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泵与泵站第五版-第四章《给水泵站》
3、变电所的布置方案 原则:变电所应尽量靠近电源,低压配电室应尽量 靠近泵房;线路应顺直,并尽量短;泵房应可以方 便地通向高低压配电室和变压器室;建筑上应注意 与周围环境协调
4.3.4常用电动机 1、根据所要求的最大功率、转矩和转数选用电动机 2、根据电动机的功率大小,参考外电网的电压决定电 动机的电压 (1)功率在100kW以下,选用380V/220V或220/127V的 三相交流电 (2)功率在200kW以上,选用l0kV(或6kV)的三相交流电 (3)功率在100-200kw之间,视泵站内电机配置情况定 3、根据工作环境和条件决定电动机的外形和构造形式 4、根据投资少,效率高,运行简便等条件,确定所选 电动机的类型
4.2.4 选泵后的校核 在泵站中水泵选好之后,还必须按照发生火灾 时的供水情况,校核泵站的流量和扬程是否满足消 防时的要求 2 (Q f Q' ) 2Q 对于一级泵站: Q
tf
Qf—设计的消防用水量(m3/h) Q’—最高用水日连续最大两小时平均用水量(m3/h) Qr—一级泵站正常运行时的流量(m3/h) tf—补充消防用水的时间,从24~48h,由用户的性质 和消防用水量的大小决定, 见建筑设计防火规范 α —计及净水构筑物本身用水的系数
(2)采用清水池及泵站加压供水方式
又称为水库泵站加压供水方式;水厂内的送 水泵站将水输入远离水厂、接近管网起端处的清水 池内,由加压泵站将水输入管网 优点:送水泵站工作制度比较均匀,时变化 系数降低,输水均匀,输水干管管径减小
4.1.5循环泵站 多用于工业企业 一般设置热水、冷水两组水泵 泵的安装一般采用自灌式;泵房多选择半地下式
2、水泵台数的选定
(1)建设费与运行费。一般在同样流量情况下,机组台数 越少,建设费和运行费越小 (2)运行管理。一般来说,机组台数少,管理运行较方便 (3)流量调节能力。机组台数少,流量调节能力较差 (4)备用机组:对于灌溉泵站,装机3~9台时,其中应有 l台备用,多于9台时,应有2台备用。对于重要城市供水泵 站,工作机组3台及3台以下时,应增设1台备用机组,多于3 台,应增设2台备用机组 水泵台数要考虑各方面的因素分析确定 一般情况下,中小型泵站以3—9台为宜。流量变化幅度 大的泵站,台数宜多;流量比较稳定的泵站,台数宜少
4.3.2泵站中常用的变配电系统 目前都采用由电器开关厂生产的成套设备,称为 配电屏(又称开关柜);具有很多优点:工作安全可 靠,维护方便,施工安装简单,便于移动,设备安装 紧凑,缩小了建筑面积,整洁美观 设计注意点: 1、开关柜前面的过道宽度应不小于:低压柜1.5m, 高压柜3.0m 2、背后检修的开关柜与墙壁的净距不宜小于0.8m 高、低压配电室注意:门、架线、高度 保证:安全、方便
2、横向排列 适用侧向进、出水的水泵,如单级双吸卧式离 心泵Sh型、SA型水泵
机组之间各部分尺寸应符合要求:
1、水泵凸出部分(基础)到墙壁的净距Al:A1=最大设备的 宽度加1m,但A1≮ 2m 2、出水侧水泵基础与墙壁的净距B1:Bl不宜小于3m 3、进水侧水泵基础与墙壁的净距Dl :Dl不宜小于1m 4、电机凸出部分与配电设备的净距C1:C1=电机轴长十0.5m。 但是,低压配电设备应Cl≥1. 5m;高压配电设备C1≥2.0m 5、水泵基础之间(电机与水泵凸出部分)的净距E1值与C1要求 相同, E1=C1 6、为了减小泵房的跨度,也可考虑将吸水阀门设置在泵房外
生产车间
热水泵
冷却构筑物
冷水泵
4.2 泵的选择
4.2.1选泵的主要依据 选泵的主要依据是所需的流量、扬程以及其变 化规律 1、一级泵站的设计流量 (1)泵站从水源取水,输送到净水构筑物
Qd Qr T
Qr——一级泵站的设计流量(m3/h) Qd——供水对象最高日流量(m3/d)
α ——计及输水管漏损和净水构筑物自身用水 而加的系数,一般取α =1.05~1.1 T——一级泵站在一昼夜内工作小时数
第4章 给水泵站
4. 4.4 泵机组的布置与基础 4.5 吸水管路与压水管路 4.6 泵站水锤及其防护 4.7 泵站噪声及其消除 4.8 泵站中的辅助设施 4.9 给水泵站节能 4.10 给水泵站SCADA系统 4.11 给水泵站的土建要求 4.12 给水泵站的工艺设计
3、横向双行排列 适用在泵房中机组较多的圆形取水泵站; 这种布置形式两行水泵的转向相反需配置不同 转向的轴套止锁装置。
4.4.2泵机组的基础
对基础的要求: ①坚实牢固,能承受机组的静荷载和振动荷载 ②要浇筑在较坚实的地基上 卧式水泵均为块式基础,其尺寸大小一般均按所选水泵安 装尺寸所提供的数据确定 (1)对于小泵: 基础长度L=底座长度L1+(0.15~0.20)(m) 基础宽度B=底座螺孔间距(在宽度方向上)b1+(0.15~ 0.20)(m) 基础高度H=底座地脚螺钉的长度l1+(0.15~0.20)(m) (2)对于不带底座的大、中型水泵: 可根据水泵或电动机(取其宽者)地脚螺孔的间距加上0.4~ 0.5m,基础高度确定方法同上
