关键词：抽水站；水泵选型；水锤防护
1 水泵特征及方案分析
1.1 抽水泵站特征参数
以某工程为例，此工程分为两期，一期工程与二期工程的设计扬程基本一致。一期工程一~四级泵站的设计抽水能力为2.4m3/s。二期工程的水源地设计流量为4.5m3/s，加大流量为5.7m3/s。首先是一期由渗流井经干管集水，二期由地表水泵站取水，通过一级泵站加压后经4.23km抽水至二级站前池；然后由二级泵站加压，经25.55km抽水至三级泵站前池，再通过三级泵站加压，经14.91km压力管道段抽水至四级泵站前池；最后由四级泵站加压，经7.53km压力管道段抽水至供水池。
1.2 水泵机型方案
水泵选型应遵循满足、设计流量、设备先进、安全可靠、节能稳定、安装检修方便等原则。本工程拟布置四座加压泵站提水，结合拟建泵站机组的扬程范围、流量范围及工程布置特点，根据收集的水泵资料和生产厂家推荐的水泵方案，可选水泵结构型式有单级双吸中开式离心泵、卧式双吸离心泵和立式单吸单级离心泵3种。
1.2.1 单级双吸中开式离心泵适应大流量，较高扬程的泵站。其水泵效率比同类型泵高2%~3%，运行成本低。泵体结构简单、重量轻，便于布置、机组检修、拆卸方便，运行平稳，噪音低，使用寿命长，泵体部分可根据使用条件的变化选用立式或卧式安装。
1.2.2 卧式双吸离心泵适应较大流量，高扬程泵站。机组可卧式安装，泵房为单层结构，土建工程量较小，运行平稳，噪音低，使用寿命长，机组检修、拆卸方便，模型优秀性能好，结构新颖又可靠，维护方便。
1.2.3 立式单级单吸离心泵适应大流量，较高扬程的泵站。机组立式安装，泵房为多层结构，土建工程量大，机组检修、拆卸难度大。根据水泵的结构型式，结合有关的相近工程实例、泵站总体布置特点，以及设计流量、扬程范围参数，综合比较机型优缺点，选择如下：
1)汽蚀性能：对于水泵的必须汽蚀余量，卧式泵一般小于立式泵。卧式水泵安装高程较高，土方开挖量稍小，但卧式泵水平面积大，同等的台数布置情况下厂房纵向长度偏大。
2)总体布置及运行管理：立式泵对进水池水位变化适应性强，一般要做多层厂房，高度略大，检修一般要先拆卸电机，工作量稍大。卧式水泵采用水平中开式，检修维护方便。该工程一期的水源为漫滩孔隙水及岩溶裂隙水，水质良好，泥沙含量极小，综合分析各种泵型水力性能、机组造价、工程投资及运行检修等因素，工程一期的水泵结构型式初选单级双吸中开式离心泵和卧式双吸离心泵。工程二期水源为地表水，考虑水泵叶轮防磨蚀性能、安全和稳定运行特性，二期水泵结构型式初选卧式双吸离心泵和轴向中开蜗壳式离心泵。
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1.3 机组运行方式
水源地22台深井泵抽水流量通过水泵上阀门控制；四级抽水泵站每天连续运行22个小时，一期各级泵站设计抽水流量均为2.4m3/s，二期各级泵站设计抽水流量均为4.5m3/s，加大抽水流量均为5.7m3/s，二期泵站与一期运行状况相似。为了提高供水灵活性，根据来水尽可能满足不同台数机组运行要求，抽水泵站每级拟安装2台变频调速装置。
1.4 机组方案选型成果
1.4.1 地表水泵站：选用4台DFSS900-24/8B型单级双吸中开蜗壳式离心泵（3台运行1台备用），配套4台YKK450-4型710kW同步电机，泵站总装机功率为2840kW。
1.4.2 一级泵站：一期选用4台SLOW400-600（I）型单级双吸中开蜗壳式离心泵（3台运行1台备用），配套4台YKK560-4型1250kW同步电机，泵站总装机功率5000kW。二期选用6台RDLO500-860A型轴向中开蜗壳式离心泵（4台运行2台备用），配套6台YKK710-6型1800kW同步电机，泵站总装机功率为10800kW。
1.4.3 二级泵站：一期选用4台RDLO400-935A型离心泵（3台运行，1台备用），配套4台YKK630-6型1600kW同步电机，泵站总装机功率为6400kW。二期选用6台RDLO500-1035A型轴向中开蜗壳式离心泵（4台运行2台备用），配套6台YKK710-6型2000kW同步电机，泵站总装机功率为12000kW。
1.4.4 三级站：一期选用4台DFSS600-6N/6A型卧式双吸离心泵（3台运行1台备用），配套4台YKK560-6型1120kW同步电机，泵站总装机功率为4480kW。二期选用6台DFSS800-8N/6型卧式双吸离心泵（4台运行2台备用），配套6台YKK630-4型1600kW同步电机，泵站总装机功率为9600kW。
1.4.5 四级站：选用4台DFSS600-6/6B型卧式双吸离心泵（3台运行1台备用），配套4台YKK560-6型1120kW同步电机，泵站总装机功率为4480kW。二期选用6台DFSS800-8N/6型卧式双吸离心泵（4台运行2台备用），配套6台YKK630-4型1600kW同步电机，泵站总装机功率为9600kW。
2 多功能水泵控制阀的水锤控制过程
多功能水泵控制阀的水锤防护过程：水泵启动前，阀门出口端压力作用在主阀.板上，主阀板处于关闭位置，同时膜片控制器的上腔连通压力水，下腔则与阀门进口端的低压相通。水泵启动后，阀门进口压力逐渐升高，同时压力水通过阀门进口端的连接管缓慢进入膜片控制器下腔，实现主阀板的缓慢开启，开启速度可通过控制阀进行调节。水泵停机时，阀门进口的压力降低，当接近零流量时，主阀板在自身重力作用下迅速关闭。因阀门进口端压力降低，阀门出口端的压力水通过连接管进入膜片控制器上腔，下腔水通过阀门进口端的连接管压回至阀门进口端，缓闭阀板缓慢关闭，慢关时间可通过控制阀进行调节。主阀板的速闭和缓闭阀板的缓闭符合给水系统的两阶段关闭规律,因此能有效地削减水锤压力峰值。
多功能水泵控制阀主阀板的开启是由管道中的水流冲击力大小决定的，流速高时主阀板开启度大，流速减小时阀板开启度小;流速接近于零时，主阀板关闭。整个过程与消除水锤的两阶段关闭原理相吻合，因此消除水锤效果很好。
多功能水泵控制阀缓闭阀板的关闭，是在膜片式控制器上下腔形成压力差后方能实现，即主阀板关闭后，缓闭阀板方能关闭，因此不会出现缓闭与速同步的现象。
3 结语
综上所述，施工抽排水是工程施工过程中不可避免遇到并需要处理的必要措施，要合理配置抽水水泵，使施工过程的连续抽排水得到有效保障。
参考文献：
［1］谷森.试析建筑给排水管工程管道的施工技术［J］.科研，2017，11（8）：259.
［2］潘聆.建筑给排水施工中的管道连接技术及施工要点分析［J］.建筑工程技术与设计，2015，（12）：176-176.
论文作者:黄腾
论文发表刊物:《城镇建设》2019年 24期
论文发表时间:2020/3/4
标签：泵站论文; 水泵论文; 卧式论文; 离心泵论文; 扬程论文; 二期论文; 工程论文; 《城镇建设》2019年 24期论文;