給水泵站選型

1、1第四章 給水泵站 水泵、管道及電機(jī)（簡(jiǎn)稱泵、管、機(jī)）三者構(gòu)成了泵站中的主要工藝設(shè)施。為了掌握泵站設(shè)計(jì)與管理技術(shù)，對(duì)于泵站中的選泵依據(jù)、選泵要點(diǎn)、水泵機(jī)組布置、基礎(chǔ)安裝要求、吸壓水管管徑確定、閘閥布置與管道安裝要求以及電機(jī)電器設(shè)備的選用等方面的知識(shí)，是必須有深入的了解與掌握的。除此以外，對(duì)于保證泵、管、機(jī)正常運(yùn)行與維護(hù)所必須的輔助設(shè)施諸如：計(jì)量、無水、起重、排水、通風(fēng)、減噪、采光、交通以及水錘消除等方面的設(shè)備與措施的選用也必須有基本的了解與掌握。本章將對(duì)上述內(nèi)容作分節(jié)闡述。2第一節(jié)泵站分類與特點(diǎn)第一節(jié)泵站分類與特點(diǎn)v泵站的分類（位置泵站的分類（位置 ）:v 1、地面式泵站、地面式泵站v 2、地

2、下式泵站、地下式泵站v 3、半地下式泵站、半地下式泵站v在給水工程中分類（作用在給水工程中分類（作用）：）：v 1、取水泵站、取水泵站v 2、送水泵站、送水泵站v 3、加壓泵站、加壓泵站v 4、循環(huán)水泵站、循環(huán)水泵站3一、取水泵站（一級(jí)泵站） v1、取水泵站組成：v 吸水井、泵房及閘閥井等3 部分組成 。v2、工藝流程（地面水取水泵站工藝流程 ） ：213451 一水源；2 一吸水井；3 一取水泵房；4 一閘閥井（即切換井）; 5 一凈化場(chǎng)4一、取水泵站（一級(jí)泵站）v3、取水泵站特點(diǎn)：v靠江臨水。v 河道的水文、水運(yùn)、地質(zhì)以及航道的變化等都會(huì)直接影響到取水泵站本身的埋深、結(jié)構(gòu)形式以及工程造價(jià)等

3、。v 水位漲落懸殊v 泵房的高度高 v 一般采用圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) v 泵房平面面積大小對(duì)泵站的工程造價(jià)影響大， “貴在平面” 。 5一、取水泵站（一級(jí)泵站）v4、設(shè)計(jì)泵房應(yīng)注意的問題：v機(jī)組及各輔助設(shè)施的布置，應(yīng)盡可能地充分利用泵房?jī)?nèi)的面積 ；v結(jié)構(gòu)計(jì)算；v穩(wěn)定驗(yàn)算：抗浮、抗裂、防傾覆、防滑坡等。v近遠(yuǎn)期相結(jié)合，考慮到遠(yuǎn)期擴(kuò)建的可能性。 v5、施工空間、時(shí)間的安排。6一、取水泵站（一級(jí)泵站設(shè)計(jì)水位地漏7一、取水泵站（一級(jí)泵站）8一、取水泵站（一級(jí)泵站）9一、取水泵站（一級(jí)泵站）10二、送水泵站（二級(jí)泵站，清水泵站 ） v凈化構(gòu)筑物處理后的出廠水，由清水池流入吸水井，送水泵站中的水泵從吸水井中

4、吸水，通過輸水干管將水輸往管網(wǎng)。v特點(diǎn)：供水情況直接受用戶用水情況的影響，其出廠流量與水壓在一天內(nèi)各個(gè)時(shí)段中是不斷變化的。v工藝流程 ： 11二、送水泵站（二級(jí)泵站，清水泵站二、送水泵站（二級(jí)泵站，清水泵站 ）v凈化構(gòu)筑物處理后的出廠水，由清水池流入吸水井，送水泵站凈化構(gòu)筑物處理后的出廠水，由清水池流入吸水井，送水泵站中的水泵從吸水井中吸水，通過輸水干管將水輸往管網(wǎng)。中的水泵從吸水井中吸水，通過輸水干管將水輸往管網(wǎng)。v1、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：供水情況直接受用戶用水情況的影響，其出廠流量供水情況直接受用戶用水情況的影響，其出廠流量與水壓在一天內(nèi)各個(gè)時(shí)段中是不斷變化的。與水壓在一天內(nèi)各個(gè)時(shí)段中是不斷變化

