第四章給水泵站

1、取水泵站取水泵站水泵機組布置水泵機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泵站某水廠二級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臺不同型泵特性曲線臺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)揚程選擇，常用有離心泵、水泵類型主要根據(jù)揚程選擇，常用有離心泵、軸流泵、混流泵等。一般情況下，泵站設(shè)計揚程小軸流泵、混流泵等。一般情況下，泵站設(shè)計揚程小于于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，宜選用單級離心泵，大于，宜選用單級離心泵，大于100m100m時可選用時可選用多級離心泵多級離心泵 當混流泵與軸流泵都可使用時，應(yīng)優(yōu)選混流當混流泵與軸流泵都可使用時，應(yīng)優(yōu)選混流泵，當離心泵與混流泵都可使用時，若揚程變化較泵，當離心泵與混流泵都可使用時，若揚程變化較大，一般宜選用離心泵大，一般宜

3、選用離心泵 2、水泵臺數(shù)的選定、水泵臺數(shù)的選定 （1 1）建設(shè)費與運行費。一般在同樣流量情況下，機組）建設(shè)費與運行費。一般在同樣流量情況下，機組臺數(shù)越少，建設(shè)費和運行費越小臺數(shù)越少，建設(shè)費和運行費越小 （2 2）運行管理。一般來說，機組臺數(shù)少，管理運行較方）運行管理。一般來說，機組臺數(shù)少，管理運行較方便便 （3 3）流量調(diào)節(jié)能力。機組臺數(shù)少，流量調(diào)節(jié)能力較差）流量調(diào)節(jié)能力。機組臺數(shù)少，流量調(diào)節(jié)能力較差 （4 4）備用機組：對于灌溉泵站，裝機）備用機組：對于灌溉泵站，裝機3 39 9臺時，其中應(yīng)臺時，其中應(yīng)有有l(wèi) l臺備用，多于臺備用，多于9 9臺時，應(yīng)有臺時，應(yīng)有2 2臺備用。對于重要城市供水

4、泵臺備用。對于重要城市供水泵站，工作機組站，工作機組3 3臺及臺及3 3臺以下時，應(yīng)增設(shè)臺以下時，應(yīng)增設(shè)1 1臺備用機組，多于臺備用機組，多于3 3臺，應(yīng)增設(shè)臺，應(yīng)增設(shè)2 2臺備用機組臺備用機組 水泵臺數(shù)要考慮各方面的因素分析確定水泵臺數(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臺為宜。流量變化幅度臺為宜。流量變化幅度大的泵站，臺數(shù)宜多；流量比較穩(wěn)定的泵站，臺數(shù)宜少大的泵站，臺數(shù)宜多；流量比較穩(wěn)定的泵站，臺數(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)中負荷等級及電壓選擇變配電系統(tǒng)中負荷等級及電壓選擇 1 1、負荷等級、負荷等

