給水泵站選型

1、1第四章 給水泵站 水泵、管道及電機(jī)（簡稱泵、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)計與管理技術(shù)，對于泵站中的選泵依據(jù)、選泵要點、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，是必須有深入的了解與掌握的。除此以外，對于保證泵、管、機(jī)正常運行與維護(hù)所必須的輔助設(shè)施諸如：計量、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。本章將對上述內(nèi)容作分節(jié)闡述。2第一節(jié)泵站分類與特點第一節(jié)泵站分類與特點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4一、取水泵站（一級泵站）v3、取水泵站特點：v靠江臨水。v 河道的水文、水運、地質(zhì)以及航道的變化等都會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泵站的工程造價影響大， “貴在平面” 。 5一、取水泵站（一級泵站）v4、設(shè)計泵房應(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內(nèi)的面積 ；v結(jié)構(gòu)計算；v穩(wěn)定驗算：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、時間的安排。6一、取水泵站（一級泵站設(shè)計水位地漏7一、取水泵站（一級泵站）8一、取水泵站（一級泵站）9一、取水泵站（一級泵站）10二、送水泵站（二級泵站，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：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)各個時段中是不斷變化的。v工藝流程 ： 11二、送水泵站（二級泵站，清水泵站二、送水泵站（二級泵站，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：、特點：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)各個時段中是不斷變化的。與水壓在一天內(nèi)各個時段中是不斷變化

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（二級泵站，清水泵站二、送水泵站（二級泵站，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)置各種不同型號和臺數(shù)的水泵機(jī)組。各種不同型號和臺數(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，或給水對象，或給水對象所在地的所在地的地勢很高地勢很高，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：減少能耗大優(yōu)點：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 一二級泵房；一二級泵房；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)過簡單處理后回用時采用。后回用時采用。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、滿足流量和揚程的要求；v2、水泵機(jī)組在長期運行中，水泵工作點的效率最高；v3、按所選的水泵型號和臺數(shù)設(shè)計的水泵站，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程；

9、v2、泵型初選：根據(jù)“水泵的型譜圖”；v3、工作點校核；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、揚程以及其變化規(guī)選泵的主要依據(jù)是所需的流量、揚程以及其變化規(guī)律。律。確定一級泵站的設(shè)計流量，有兩種可能的基本情況：確定一級泵站的設(shè)計流量，有兩種可能的基本情況：1 一級泵站一級泵站: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，通常要求一級泵站中的節(jié)約基建投資，在這種情況下，通常要求一級泵站中的

10、水泵水泵晝夜均勻工作晝夜均勻工作，因此，泵站的設(shè)計流量應(yīng)為：，因此，泵站的設(shè)計流量應(yīng)為：v式中式中:Qr 一級泵站中水泵所供給的流量（一級泵站中水泵所供給的流量（m3/h ) ; Qd 供水對象最高日用水量（供水對象最高日用水量（m “ / d ) ; 為計及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而加為計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 為一級泵站在一晝夜內(nèi)工作小時數(shù)。為一級泵站在一晝夜內(nèi)工作小時數(shù)。)h/m(TQQ3dr 19三三、選泵的主要依據(jù)、選泵的主要依據(jù)v一級泵站中水泵的一級泵站中水泵的揚程揚程是根據(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。泵站所需的揚程按下式計算：泵站所需的揚程按下式計算： H =HsT+hs+ hdv式中式中H 泵站的揚程（泵站的揚程（m ) ; HsT 靜揚程，采用吸水井的最枯水位（或最低動水位）靜揚程，采用吸水井的最枯水位（或最低動水位）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，計算時還應(yīng)考慮增加一定的安全水頭，一般為此外，計算時還應(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、二級泵站、二級泵站v 一般按最大日逐時用水變化曲線來確定各時段中水泵的分級供水線。v分級供水的優(yōu)點：在于管網(wǎng)中水塔的調(diào)節(jié)容積遠(yuǎn)較均勻供水時為小。但是，分級不宜太多，因為分級供水需設(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，二級泵站的輸水管直徑也要相應(yīng)加大，因為必須按最大一級供水流量來設(shè)計輸水管道的直徑。通常對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)計流量按最高日平均時用水量計算。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供水方式，即泵站的設(shè)計流量按最高日最高時用水量計算，而運用多臺同型號或不同型號的水泵的組合來適應(yīng)用水量的變化。對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v選泵就是要確定水泵的型號和臺數(shù)。對于各種不同功能的泵站，選泵時考慮問題的側(cè)重點有所不同，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、逐時地變化。選泵時不能僅僅只滿足最大流量和最高水壓時的要求，還必須全面顧及用水量的變化。v 23四、選泵要點v2 、型

14、號整齊，互為備用從泵站運行管理與維護(hù)檢修的角度來看，如果水泵的型號太多則不便于管理。一般希望能選擇同型號的水泵并聯(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帶來很大的方便。對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程比較穩(wěn)定的循環(huán)水泵站，均可在選泵中采用本要點給予側(cè)重考慮。當(dāng)全日均勻供水時，泵站可以選2 3 臺同型號的水泵并聯(lián)運行。24四、選泵要點v3、合理地用盡各水泵的高效段單級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）。選泵時應(yīng)充分利用各水泵的高效段。25四、選泵要點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)計資料，已知最高日最高時用水量為920L / s ，時變化系數(shù)Kh=1.7 ，日變化Kd =1.3 ，管網(wǎng)最大用水時水頭損失為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?！?解】 已知管網(wǎng)要求的服務(wù)水頭為16m ，假設(shè)用水量最大時泵站內(nèi)水頭損失為2m ，則可求得泵站的最大揚程為：vH = 2 + 1.5 + 11. 5 + 2 + 16 +2 = 35m 28五、選泵時應(yīng)考慮的其他因素v1、水泵的構(gòu)造形式對泵房的大小、結(jié)構(gòu)形式和泵房內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式的影響，因而對泵站的造價有較大的影響。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)時的供水情況，校核泵站的流量和揚程是否滿足消防時的要求。30選泵應(yīng)注意以下幾點v歸納起來，選泵應(yīng)注意以下幾點：( 1 ）在滿足最大工況要求的條