安裝環(huán)境，應(yīng)選擇周圍環(huán)境溫度為0-40。 （2）盡量遠(yuǎn)離大電器設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)、變壓器等，從流量計(jì)電極中心起在上游側(cè)5倍直徑的范圍內(nèi)，不要安裝影響管內(nèi)流速的設(shè)備配件，如閘閥等。 （3）對(duì)于地下埋設(shè)的管道，電磁流量計(jì)的變送器應(yīng)裝在鋼筋混凝土水表井內(nèi)。 （4）在流量計(jì)的下游側(cè)安裝伸縮接頭，以便于儀表的拆裝。移動(dòng)式懸臂吊移動(dòng)式懸臂吊電動(dòng)單軌吊車電動(dòng)單軌吊車電電動(dòng)動(dòng)橋橋式式行行車車4.8.4通風(fēng)與采暖通風(fēng)與采暖 1 1、通風(fēng)、通風(fēng) 自然通風(fēng) 機(jī)械通風(fēng)： 抽風(fēng)式、排風(fēng)式 2 2、采暖、采暖 在寒冷地區(qū)，泵房應(yīng)考慮采暖設(shè)備。泵房采暖溫度：對(duì)于自動(dòng)化泵站，機(jī)器間為5

14、 ，非自動(dòng)化泵站，機(jī)器間為16，輔助房間室內(nèi)溫度在18以上。4.8.5其他設(shè)施其他設(shè)施 1 1、排水、排水 2 2、通訊、通訊 3 3、防火與安全、防火與安全4.9 給水泵站的節(jié)能給水泵站的節(jié)能4.9.1給水泵站的節(jié)能設(shè)計(jì)給水泵站的節(jié)能設(shè)計(jì) 1、定義、定義 2、節(jié)能措施、節(jié)能措施 泵型的合理選擇；調(diào)速裝置的采用；葉輪的切削使用；管道經(jīng)濟(jì)管徑的確定；低能耗閥件的采用 3、考慮調(diào)速裝置后的選泵原則、考慮調(diào)速裝置后的選泵原則 （1）宜采用調(diào)速泵與定速泵聯(lián)合運(yùn)行 （2）仍然以最不利工況作為選泵依據(jù) （3）在絕大多數(shù)工況下，定（調(diào)）速泵均應(yīng)高效工作 （4）調(diào)速泵一般不宜上調(diào)，轉(zhuǎn)速控制在額定轉(zhuǎn)速50左右

15、（5）泵站內(nèi)的泵型號(hào)一般不超過兩種 4、選泵方法、選泵方法 （1）調(diào)速泵與定速泵型號(hào)不同 2Q1+nQ2=Q Q1=2Q2 H=Hp （2）調(diào)速泵與定速泵型號(hào)相同 （2+n）Q1=Q H=Hp 5、經(jīng)濟(jì)管徑、經(jīng)濟(jì)管徑 定義 6、電動(dòng)機(jī)及配電系統(tǒng)的節(jié)能、電動(dòng)機(jī)及配電系統(tǒng)的節(jié)能 選用高效的電動(dòng)機(jī)；考慮電動(dòng)機(jī)與水泵的容量配套問題，應(yīng)使電動(dòng)機(jī)的平均負(fù)載在70以上4.9.2給水泵站的節(jié)能運(yùn)行與改造給水泵站的節(jié)能運(yùn)行與改造 1、給水泵站的節(jié)能運(yùn)行、給水泵站的節(jié)能運(yùn)行 （1）取水泵站 采用恒流量變壓力的控制方式；通過調(diào)速、切削葉輪等節(jié)能措施來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于水位變幅較大的取水泵站可以考慮在洪水水位期間減少一臺(tái)泵運(yùn)

16、行 （2）送水泵站 采用變流量恒壓力的控制方式；常常采用泵的組合、調(diào)速的方式 2、給水泵站的節(jié)能改造、給水泵站的節(jié)能改造 （1）電動(dòng)機(jī)的改造 應(yīng)與泵匹配；避免大馬拉小車現(xiàn)象 （2）泵的改造 選用高效率的水泵；定期測定泵的性能，如不正常，則應(yīng)更換葉輪4.10 給水泵站給水泵站SCADA系統(tǒng)系統(tǒng) 1、定義（監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）、定義（監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)） 2、作用、作用4.10.1泵站泵站SCADA系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能 1、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集 2、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸 3、信息實(shí)時(shí)處理、信息實(shí)時(shí)處理 4、控制遠(yuǎn)程執(zhí)行、控制遠(yuǎn)程執(zhí)行4.10.2給水泵站給水泵站SCADA系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的

17、組成 1、設(shè)備層、設(shè)備層 一般安裝于被控生產(chǎn)過程的現(xiàn)場 2、控制層、控制層 3、調(diào)度層、調(diào)度層 4、信息層、信息層4.10.3給水泵站給水泵站SCADA系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ) 3C+S 1、計(jì)算機(jī)技術(shù)（、計(jì)算機(jī)技術(shù)（Computer） 2、通信技術(shù)（、通信技術(shù)（Communication） 3、控制技術(shù)（、控制技術(shù)（Control） 4、傳感技術(shù)（、傳感技術(shù)（Sensor）4.10.4給水泵站給水泵站SCADA系統(tǒng)的發(fā)展趨勢系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 1、系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)容問題得到較好的解決、系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)容問題得到較好的解決 2、采用通用組態(tài)軟件將成為必然、采用通用組態(tài)軟件將成為必然 3、監(jiān)控系統(tǒng)與故障診斷技術(shù)緊密結(jié)合、監(jiān)控系統(tǒng)與故障診斷技術(shù)緊密結(jié)合 4、應(yīng)用軟件的開發(fā)、應(yīng)用軟件的開發(fā) 5、信息系統(tǒng)的集成、信息系統(tǒng)的集成4.11 給水泵站的土建要求給水泵站的土建要求4.11.14.11