5、級 （1）一級負荷:兩個獨立電源供電 （2）二級負荷:兩回路供電或一回路專用線 （3）三級負荷 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：工作安全可靠，維護方便，施工安裝簡單，便于移動，設(shè)備安裝緊湊，縮小了建筑面積，整潔美觀設(shè)計注意點： 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：位于用電負荷中心 考慮周圍的環(huán)境 考慮布線是否合理 數(shù)目：由負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常用電動機常用電動機 1、根據(jù)所要求的最大功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)選用電動機 2、根據(jù)電動機的功率大小，參考外電網(wǎng)的電壓決定電動機的電壓 （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)電機配置情況定 3、根據(jù)工作環(huán)境和條件決定電動機的外形和構(gòu)造形式 4、根據(jù)投資少，效率高，運行簡便等條件，確定所選電動機的類型4.3.5交流電動機調(diào)速交流電動機調(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） 改變電機極對數(shù)（變極調(diào)速） 2 2、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率（能耗型調(diào)速、只用于異步電動機）、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率（能耗型調(diào)速、只用于異步電動機） 調(diào)節(jié)電動機定子電壓 改變串入繞線式電機轉(zhuǎn)子電路的附加電阻值等4.3.6泵機組的控制設(shè)備泵機組的控制設(shè)備 直接啟動：電動機功率小于10kW 減壓啟動：電動機功率在10kw以上 （1）手操作啟動器 （2）電磁啟動器水泵機組縱向排列水泵機組縱向排列縱向與橫向比較（縱向與橫向比較（20Sh-920Sh-9型）型）水泵機組橫向排列水泵機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)有兩個閘閥水泵出口設(shè)有兩個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泵時壓水管路的布置三臺泵時壓水管路的布置四臺泵時壓水管路的布置四臺泵時壓水管路的布置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、物理學觀點、物理學觀點 噪聲就是各種不同頻率和聲強的聲音無規(guī)律的雜亂組合 2 2、生理學觀點、生理學觀點 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） 空氣動力性噪聲 機械性噪聲 電磁性噪聲 2 2、泵站中的噪聲源、泵站中的噪聲源 電機噪聲、泵和液力噪聲（由流出葉輪時的不穩(wěn)定流動產(chǎn)生）、風機噪聲、閥件噪聲和變壓器噪聲等；其中以電機轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動時，引起與定子間的空氣振動而發(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、噪聲降低勞動生產(chǎn)率、噪聲降低勞動生產(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電磁流量計超聲波流量計超聲波流量計電磁流量計電磁流量計 1、工作原理 利用電磁感應(yīng)定律 當被測的導電液體，在導管內(nèi)以平均速度v切割磁力線時，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體

12、運動速度成正比，即：kBvDE vDQ24DkBEQ4E產(chǎn)生的電動勢（V）；B磁力線密度（Gs）；Q導管內(nèi)通過的流量（m3s）；D管徑（m）；v導體通過導管的平均流速（ms） 2、電磁流量計的特點 （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）無機械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測量脈動流量，流量測量范圍大低負荷亦可測量；而且輸出訊號與流量成線性關(guān)系，計量方便；測量精度約為15。 （4）安裝方便。 （5）重量輕，體積小，占地少。 （6）價格較高，怕潮、怕水浸。3、電磁流量計的選擇 流量計的測量量程應(yīng)比設(shè)計流量大，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、電磁流量計的安裝 （1）電磁流量計的安裝環(huán)境，應(yīng)選擇周圍環(huán)境溫度為0-40。 （2）盡量遠離大電器設(shè)備，如電動機、變壓器等，從流量計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）對于地下埋設(shè)的管道，電磁流量計的變送器應(yīng)裝在鋼筋混凝土水表井內(nèi)。 （4）在流量計的下游側(cè)安裝伸縮接頭，以便于儀表的拆裝。移動式懸臂吊移動式懸臂吊電動單軌吊車電動單軌吊車電電動動橋橋式式行行車車4.8.4通風與采暖通風與采暖 1 1、通風、通風 自然通風 機械通風： 抽風式、排風式 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：對于自動化泵站，機器間為5

14、 ，非自動化泵站，機器間為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)計給水泵站的節(jié)能設(shè)計 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)速泵與定速泵型號不同 2Q1+nQ2=Q Q1=2Q2 H=Hp （2）調(diào)速泵與定速泵型號相同 （2+n）Q1=Q H=Hp 5、經(jīng)濟管徑、經(jīng)濟管徑 定義 6、電動機及配電系統(tǒng)的節(jié)能、電動機及配電系統(tǒng)的節(jié)能 選用高效的電動機；考慮電動機與水泵的容量配套問題，應(yīng)使電動機的平均負載在70以上4.9.2給水泵站的節(jié)能運行與改造給水泵站的節(jié)能運行與改造 1、給水泵站的節(jié)能運行、給水泵站的節(jié)能運行 （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)能措施來實現(xiàn)，對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泵運

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）電動機的改造 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)實時采集、數(shù)據(jù)實時采集 2、數(shù)據(jù)實時傳輸、數(shù)據(jù)實時傳輸 3、信息實時處理、信息實時處理 4、控制遠程執(zhí)行、控制遠程執(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、計算機技術(shù)（、計算機技術(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)的升級和擴容問題得到較好的解決、系統(tǒng)的升級和擴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