莲花泵站工艺节能设计探讨.pdf

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1、２０１６年第７期（总第１８４期）江西建材建筑与规划设计莲花泵站工艺节能设计探讨■汤凤■中国市政工程西南设计研究总院有限公司厦门分院，福建厦门３６１０１２摘要：电费在泵站的运行成本中占有很大的比重，泵站节能不仅仅关系到制水单向供水；③单水源双向供水。成本，而且有着明显的社会效益。所以，在泵站设计中都是将节能放在（４）莲花泵站～交汇点及莲花泵站～四林泵站的管线均为单管双很重要的位置。本文对实际工程案例的工艺节能设计进行探讨，指出吸向流管道，即对莲花泵站而言，其往西山水厂供水时，石兜水库水不可水方式、管路、阀门、水泵机组及其调节方式等均是重要的能耗影响因能来水；其往四

2、林泵站供水时，四林泵站不可能来水；莲花泵站有可能素。同时往西山水厂和四林泵站供水；莲花水库和石兜水库有可能同时往关键词：原水调度泵站工艺节能四林泵站供水；莲花水库和四林泵站有可能同时往西山水厂供水。即便双水源联合单向供水，受输水管道设计规模限制，单向最大供水规模莲花泵站是厦门市石兜、莲花、汀溪水库水源连通工程的枢纽泵３为３０万ｍ／ｄ。站，承担着全市西水东补、水源连通互济的重要作用。三库连通工程系３莲花水库年均可供水量约０．８８亿ｍ，同时也受库容限制，莲花水统简图如下：要求莲花泵站设计三向来水，双向出水，以满足三库连通、３库双向供水同时达到３０万ｍ／ｄ为极端情况。

3、基于（１）点分析考虑两３水源调度功能；双向出水设计规模各３０万ｍ／ｄ。该泵站为调度泵站，个方向供水泵组互为备用，既可减少装机容量，又可提高常用工况的备工况复杂，工艺节能设计对整个泵站的节能运行至关重要。工艺节能用率。基于（２）点分析，为充分利用剩余水头，莲花泵站吸水方式宜采重点在进出管路系统和工艺设备节能。用压力吸水井（管）。由（３）、（４）点分析，莲花泵站有可能同时双向来１系统节能水，应注意来水水压不同相互顶托问题。泵站节能设计首先应分析系统特征，选用合适的吸水方式，设计合经比较推荐以下进出水系统方案：设计２根压力吸水母管，每根设理的管路系统，进行系统节能设计

4、。莲花泵站系统计算分析如下：３计流量３０万ｍ／ｄ。单水源来水，两根吸水母管均可用；双水源来水，（１）与莲花泵站直接联系的节点为莲花水库、交汇点和四林泵站，则独立各进１根吸水母管。设置６台水泵，出水母管上设置５个阀门：以上几个节点通过钢管连接，各节点高程（水头）及连接管道长度如图若同一时间只有一个方向出水，则有６台水泵可用；若同一时间两个方１．８５２１０６７ｑ－１所示。输水管道的水头损失按照公式ｉ＝１．８５２４．８７进行计算。向出水，则３＃、４＃水泵按需调配供某一方向所需，形成“２＋４”或“３＋３”ｃｈｄｊ或“４＋２”的组合。图１连通系统简图式中：ｉ—管道单位长度

5、的水头损失（ｍ）；ｑ—设计流量（ｍ３／ｓ）；图２泵站进、出水系统简图２设备节能Ｃｈ—海曾—威廉系数（ｍ／ｓ）；ｄｊ—管道计算内径（ｍ）。泵站能耗的核心———水泵机组，是一种高能耗生产设备，为达到节本工程中Ｃｈ采用保守数值１３０；取水厂自用水系数０．０５，沿程漏能省电、运行高效的目的，水泵选型是本工程设计的一个重要环节。其损系数０．０３；局部水损按沿程水损的２０％计；ＤＮ２６００钢管的ｄｊ＝２．次管路阀门的设置影响水流条件，进而影响能耗。３５７６ｍ，ＤＮ１８００钢管的ｄｊ＝１．７８４ｍ。经计算：３０万ｍ／ｄ规模下２．１水泵的选择与配置ＤＮ１８００钢管（涂料内衬）的

6、ｉ＝０．９‰，交汇点、四林泵站至莲花泵站总给水泵站的主泵常采用叶片式水泵，叶片式水泵有３种基本泵型，水损分别为５．７２ｍ、５．１８ｍ。可见：①莲花水库水需通过加压才能输往离心泵、轴流泵和混流泵。离心泵是给水工程中广泛采用的一种水泵，西山水厂或四林泵站；②石兜水库水无法直接重力自流进四林泵站，需流量、扬程适应范围广，结构简单、体型轻便、效率较高。轴流泵适用于中途加压；③四林泵站内原水无法直接重力自流进西山水厂，需中途加低扬程，大流量。混流泵适用于中、低扬程、大水量的给水工程。压；④交汇点与四林泵站的水头很相近，且至交汇点的距离仅相差约莲花水库供水水位逐月变动范围在

7、２５．５～１６．０ｍ，莲花泵站调度５００ｍ，如果水泵选择合适，则双向供水泵组可互为备用。３工况复杂，供水流量变化大（４～３８．５万ｍ／ｄ），经计算扬程变化范围（２）石兜水库水自流至莲花泵站剩余总水头为２９．７８ｍ，高出莲花也大（Ｈ＝８．６０ｍ～３２．９４ｍ）。这就要求水泵特性曲线的高效区宽且平水库正常蓄水位约４．２８ｍ；四林泵站内原水自流至莲花泵站剩余总水３缓。经比选，设计采用６台离心泵，单台流量Ｑ＝４５００ｍ／ｈ，扬程Ｈ＝头３３．０２～２９．８２，高出莲花水库正常蓄水位约７．５２～４．３２ｍ；莲花泵站３３ｍ，配套电机功率Ｎ＝５００ｋＷ。采用调频方式达到节能效果

8、，并联运临近莲花水库，水