5、的。v2、送水泵站工藝流程、送水泵站工藝流程 ：1 一清水池；2 一吸水井；3 一送水泵站；4 一管網(wǎng)；5 一高地水池（水塔） 吸水井送水泵站清水池水塔管網(wǎng)12二、送水泵站（二級(jí)泵站，清水泵站二、送水泵站（二級(jí)泵站，清水泵站 ）v3、吸水井、吸水井 v型式：分離式吸水井型式：分離式吸水井 池內(nèi)式吸水井池內(nèi)式吸水井 v送水泵站吸水水位變化范圍小，通常不超過送水泵站吸水水位變化范圍小，通常不超過3 4m ，因此，因此泵站埋深較淺。泵站埋深較淺。v送水泵站為了適應(yīng)管網(wǎng)中用戶水量和水壓的變化，必須設(shè)置送水泵站為了適應(yīng)管網(wǎng)中用戶水量和水壓的變化，必須設(shè)置各種不同型號(hào)和臺(tái)數(shù)的水泵機(jī)組。各種不同型號(hào)和臺(tái)數(shù)的

6、水泵機(jī)組。 13三、加壓泵站三、加壓泵站v 城市給水管網(wǎng)面積較大，城市給水管網(wǎng)面積較大，輸配水管線很長輸配水管線很長，或給水對(duì)象，或給水對(duì)象所在地的所在地的地勢(shì)很高地勢(shì)很高，城市內(nèi)地形起伏較大的情況下，通過技，城市內(nèi)地形起伏較大的情況下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可以在城市管網(wǎng)中增設(shè)加壓泵站。術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可以在城市管網(wǎng)中增設(shè)加壓泵站。v優(yōu)點(diǎn)：減少能耗大優(yōu)點(diǎn)：減少能耗大v減低管網(wǎng)中壓力，減少管道水量漏失。減低管網(wǎng)中壓力，減少管道水量漏失。v 加壓方式：加壓方式：v 1、采用在輸水管線上直接串聯(lián)加壓、采用在輸水管線上直接串聯(lián)加壓 ；v一般用于水廠位置遠(yuǎn)離城市管網(wǎng)的長距離輸水的場(chǎng)合。一般用于水廠位置遠(yuǎn)離城市

7、管網(wǎng)的長距離輸水的場(chǎng)合。 v 2、采用清水池及泵站加壓供水。、采用清水池及泵站加壓供水。 14加壓泵站供水方式加壓泵站供水方式加壓泵站供水方式1 一二級(jí)泵房；一二級(jí)泵房；2 一增壓泵房；一增壓泵房；3 一水庫泵站；一水庫泵站；4 一配水管網(wǎng)；一配水管網(wǎng)；5 一輸水管；一輸水管；6 一逆止閥一逆止閥15四、循環(huán)水泵站四、循環(huán)水泵站v 在某些工業(yè)企業(yè)中，生產(chǎn)用水可以循環(huán)使用或經(jīng)過簡(jiǎn)單處理在某些工業(yè)企業(yè)中，生產(chǎn)用水可以循環(huán)使用或經(jīng)過簡(jiǎn)單處理后回用時(shí)采用。后回用時(shí)采用。v在循環(huán)系統(tǒng)的泵站中，一般設(shè)置輸送冷、熱水的兩組水泵，熱水在循環(huán)系統(tǒng)的泵站中，一般設(shè)置輸送冷、熱水的兩組水泵，熱水泵將生產(chǎn)車間排出的廢

8、熱水，壓送到冷卻構(gòu)筑物進(jìn)行降溫，冷卻泵將生產(chǎn)車間排出的廢熱水，壓送到冷卻構(gòu)筑物進(jìn)行降溫，冷卻后的水再由冷水泵抽送到生產(chǎn)車間使用。后的水再由冷水泵抽送到生產(chǎn)車間使用。7循環(huán)循環(huán)給水給水系統(tǒng)系統(tǒng)工藝工藝流程流程 1 一生產(chǎn)車間；2 一凈水構(gòu)筑物；3 一熱水井；4 一循環(huán)泵站；5 一冷卻構(gòu)筑物；6 一集水池；7 一補(bǔ)充新鮮水16第二節(jié)水泵選擇v一、選泵的原則v1、滿足流量和揚(yáng)程的要求；v2、水泵機(jī)組在長期運(yùn)行中，水泵工作點(diǎn)的效率最高；v3、按所選的水泵型號(hào)和臺(tái)數(shù)設(shè)計(jì)的水泵站，要求設(shè)備和土建的投資最??；v4、便于操作維修，管理費(fèi)用少。17第二節(jié)水泵選擇v二、選型的方法和步驟v1、確定水泵的流量和揚(yáng)程；

