淺談水泵在建筑給排水設(shè)計(jì)中的選用

1、    淺談水泵在建筑給排水設(shè)計(jì)中的選用    黃清【摘要】隨著水泵應(yīng)用水平的不斷提高，研究其在建筑給排水設(shè)計(jì)中的選用凸顯出重要意義。本文首先對相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了水泵類型的選用考量。在探討建筑給排水設(shè)計(jì)中水泵選擇要點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究了水泵工況調(diào)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容?！娟P(guān)鍵詞】水泵；建筑；給排水；設(shè)計(jì)；選用一、前言作為建筑給排水設(shè)計(jì)中的重要考慮因素，水泵的選用在近期得到了有關(guān)方面的高度關(guān)注。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升水泵在建筑給排水設(shè)計(jì)中選用的實(shí)踐水平，從而有效優(yōu)化建筑給排水的整體效果。二、概述隨著我國建筑行業(yè)的蓬勃興起，建筑給排水工程也得到了良好的發(fā)展。

2、其中，水泵的選取十分關(guān)鍵，應(yīng)該建立在充分了解水泵工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上，并且能夠提高建筑給排水的設(shè)計(jì)水平，保證建筑給排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在建筑給排水設(shè)計(jì)中，首先要合理地選取水泵，并且保證水泵的性能參數(shù)滿足給排水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和安全穩(wěn)定性。特別是在目前水資源不斷減少、水質(zhì)不斷惡化的情況下，水泵的選取應(yīng)該以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以節(jié)能減排為目標(biāo)，合理選取適合建筑給排水設(shè)計(jì)要求的水泵，并結(jié)合不同的使用功能，采取適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)措施，以提高水泵在建筑給排水中的高效性。在建筑給排水系統(tǒng)中，水泵的工作目的是把水從一個(gè)地方輸送到另一個(gè)地方，以實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的能量。水泵在工作時(shí)，泵體內(nèi)的液體將隨著高速旋轉(zhuǎn)的葉

3、輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，液體在水泵離心力的作用下被葉輪甩出，葉輪內(nèi)中心處則形成真空低壓區(qū)，甩出的液體速度逐漸變小，在外界大氣壓的作用下，經(jīng)過吸入管的作用又流回水泵進(jìn)行循環(huán)利用。由于泵體擴(kuò)散室的容積是一定的，隨著泵體內(nèi)液體不斷增加，壓力也不斷增大，最后在水泵的出口處液體又一并排出。水泵內(nèi)的液體就這樣不斷地從吸入管中吸出來，又連續(xù)不斷地從水泵出口排出去。三、水泵類型的選用考量不同的水泵類型有著完全不同的使用方法和適用范圍，對于一般民用建筑的給排水工程來講，一般較多選用離心泵作為給排水工程水泵。在考慮合適離心泵泵類型選用時(shí)需要重點(diǎn)考慮幾個(gè)技術(shù)參數(shù)：揚(yáng)程、功率、供水流量等。1.揚(yáng)程揚(yáng)程指的是單位重量液體流經(jīng)泵后獲

4、得的有效能量。是泵選用的重要參數(shù)，又稱壓頭。揚(yáng)程決定了水泵出水在流經(jīng)供水管路時(shí)所具有的能量，特別是在對具有一定高程的建筑進(jìn)行供水時(shí)，揚(yáng)程的不足極容易導(dǎo)致高層建筑物頂層供水水壓不足或無法得到有效供水的狀況出現(xiàn)。2.流量建筑物根據(jù)其不同的功能對日常供水量有著不同的要求。對于一般辦公建筑，其用水量要略小于普通民居建筑，則其總管流量相對較小。但在某些工業(yè)建筑來講，其所用水量要大大增加，特別是涉及一些易燃物質(zhì)堆積行業(yè)如印刷、裝訂、油漆等，需要大量的消防用水，其消防水管的管徑一般在五十到一百之間，管內(nèi)流量較大，對泵提出了更高的技術(shù)要求。3.功率泵的功率是決定泵揚(yáng)程大小、流量高低的一個(gè)重要技術(shù)參數(shù)。在給排水

