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摘 要:潜水贯流泵是一种适用于低扬程、大流量、可正反向送水泵站的泵型,比起传统的立式泵有着效率高、损失小的优点,与灯泡贯流泵相比,解决了通风散热的问题,加上近几年的发展,尤其是行星齿轮变速技术的成熟,该泵型在平原区排涝防洪及灌溉中得到更广泛的应用。
关键词:潜水贯流泵;低扬程;大流量;泵站设计
中图分类号:TV675 文献标识码:A 文章编号:
1 工程简介及泵站基本设计参数
一八围所在的汕头市澄海区位于广东东部韩江三角洲,濒临南海,接壤汕头,是广东省著名侨乡。一八围电排位于在秀夫路与东港路之间港口变电站段(一八围江堤加固桩号15+150处),距离上游外砂桥闸约1.2km。
泵站按排涝区10年一遇24小时暴雨,同时遭逢5年一遇洪水位,一天排干。又以20年一遇的外水位作为校核外水位,并预计流道的水力损失约1.0m,计算得相应的的水泵扬程。
泵站特征水位、特征流量、特征扬程详见下表1
表1泵站基本设计参数
2 水泵形式选择及机组台数的确定
各泵站的内外水位差最大值为4.25m,且要求水泵的性能须允许在接近零水位差的工况运行(此时泵扬程可抵偿流道的水力损失)。因此,适用于本工程的水泵,是极低扬程、大流量(口径较大)的水泵。
本站以5台1400QGL-125型与5台1400ZLB5.5-3.5型进行方案比较,详细情况请见方案比较表,
表2 机组选型方案对照表
注:1、辅助设备少,供水、消防、检修排水、厂房通风基本相同,不参与比较。
从上表可知:潜水贯流泵在流量、效率、安装等多项优越于立式轴流泵。
参照以往泵站工程的泵型选择也知选择潜水贯流泵最为合适,简述其主要优点如下:a 无需集水井(吸水槽),减少基础开挖深度;b 进、出水流道顺直,流态好,水力损失小,装置效率高,而且结构形状简单,施工方便,缩短工期;c 泵、电机整体式吊装,现场安装方便,省时省力;d 泵、机均处于水中,噪音小,辅助设备简单、维护费用低等。故本阶段推荐潜水贯流泵方案。
水泵台数选择:泵站的年利用小时数很低,且可在年内的非雨涝时段安排设备检修,因此各泵站不设置备用泵;为便于维修、管理和配件储备,尽可能选用单一泵型;应尽可能少占地,装机台数宜少,但不宜少于3台;为便于适应来水量的变化而灵活调度组合,宜配置一两台较小排量的泵。根据泵站的基本设计参数,泵站主泵选型如下:1台1400 QGL -125,-3°安装,配套电机YQGN650-J-300型1台,4台1400 QGL -125,0°安装,配套电机YQGN650-J-400型4台。
3 辅助设备系统的设计
3.1 起重设备:潜水贯流泵为整体式吊装,泵站整机重约14.3t,选用起重机QD -20,地控
3.2 排水系统:本工程泵站排水系统设厂房渗漏排水系统及检修排水系统。
3.2.1 厂房渗漏排水:潜水贯流泵可淹没工作,但巡查时以保持底层地面不漫水为宜,因此在厂房四墙角各设一个集水坑,尺寸(长×宽):800×800mm,墙根四周设排水沟把集水坑联通起来,排水沟尺寸(宽×高):200×200mm;下游侧两集水坑深450mm,上游侧两集水坑深800mm,较深集水坑可布置潜水排污泵(软管移动式安装),巡查需排水时安装2台WQ2130-204型潜水排污泵,流量35~8m3/h,扬程9~17m,电机功率1.5kW。
3.2.2 检修排水:本系统采用直接排水方式。水泵、流道或拍门需检修时,采用2台WQ2210-423型潜水排污泵,流量190~60m3/h,扬程6~17m,电机功率7.5kW。上述小型泵属于可移动的临时排水设备,完成作业后存放在仓库内。
3.3 水力监视测量系统:各泵站进水前池均设置两套液位变送器,外江均设置两套液位变送器,用来监测水位,各类传感器采集的数据均接入计算机监控系统。
4 泵站布置
泵站根据选用的潜水贯流泵机组的厂家资料,结合站址地形等进行布置,泵、闸一体,考虑闸布置的影响。安装间设在泵房的左侧,自排闸上部,副厂房也设在自排闸上,详见图纸。泵站主厂房上游侧设有回转式清污机、进口检修闸门;方形进水池与圆形进水管采用四角过渡段连接,管道出口装有浮箱式拍门,下游侧有出口检修闸门(防洪闸门),主水泵机组两端各装设一个伸缩节,以便于安装及检修时拆卸、安装。
主厂房安装间高程,上、下游均布置一条通道,从该层下至中间层平台通道设有两处楼梯,楼梯净宽1.1m,中间层平台通道设于上游侧,从这层下至底层各机组间及端部均设有楼梯。
5 水泵的运行方式
泵站按无人值班、少人值守的标准进行设计,设置相应的监测仪器、仪表和监控系统设备。
水泵根据泵站进水池和出水池的水位而自动启停,为此,设置水位及水位差监测装置和控制程序,内水位设定:低水位(停泵)、高水位(第一台泵启动)、更高水位(其余各泵相继轮班启动)、过高水位(报警)。
6 结语