9、v2、泵型初選：根據(jù)“水泵的型譜圖”；v3、工作點(diǎn)校核；v4、確定泵型。18第二節(jié)水泵選擇v三、選泵的主要依據(jù)三、選泵的主要依據(jù) 選泵的主要依據(jù)是所需的流量、揚(yáng)程以及其變化規(guī)選泵的主要依據(jù)是所需的流量、揚(yáng)程以及其變化規(guī)律。律。確定一級(jí)泵站的設(shè)計(jì)流量，有兩種可能的基本情況：確定一級(jí)泵站的設(shè)計(jì)流量，有兩種可能的基本情況：1 一級(jí)泵站一級(jí)泵站:泵站從水源取水，輸送到凈水構(gòu)筑物。泵站從水源取水，輸送到凈水構(gòu)筑物。為了減小取水構(gòu)筑物、輸水管道和凈水構(gòu)筑物的尺寸，為了減小取水構(gòu)筑物、輸水管道和凈水構(gòu)筑物的尺寸，節(jié)約基建投資，在這種情況下，通常要求一級(jí)泵站中的節(jié)約基建投資，在這種情況下，通常要求一級(jí)泵站中的

10、水泵水泵晝夜均勻工作晝夜均勻工作，因此，泵站的設(shè)計(jì)流量應(yīng)為：，因此，泵站的設(shè)計(jì)流量應(yīng)為：v式中式中:Qr 一級(jí)泵站中水泵所供給的流量（一級(jí)泵站中水泵所供給的流量（m3/h ) ; Qd 供水對(duì)象最高日用水量（供水對(duì)象最高日用水量（m “ / d ) ; 為計(jì)及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而加為計(jì)及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而加的系數(shù)，的系數(shù)， 一般取一般取=1 .051 . 1 ; T 為一級(jí)泵站在一晝夜內(nèi)工作小時(shí)數(shù)。為一級(jí)泵站在一晝夜內(nèi)工作小時(shí)數(shù)。)h/m(TQQ3dr 19三三、選泵的主要依據(jù)、選泵的主要依據(jù)v一級(jí)泵站中水泵的一級(jí)泵站中水泵的揚(yáng)程揚(yáng)程是根據(jù)所采用的給水系統(tǒng)的工作條件是

11、根據(jù)所采用的給水系統(tǒng)的工作條件來決定的。來決定的。泵站所需的揚(yáng)程按下式計(jì)算：泵站所需的揚(yáng)程按下式計(jì)算： H =HsT+hs+ hdv式中式中H 泵站的揚(yáng)程（泵站的揚(yáng)程（m ) ; HsT 靜揚(yáng)程，采用吸水井的最枯水位（或最低動(dòng)水位）靜揚(yáng)程，采用吸水井的最枯水位（或最低動(dòng)水位）與凈化構(gòu)筑物進(jìn)口水面標(biāo)高差（與凈化構(gòu)筑物進(jìn)口水面標(biāo)高差（m ) ; hs 吸水管路的水頭損失（吸水管路的水頭損失（m ) ; hd 輸水管路的水頭損失（輸水管路的水頭損失（m ）。）。此外，計(jì)算時(shí)還應(yīng)考慮增加一定的安全水頭，一般為此外，計(jì)算時(shí)還應(yīng)考慮增加一定的安全水頭，一般為1 2m 。20三三、選泵的主要依據(jù)、選泵的主要

12、依據(jù)v2、二級(jí)泵站、二級(jí)泵站v 一般按最大日逐時(shí)用水變化曲線來確定各時(shí)段中水泵的分級(jí)供水線。v分級(jí)供水的優(yōu)點(diǎn)：在于管網(wǎng)中水塔的調(diào)節(jié)容積遠(yuǎn)較均勻供水時(shí)為小。但是，分級(jí)不宜太多，因?yàn)榉旨?jí)供水需設(shè)置較多的水泵，將增大泵站面積，清水池的調(diào)節(jié)容積也要加大，此外，二級(jí)泵站的輸水管直徑也要相應(yīng)加大，因?yàn)楸仨毎醋畲笠患?jí)供水流量來設(shè)計(jì)輸水管道的直徑。通常對(duì)于小城市的給水系統(tǒng)，由于用水量不大，大多數(shù)采用泵站均勻供水方式，即泵站的設(shè)計(jì)流量按最高日平均時(shí)用水量計(jì)算。這樣，雖然水塔的調(diào)節(jié)容積占全日用水量的百分比值較大，但其絕對(duì)值不大，在經(jīng)濟(jì)上還是合適的。21三三、選泵的主要依據(jù)、選泵的主要依據(jù)v對(duì)于大城市的給水系統(tǒng)，有