5、工程設(shè)計(jì)施工安裝中，需要對所用水泵的功率進(jìn)行計(jì)算、校核，以選用合適功率的水泵。若選用水泵功率不足，則容易造成水泵揚(yáng)程、流量不夠的狀況，因此在實(shí)際選型時(shí)一般選用功率稍大的離心泵，離心泵的功率較大，則可以有效減少水泵的使用數(shù)量，提高供水效率，節(jié)省資源。但要防止選用功率過大，這是因?yàn)楣β瘦^大的離心泵成本一般較高，而且有可能由于異常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)功率過大造成管路內(nèi)水壓過高從而導(dǎo)致管路爆裂的狀況。四、水泵選擇要點(diǎn)給排水設(shè)計(jì)中的水泵根據(jù)其作用可分為給水泵、排水泵和消防水泵，在進(jìn)行相應(yīng)水泵的選擇時(shí)都會(huì)有不同的選擇要點(diǎn)。1.給水泵給水方式可以分別為高位水箱給水和氣壓罐供水。其中高位水箱的給水方式包括水泵和水箱兩個(gè)部分

6、，高位水箱在各區(qū)上層的適當(dāng)位置，它起到貯存、調(diào)節(jié)用水量和穩(wěn)定水壓的作用；而水泵主要起到輸送市政水到指定水箱位置的作用，它一般設(shè)置在底層或是地下室的某一位置。高位水箱的給水可根據(jù)泵、水箱和管網(wǎng)的相互關(guān)系劃分為分區(qū)水箱并聯(lián)給水、串聯(lián)給水、減壓水箱供水及水泵供水等四種形式。而氣壓罐供水則為水泵水箱供水的變形，氣壓罐本就是承壓水箱。這種供水方式的優(yōu)點(diǎn)為氣壓罐的位置可以投設(shè)于建筑物的任何適當(dāng)位置，不受建筑條件的約束，并且在作為消防高區(qū)增壓設(shè)備同時(shí)也可以滿足不利點(diǎn)消防水壓要求。但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中，氣壓罐并不能完全替代高位水箱，因?yàn)檫@種方式的鋼材消耗量大并且系統(tǒng)的供水量有限，這樣會(huì)導(dǎo)致供水可靠性的降低。

7、2.排水泵排水泵中流量應(yīng)按生活排水設(shè)計(jì)的秒流量來選定，在有排水量調(diào)節(jié)的時(shí)候按生活排水最大小時(shí)流量來選定，在消防電梯集水池內(nèi)排水泵的流量不能少于10l/s。排水泵的揚(yáng)程應(yīng)按照其提升的高度、管道磨損程度、管配件局部阻力來計(jì)算，再附加一些自由水頭；并且自由水頭應(yīng)采用0.020.03mpa。公共建筑中還要以每個(gè)生活排水集水池為單元設(shè)立一臺(tái)備用水泵，當(dāng)有兩臺(tái)或以上的排水泵時(shí)也可不另做備用泵的設(shè)置。在排水泵要提升含有大量雜物時(shí)，應(yīng)選擇具有粉碎性裝置的排水泵，當(dāng)提升含有較多纖維化污水時(shí)，就應(yīng)使用大流量的排水泵。3.消防泵消防水泵宜根據(jù)可靠性、安裝場所、消防水源、消防給水設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程等綜合因素確定水泵的型式

