加压站的优化设计_特性曲线

论文导读:：水泵特性曲线图。水泵仍旧能够在高效段工作。加压站的优化设计。
论文关键词：分期建设，水泵配置，特性曲线，水泵工作点，高效段

 

加压站的设计对于给排水设计人员来说应该是一个非常简单的问题，可是设备如何配置才是最合理的？吸水管路的设计是否只需考虑吸气的问题就够了？下面以成都市自来水公司合作加压站的设计为例，谈一下分期建设加压站的水泵配置问题和加压泵房水泵吸水管路的设计。

合作加压站远期设计规模10万吨/d（其中高压部分4万吨/d，kh=1.4~1.5；低压部分6万吨/d，kh=1.2~1.3），分两期实施，近远期各5万吨/d（高压部分2万吨/d，低压部分3万吨/d）。加压站供水区域配水管网按远期设计。

通常我们会按近期的水量来配置设备，同时设备台数考虑与远期协调，当实际用水量与近期水量相差较大、或者达到近期设计水量还需要一定时期时，我们会考虑大小泵搭配。比如合作加压站这个工程，以低压部分为例（3万吨/d，kh=1.2~1.3），通常我们会近期选4台泵，2台大泵（1用1备，其中1台变频），每台流量812.5m³/h ；2台小泵（2用），每台流量406.25 (812.5/2) m³/h。远期再增加2台大泵，流量同近期大泵。

水泵特性曲线图

对于配水管网按远期设计的工程特性曲线，在近期时，管网输送的水量将小于设计水量，此时管网的水头损失将远远小于设计水量时的水头损失，从上图的水泵特性曲线不难看出，水泵的工作点将向右移，输送的流量将超过我们实际需要的水量，即使使用变频电机，能够减少的流量也是有限的，最多30%，因此不能与我们的实际用水情况相匹配论文格式范文。

基于上述的原因，在合作加压站的设计过程中，我们打破常规的作法，按远期水量和扬程选泵，仍以低压部分为例，我们以远期的水量来选择水泵，远期选4台大泵（3用1备，其中1台变频），1台小泵，大泵每台流量920m³/h ，小泵每台流量460 m³/h，近期只安装2台大泵（1用1备）和1台小泵，仅从数字上来说，近期1台大泵和1台小泵的总流量1380 m³/h小于近期的设计水量1625 m³/h，但是同样的道理，在近期管网输送的水量小于设计水量时，水泵输送需要的扬程减少，工作点右移，输送的流量增加，正好弥补所选水泵近期与设计水量的差别，再辅以大泵的变频调节，水泵所输出的流量将更加适应我们近期的水量变化。同时因少了1台水泵，泵房的土建尺寸会减少，在用地紧张的场合尤其适用。

需要说明的是在选择水泵时，水泵的参数应尽量靠近特性曲线上高效段的左侧。这样在近期水泵工作流量比设计参数大时，水泵仍旧能够在高效段工作。

对于水泵的吸水管路，在不从池子里直接吸水而是从一根母管吸水时，为了使水泵能及时排出吸水管里的空气，每根吸水管与母管的连接我们通常采用管顶平接或者通过向上的弯头与母管连接，如下图：

这种出发点是好的特性曲线，思路也是完全正确的，但是这也要根据具体的地质条件结合工程投资综合考虑。本工程最初也按此作法进行了设计，但是由于成都地区地质的特殊性，大多为连砂石，比较容易塌陷，业主方正好有专家刚接触过一个改造工程：母管在原有基础上加长9m，母管与加压泵房距离L为1.9m，母管底标高h1比泵房底标高h2低0.53m，地质条件与本加压站相近，在施工增加的9m母管时，为避免加压泵房的基础受损，仅钢板支护的费用就花了50万。因此合作加压站在用地本身就比较紧张的情况下吸取该改造工程的教训，将母管与水泵吸水管的连接由管顶平接改成了中心相接，尽量减少母管h1与加压泵房底部h2的高差(当h1本身就比h2高时不需考虑此问题)，同时在母管上设置排气阀以排出吸水管路可能存在的空气。

总之，在我们做任何工程时，都要本着对工程负责，对业主负责的原则，综合考虑各种因数，进行技术经济比较，让业主花最少的钱建最优质的工程。