某水庫(kù)輸水泵站水泵選型分析

1、    某水庫(kù)輸水泵站水泵選型分析    楊雪林摘 要：根據(jù)某水庫(kù)進(jìn)水側(cè)水位和供水流量變幅大的特點(diǎn)，首先對(duì)立式泵和臥式泵方案進(jìn)行了比選，然后對(duì)立式抽芯混流泵、長(zhǎng)軸深井泵和井用潛水泵三種泵型進(jìn)行了綜合技術(shù)分析，最終選取了長(zhǎng)軸深井泵的型式。關(guān)鍵詞：選型 立式抽芯混流泵 長(zhǎng)軸深井泵 井用潛水泵1.概述某水庫(kù)集水面積約為50.1km2，為中型水庫(kù)。水庫(kù)設(shè)有一座輸水泵站，功能是抽引水庫(kù)中的水供至11km外的中途泵站。2.泵站特征參數(shù)輸水泵站供水規(guī)模為13.5萬(wàn)噸/天，平均日供水量為4.78萬(wàn)噸/天，泵站運(yùn)行特征水位見(jiàn)表1，運(yùn)行凈揚(yáng)程見(jiàn)表2。泵站至水庫(kù)供水管采用dn

2、1600焊接鋼管，沿程水力損失約9m，局部水頭損失按沿程損失的10%計(jì)（即0.9m）；泵房?jī)?nèi)門(mén)槽、流道、出水管道及閥門(mén)等的水頭損失，按2m計(jì)；另外，考慮23m的富余水頭，故泵站設(shè)計(jì)（最低）揚(yáng)程約26m，最高揚(yáng)程43m。3.臺(tái)數(shù)初選泵站設(shè)計(jì)流量為13.5萬(wàn)噸/天，根據(jù)規(guī)劃，泵站的保證流量為4.82萬(wàn)噸/天，保證流量與設(shè)計(jì)流量約成三倍關(guān)系，為保證運(yùn)行調(diào)度的靈活性，水泵裝機(jī)臺(tái)數(shù)宜采用4臺(tái)（3用1備）或8臺(tái)（6用2備）。4.泵型初選本泵站設(shè)計(jì)（最低）揚(yáng)程26m，最高揚(yáng)程43m，且單泵流量較小，可供選擇的泵型較多。從泵組的葉片型式上來(lái)說(shuō)，離心泵和混流泵均可滿(mǎn)足本泵站的需求。從泵軸的方向來(lái)說(shuō)，本工程可采用

3、立式泵組，也可采用臥式泵組。可供本工程選用的具體泵型主要包括如下五種：臥式混流泵、臥式離心泵、立式（抽芯）混流泵、長(zhǎng)軸深井泵（屬離心泵型）和井用潛水泵（屬離心泵型）。5.泵型比選5.1泵軸方向的選擇本文對(duì)臥式泵和立式泵方案進(jìn)行了技術(shù)分析比較，詳見(jiàn)表1。通過(guò)上表比較分析，立式泵方案土建投資小，施工難度低，可靠性較高，因此，本設(shè)計(jì)推薦采用立式泵方案。即在立式（抽芯）混流泵、長(zhǎng)軸深井泵和潛水深井泵三種泵型之間進(jìn)行選擇。5.2泵型技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較立式（抽芯）混流泵電機(jī)布置在地面層，水泵葉輪安裝在水下，電機(jī)和水泵通過(guò)若干段軸連接。泵軸設(shè)護(hù)管布置在出水的揚(yáng)水管內(nèi)，護(hù)管內(nèi)有保護(hù)泵軸的支撐軸承，泵軸通過(guò)中間聯(lián)軸器

4、連接，支撐軸承與揚(yáng)水管之間存在間隙，軸承通過(guò)護(hù)管將力傳至電機(jī)層基礎(chǔ)，拆裝時(shí)不需要拆除揚(yáng)水管即可完成對(duì)葉輪和泵軸的抽取、更換。電機(jī)布置在地面層可避免水淹廠(chǎng)房事故，運(yùn)行巡視方便。立式（抽芯）混流泵結(jié)構(gòu)示意所示。該泵型已在國(guó)內(nèi)大中型泵站和熱電廠(chǎng)冷卻供水系統(tǒng)中獲得較多應(yīng)用。井用潛水泵：井用潛水泵采用立式安裝，配用潛水電機(jī)，電機(jī)和葉輪均安裝在水下，電機(jī)和葉輪之間僅有一段很短的葉輪軸相連，揚(yáng)水管僅起到揚(yáng)水流道的作用。該泵型安裝、運(yùn)行維護(hù)方便，運(yùn)行穩(wěn)定性好，噪音小。受制于潛水電機(jī)的制造難度，該泵型的單泵設(shè)計(jì)流量一般在1000m3/ h以下。長(zhǎng)軸深井泵：長(zhǎng)軸深井泵電機(jī)安裝在地面層，水泵葉輪安裝在水下。泵軸與揚(yáng)

5、水管管壁之間設(shè)有一系列的支撐軸承，軸承通過(guò)支架與連管器固定，拆裝時(shí)連同揚(yáng)水管一起吊出，對(duì)加工精度和安裝的要求相對(duì)較低。同立式抽芯混流泵一樣，其電機(jī)布置在地面層，也可避免水淹事故，運(yùn)行巡視方便。潛水深井泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸系短，軸承少，安裝要求低，但應(yīng)用于本工程泵組臺(tái)數(shù)較多，土建工程量大，機(jī)電設(shè)備投資上也不占優(yōu)勢(shì)，因此，該泵型不適合于本泵站。與立式抽芯混流泵相比，長(zhǎng)軸深井泵軸承結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，加工精度相對(duì)較低，土建和機(jī)電設(shè)備投資基本一樣。故本工程推薦采用長(zhǎng)軸深井泵，目前該泵型已經(jīng)獲得項(xiàng)目評(píng)審專(zhuān)家認(rèn)可。6.結(jié)語(yǔ)長(zhǎng)軸深井泵具有運(yùn)行效率高，揚(yáng)程范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。目前，該泵型適用于電廠(chǎng)、鋼鐵廠(chǎng)、礦山、化工、消防、自來(lái)水廠(chǎng)、農(nóng)業(yè)灌溉等行業(yè)，但在水庫(kù)泵站領(lǐng)域尚未有應(yīng)用先例。對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，土地資源日趨寶貴，水庫(kù)面積受限，庫(kù)容需通過(guò)水位調(diào)節(jié)，故泵站進(jìn)水側(cè)的水位變幅較大，長(zhǎng)軸深井泵能夠較好的適應(yīng)該類(lèi)工程，該泵型在中小型水庫(kù)泵站中具有較為廣闊的應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)：1gb 50265-2010，泵站設(shè)計(jì)規(guī)范s.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2011.2施衛(wèi)東，王洪亮，余學(xué)軍，等.深井泵