该泵型不仅在一八围港口排涝中应用,而且还在汕头大围应急工程中使用,汕头大围新建黄厝围沟电排站、新乡关、红坟关、下埔西等4座排澇泵站,共装14台潜水贯流泵,总装机容量3845kW。该泵型技术成熟,布置合理,对以后类似工程具有一定的参考作用。
关键词:潜水贯流泵;低扬程;大流量;泵站设计
中图分类号:TV675 文献标识码:A 文章编号:
1 工程简介及泵站基本设计参数
一八围所在的汕头市澄海区位于广东东部韩江三角洲,濒临南海,接壤汕头,是广东省著名侨乡。一八围电排位于在秀夫路与东港路之间港口变电站段(一八围江堤加固桩号15+150处),距离上游外砂桥闸约1.2km。
泵站按排涝区10年一遇24小时暴雨,同时遭逢5年一遇洪水位,一天排干。又以20年一遇的外水位作为校核外水位,并预计流道的水力损失约1.0m,计算得相应的的水泵扬程。
泵站特征水位、特征流量、特征扬程详见下表1
表1泵站基本设计参数
2 水泵形式选择及机组台数的确定
各泵站的内外水位差最大值为4.25m,且要求水泵的性能须允许在接近零水位差的工况运行(此时泵扬程可抵偿流道的水力损失)。因此,适用于本工程的水泵,是极低扬程、大流量(口径较大)的水泵。
本站以5台1400QGL-125型与5台1400ZLB5.5-3.5型进行方案比较,详细情况请见方案比较表,
表2 机组选型方案对照表
注:1、辅助设备少,供水、消防、检修排水、厂房通风基本相同,不参与比较。
从上表可知:潜水贯流泵在流量、效率、安装等多项优越于立式轴流泵。
参照以往泵站工程的泵型选择也知选择潜水贯流泵最为合适,简述其主要优点如下:a 无需集水井(吸水槽),减少基础开挖深度;b 进、出水流道顺直,流态好,水力损失小,装置效率高,而且结构形状简单,施工方便,缩短工期;c 泵、电机整体式吊装,现场安装方便,省时省力;d 泵、机均处于水中,噪音小,辅助设备简单、维护费用低等。故本阶段推荐潜水贯流泵方案。
水泵台数选择:泵站的年利用小时数很低,且可在年内的非雨涝时段安排设备检修,因此各泵站不设置备用泵;为便于维修、管理和配件储备,尽可能选用单一泵型;应尽可能少占地,装机台数宜少,但不宜少于3台;为便于适应来水量的变化而灵活调度组合,宜配置一两台较小排量的泵。根据泵站的基本设计参数,泵站主泵选型如下:1台1400 QGL -125,-3°安装,配套电机YQGN650-J-300型1台,4台1400 QGL -125,0°安装,配套电机YQGN650-J-400型4台。
3 辅助设备系统的设计
3.1 起重设备:潜水贯流泵为整体式吊装,泵站整机重约14.3t,选用起重机QD -20,地控
3.2 排水系统:本工程泵站排水系统设厂房渗漏排水系统及检修排水系统。
3.2.1 厂房渗漏排水:潜水贯流泵可淹没工作,但巡查时以保持底层地面不漫水为宜,因此在厂房四墙角各设一个集水坑,尺寸(长×宽):800×800mm,墙根四周设排水沟把集水坑联通起来,排水沟尺寸(宽×高):200×200mm;下游侧两集水坑深450mm,上游侧两集水坑深800mm,较深集水坑可布置潜水排污泵(软管移动式安装),巡查需排水时安装2台WQ2130-204型潜水排污泵,流量35~8m3/h,扬程9~17m,电机功率1.5kW。
3.2.2 检修排水:本系统采用直接排水方式。水泵、流道或拍门需检修时,采用2台WQ2210-423型潜水排污泵,流量190~60m3/h,扬程6~17m,电机功率7.5kW。上述小型泵属于可移动的临时排水设备,完成作业后存放在仓库内。
3.3 水力监视测量系统:各泵站进水前池均设置两套液位变送器,外江均设置两套液位变送器,用来监测水位,各类传感器采集的数据均接入计算机监控系统。
4 泵站布置
泵站根据选用的潜水贯流泵机组的厂家资料,结合站址地形等进行布置,泵、闸一体,考虑闸布置的影响。安装间设在泵房的左侧,自排闸上部,副厂房也设在自排闸上,详见图纸。泵站主厂房上游侧设有回转式清污机、进口检修闸门;方形进水池与圆形进水管采用四角过渡段连接,管道出口装有浮箱式拍门,下游侧有出口检修闸门(防洪闸门),主水泵机组两端各装设一个伸缩节,以便于安装及检修时拆卸、安装。
主厂房安装间高程,上、下游均布置一条通道,从该层下至中间层平台通道设有两处楼梯,楼梯净宽1.1m,中间层平台通道设于上游侧,从这层下至底层各机组间及端部均设有楼梯。
5 水泵的运行方式
泵站按无人值班、少人值守的标准进行设计,设置相应的监测仪器、仪表和监控系统设备。
水泵根据泵站进水池和出水池的水位而自动启停,为此,设置水位及水位差监测装置和控制程序,内水位设定:低水位(停泵)、高水位(第一台泵启动)、更高水位(其余各泵相继轮班启动)、过高水位(报警)。
6 结语
该泵型不仅在一八围港口排涝中应用,而且还在汕头大围应急工程中使用,汕头大围新建黄厝围沟电排站、新乡关、红坟关、下埔西等4座排澇泵站,共装14台潜水贯流泵,总装机容量3845kW。该泵型技术成熟,布置合理,对以后类似工程具有一定的参考作用。