HST’——水源井中枯水位(或最低动水位)与 给水管网中控制点的地面标高差(mH2O) Σ h——管路中的总水头损失(mH20) Hsev——给水管网中控制点所要求的最小自由 水压(也叫服务水头)
3、送水泵站(二级泵站)的设计流量 (1)对于小城市的给水系统,大多数采用泵站 均匀供水方式,即泵站的设计流量按最高日平均时 用水量计算 (2)对于大城市的给水系统,宜采取泵站分级 供水方式,即泵站的设计流量按最高日最高时用水 量计算;分级不宜太多
3、地下水取水泵站
4.1.3送水泵站(二级泵站) 1、组成 一般为长方形,吸水井也为长方形 吸水水位变化范围小,通常不超过3~4m,所以 其埋深较浅,一般可建成地面式或半地下式
2、吸水井 有分离式和池内式两种形式
4.1.4加压泵站 1、适用条件 (1)城市给水管网面积较大,输配水管线很长 (2)给水对象所在地的地势很高,城市内地形起 伏较大 2、加压泵站的方式 (1)在输水管线上直接串联加压的方式 送水泵站和加压泵站同步工作,一般用于水 厂位置远离城市管网的长距离输水的场合
(2)泵站将水直接供给用户或送到地下集水池
Qd Qr T
β ——给水系统中自身用水系数,一般取 β =1.01~1.02
2、一级泵站的扬程 (1)一级泵站送水至净水构筑物
H HST hs hd (1 2) ~
(2)一级泵站直接向用户供水(如抽取地下水)
H HST 'h Hsev (1 2) ~
3、合理地用尽各泵的高效段 可按不同方案计算后综合选泵 按最大日平均小时流量的70%(即0.7Q日平均时) 按最大日平均小时流量的100%(即1.0Q日平均时) 按最大日平均小时流量的130%(即1.3Q日平均时) 4、要近远期相结合。“小泵大基础 ” 5、大中型泵站需作选泵方案比较
4.2.3 选泵时尚需考虑的其它因素 1、水泵的构造形式对泵房的大小、结构形式和泵 房内部布置、泵站造价等有影响 2、应在保证不发生气蚀的前提下,应充分利用水 泵的允许吸上真空高度 3、应选用效率较高的水泵,如尽量选用大泵 4、根据供水对象对供水可靠性的不同要求,选用 一定数量的备用泵 5、应尽量结合地区条件优先选择当地制造的成系 列生产的、比较定型的和性能良好的产品
4.3.5交流电动机调速 1、调节同步转速(高效型调速) 调节电源频率(变频调速) 改变电机极对数(变极调速) 2、调节转差率(能耗型调速、只用于异步电动机) 调节电动机定子电压 改变串入绕线式电机转子电路的附加电阻值等
4.3.6泵机组的控制设备 直接启动:电动机功率小于10kW 减压启动:电动机功率在10kw以上 (1)手操作启动器 (2)电磁启动器
4.3 泵站变配电设施
4.3.1变配电系统中负荷等级及电压选择 1、负荷等级 (1)一级负荷:两个独立电源供电 (2)二级负荷:两回路供电或一回路专用线 (3)三级负荷 2、电压选择 (1)规模很小的水厂:一般为380V (2)中小型水厂:6kV和10kV,10kV替代6kV (3)大型水厂:35kV电压
4.4 泵机组的布置与基础
4.4.1泵机组的布置 1、纵向排列(各机组轴线平行单排并列) 适用于如IS型单级单吸悬臂式离心泵(顶端进水) 纵向排列与横向排列的比较
机组之间各部分尺寸应符合要求:
1、水管外壁和墙壁的净距A:A=最大设备的宽度加1m,但A≮ 2m 2、水管与水管之间的净距B:B>0. 7m 3、水管外壁与配电设备的安全操作距离C:当为低压配电设 备时C≮ 1. 5m,高压配电设备C≮ 2m 4、水泵外形凸出部分(基础)与墙壁的净距D :D ≮ 1m 5、电机外形凸出部分(基础)与墙壁的净距E: E=电机轴长加 0.5m,但不宜<3m 6、水管外壁与相邻机组的突出部分的净距F: F≮ 0.7m(1m)
4.1 泵站分类与特点
4.1.1泵站分类 1、按照水泵机组设置的位置与地面的相对标高关 系:地面式泵站、地下式泵站与半地下式泵站 2、按照操作条件及方式,可分为:人工手动控 制、半自动化、全自动化和遥控泵站 3、在给水工程中,常见的分类是按泵站在给水系 统中的作用可分为:取水泵站、送水泵站、加压泵 站及循环泵站
4.3.3变电所 变电所的变配电设备是用来接受、变换和分配电 能的电气装置,它由变压器、开关设备、保护电器、测 量仪表、连接母线和电缆等组成 1、变电所的类型选择 独立变电所、附设变电所、室内变电所 2、变电所的位置和数目 位置:位于用电负荷中心 考虑周围的环境 考虑布线是否合理 数目:由负荷的大小及分散情况所决定 考虑泵站的发展
4.2.2选泵要点 1、大小兼顾,调配灵活 已知:用水区的用水量从最大为795 m3/h到 最小为396 m3/h,逐时变化
2、型号整齐,互为备用 从泵站运行管理与维护检修的角变来看,如果 水泵的型号太多则不便于管理 由1可知:在用水量和所需的水压变化较大的情 况下,选用性能不同的水泵的台数越多,越能适应 用水量变化的要求,浪费的能量越少 综合以上要点: 如选用5台泵的泵站,采用1:2:3:3:3,这 样配置的水泵可应付12种工况变化