13、的采取無水塔、多水源、分散供水系統(tǒng)，因此宜采取泵站分級(jí)供水方式，即泵站的設(shè)計(jì)流量按最高日最高時(shí)用水量計(jì)算，而運(yùn)用多臺(tái)同型號(hào)或不同型號(hào)的水泵的組合來適應(yīng)用水量的變化。對(duì)于中等城市的給水系統(tǒng)，應(yīng)視給水管網(wǎng)中有無水塔以及水塔在管網(wǎng)中的位置而定，可分多種情況通過管網(wǎng)平差后確定。22m504612-Qm四、選泵要點(diǎn)v選泵就是要確定水泵的型號(hào)和臺(tái)數(shù)。對(duì)于各種不同功能的泵站，選泵時(shí)考慮問題的側(cè)重點(diǎn)有所不同，一般可歸納如下：1 、大小兼顧，調(diào)配靈活v給水系統(tǒng)中的用水量、所需的水壓是逐年、逐日、逐時(shí)地變化。選泵時(shí)不能僅僅只滿足最大流量和最高水壓時(shí)的要求，還必須全面顧及用水量的變化。v 23四、選泵要點(diǎn)v2 、型

14、號(hào)整齊，互為備用從泵站運(yùn)行管理與維護(hù)檢修的角度來看，如果水泵的型號(hào)太多則不便于管理。一般希望能選擇同型號(hào)的水泵并聯(lián)工作，這樣無論是電機(jī)、電器設(shè)備的配套與貯備，管道配件的安裝與制作均會(huì)帶來很大的方便。對(duì)于水源水位變化不大的取水泵站，管網(wǎng)中設(shè)有足夠調(diào)節(jié)容量的網(wǎng)前水塔（或高地水池）的送水泵站以及流量與揚(yáng)程比較穩(wěn)定的循環(huán)水泵站，均可在選泵中采用本要點(diǎn)給予側(cè)重考慮。當(dāng)全日均勻供水時(shí)，泵站可以選2 3 臺(tái)同型號(hào)的水泵并聯(lián)運(yùn)行。24四、選泵要點(diǎn)v3、合理地用盡各水泵的高效段單級(jí)雙吸式離心泵是給水工程中常用的一種離心泵（如Sh 型、SA 型）。它們的經(jīng)濟(jì)工作范圍（即高效段），一般在0 . 85Qp 1. Qp

15、之間（Qp為水泵銘牌上的額定流量值）。選泵時(shí)應(yīng)充分利用各水泵的高效段。25四、選泵要點(diǎn)v4 近遠(yuǎn)期相結(jié)合。v特別是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展活躍的地區(qū)和年代，以及擴(kuò)建比較困難的取水泵站中，可考慮近期用小泵大基礎(chǔ)的辦法，近期發(fā)展采用換大泵輪以增大水量，遠(yuǎn)期采用換大泵的措施。26四、選泵要點(diǎn)v5 、大中型泵站需作選泵方案比較。27【 例】v根據(jù)給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)資料，已知最高日最高時(shí)用水量為920L / s ，時(shí)變化系數(shù)Kh=1.7 ，日變化Kd =1.3 ，管網(wǎng)最大用水時(shí)水頭損失為11.5m ，輸水管水頭損失為1.5m , 泵站吸水井最低水位到管網(wǎng)中最不利點(diǎn)地形高差為2m ，用水區(qū)建筑物層數(shù)為3 層。試進(jìn)行送水泵站水

16、泵的選型設(shè)計(jì)。【 解】 已知管網(wǎng)要求的服務(wù)水頭為16m ，假設(shè)用水量最大時(shí)泵站內(nèi)水頭損失為2m ，則可求得泵站的最大揚(yáng)程為：vH = 2 + 1.5 + 11. 5 + 2 + 16 +2 = 35m 28五、選泵時(shí)應(yīng)考慮的其他因素v1、水泵的構(gòu)造形式對(duì)泵房的大小、結(jié)構(gòu)形式和泵房?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)形式的影響，因而對(duì)泵站的造價(jià)有較大的影響。v2、應(yīng)保證水泵的正常吸水條件。v3、應(yīng)選用效率高的水泵，盡量采用大泵。v4、選用備用泵。v5、選用系列泵和定型生產(chǎn)的泵。29六、選泵后的校核v在泵站中水泵選好之后，還必須按照發(fā)生火災(zāi)時(shí)的供水情況，校核泵站的流量和揚(yáng)程是否滿足消防時(shí)的要求。30選泵應(yīng)注意以下幾點(diǎn)v歸納起來，選泵應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：( 1 ）在滿足最大工況要求的條