8、，水泵驅(qū)動(dòng)器宜采用電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)直接傳動(dòng)，消防水泵不應(yīng)采用雙電動(dòng)機(jī)或基于柴油機(jī)等組成的雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水泵消防水泵的性能應(yīng)滿足消防給水系統(tǒng)所需流量和壓力的要求，水泵所配驅(qū)動(dòng)器的功率應(yīng)滿足所選水泵流量揚(yáng)程性能曲線上任何一點(diǎn)運(yùn)行所需功率的要求，當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的消防水泵時(shí)，應(yīng)選擇電動(dòng)機(jī)干式安裝的消防水泵，流量揚(yáng)程性能曲線應(yīng)為無駝峰、無拐點(diǎn)的光滑曲線，零流量時(shí)的壓力不應(yīng)大于設(shè)計(jì)工作壓力的 140% ，且宜大于設(shè)計(jì)工作壓力的 120%，當(dāng)出流量為設(shè)計(jì)流量的 150% 時(shí)，其出口壓力不應(yīng)低于設(shè)計(jì)工作壓力的 65%。消防水泵啟動(dòng)方法是由消防水泵出水干管上設(shè)置的壓力開關(guān)、高位消防水箱出水管上的流量開關(guān)，或報(bào)警閥壓

9、力開關(guān)等開關(guān)信號(hào)直接自動(dòng)啟動(dòng)消防水泵。高層建筑中消防系統(tǒng)屋頂?shù)南浪湫钏妥畈焕阑鹚ㄋ诓课混o水壓的要求只是保證了消防主泵啟動(dòng)之前的用水和水壓要求，但是消防主泵應(yīng)預(yù)留備用泵，主泵電機(jī)過熱繼電器運(yùn)動(dòng)、斷路器跳閘或接觸器故障則備用水泵自動(dòng)動(dòng)作，以消防管網(wǎng)壓力作為備用泵啟動(dòng)的依據(jù)，該系統(tǒng)就可以大大提高消防系統(tǒng)的安全性。五、水泵工況調(diào)節(jié)1.水泵換輪運(yùn)行工作在進(jìn)行水泵換輪運(yùn)行時(shí)，采用離心泵切削律方法，確保水泵的運(yùn)行效率不會(huì)在切削范圍內(nèi)發(fā)生改變。在水泵工況點(diǎn)季節(jié)性變化、分期建設(shè)給水系統(tǒng)、水泵變化程度比較穩(wěn)定的情況下都可以采用水泵換輪工作進(jìn)行工況調(diào)節(jié)，水泵換輪后，能保證水泵處于高效區(qū)運(yùn)行，為整個(gè)給排水

10、系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供保障。對于水泵調(diào)速運(yùn)行工作，主要是針對水泵轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，改變水泵特性曲線，從而實(shí)現(xiàn)水泵的節(jié)能減排。水泵的調(diào)速運(yùn)行工作適應(yīng)性很強(qiáng)，能很好的適應(yīng)流量揚(yáng)程改變，最大限度的減少電力資源的消耗。在選擇水泵機(jī)組時(shí)，要根據(jù)建筑工程的實(shí)際情況，科學(xué)、合理的進(jìn)行搭配，在不同的工況段，可以選擇不同的水泵，從而實(shí)現(xiàn)小泵進(jìn)行小流量工作，大泵進(jìn)行大流量工作。2.水泵節(jié)流調(diào)節(jié)工作水泵工況點(diǎn)的改變主要是通過調(diào)節(jié)水泵出水管閥門的開啟度實(shí)現(xiàn)的，在進(jìn)行水泵節(jié)流調(diào)節(jié)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)改變管道特性曲線，增加建筑給排水系統(tǒng)的阻力。開展水泵節(jié)流調(diào)節(jié)工作能有效地防止水泵機(jī)組超載、水泵汽蝕等現(xiàn)象的發(fā)生，但會(huì)消耗大量能量。六、結(jié)束語通過對水泵在建筑給排水設(shè)計(jì)中選用的相關(guān)研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)工作的順利開展有賴于對多項(xiàng)影響因素的充分考慮，有關(guān)人員應(yīng)該從建筑給排水設(shè)計(jì)的客觀實(shí)際需求出發(fā)，研究制定最為符合實(shí)際的水泵選用實(shí)施方案