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水泵與泵站在給水排水工程中的作用和地位

2019/11/27 16:50:59
在工程術語中,水泵是為大家所熟悉的名詞。這多半是由于水泵是屬于通用性
的機械類而廣泛地應用于國民經濟的各個部門。隨著現代工業的蓬勃發展,采
礦、冶金、電力、石油、化工、市政以及農林等部門中,各種形式的泵站很多,
其規模和投資越來越大,功能分類愈分愈細。
以采礦工業而言,礦山中豎井的井底排水,大型礦床的地表疏干以及掘進
斜井的初期排水等技術設施,都需要建造--系列相應的泵站來滿足整個采礦工
程的需要。在電力部門中,無論是火力或原子能發電系統,從高壓鍋爐給水泵
站起,一直到冷熱水的循環泵站、水力清渣除灰的高壓泵站以及冷卻水的補給
泵站等都是必不可少的。它們在整個系統中,常常是規模大、投資大、地位重
要的工程項目。
在市政建設中,泵站也是城市給水和排水工程中重要的組成部分。它們通常
是整個給水排水系統正常運轉的樞紐。圖1-1所示為城市給水排水系統工藝基本
流程,由圖可知,原水由取水泵站,從水源地(江、河、湖、水庫等)抽送至自
來水廠,凈化后的清水由送水泵站輸送到城市管網,流人工廠、企業以及千家萬
戶。城市中的廢水,經過各區域的排水管網收集進入排水泵站,由各區域的排水
泵站將各路污(廢)水輸送至污水處理廠、經過一-系列的污水處理工藝后,由污
水處理廠的主泵站將處理合格的出廠水,再回送人江、河、湖水之中(目前,一
些城市污水處理廠的出水經深度凈化后,形成再生水進行回用)。由此可見,給
排水科學與工程專業的工作者,就是把水的采集、凈化、輸送、利用,直到再凈
化、再輸送以及再利用的過程,視為- -個完整的社會循環過程。給排水科學與工
程專業人士應該做好水的社會循環,建立起對水在進人社會循環過程中所發生的
一切改變負責到底、跟蹤到底的精神,從總體上確保水環境的良好狀態,使我國

deshuigongyezhenzhengtixianzaofurenmindexiaoneng。

城市給水排水系統工藝基本流程

圖1-1中虛線表示城市中排泄的生活污水和工業廢水經排水管渠系統匯集
后,由各區域排水泵站將污水抽送回污水處理廠,逆向的循環過程。實際上,在
排水管渠系統中使用泵站的場合是相當多的。除抽送污水和工業廢水的泵站外,
還有專門抽送雨水的泵站。也有僅用來抽送城市地勢低洼區防洪排澇的區域性泵
站。在污水處理廠內,往往從沉淀池把新鮮污泥抽送到污泥消化池,從沉砂池中
排除沉渣,從二次沉淀池中提送回流活性污泥等,都要用各種不同類型的泵和泵
站來保證運行的。
水資源是基礎自然資源,是生態環境的控制性因素之一。在水資源合理開采、利用和共享的大政方針下,全國出現了多個跨區、跨市
的長距離、大流量的輸配水系統工程的建設。在這些大型的調水工程中,泵站的
建設和運行管理通常是起很重要的角色。諸如“引灤人津”工程,是一項較大規
模的跨流域的調水工程。該工程全長234km,全年引水量達10億余立方米,全
部工程中修建了4座大型泵站,分別采用了多臺葉片可調型的大型軸流泵和高壓
離心泵進行抽升工作。2014 年建成通水的南水北調中線工程,從長江最大支流
漢江中上游的丹江口水庫東岸岸邊引水,輸送到北京,總干渠全長1432公里,
渠道設計流量63~70m2/s。盡管該工程充分利用地形高差重力輸水,但還需要
加設泵站,如工程北京段的惠南莊泵站(位于北京市房山區大石窩鎮惠南莊村
東,距北京市城區約60km)的設計裝機流量為60m*/s,總裝機功率為達
58. 4MW (泵站共設8臺臥式單級雙吸離心泵,6臺工作2臺備用,單機設計流
量10m2/s,設計揚程58. 2m,單機容量7300kW)。其他長距離引水工程還有引
黃濟青工程、東深供水工程、引黃人晉工程等。

除此以外,在農田灌溉、防洪排澇等方面,泵站經常作為一個獨立的構筑物
而服務于各項事業。特別是隨著社會主義農業的現代化,在農田基本建設中、在
抽升黃河水引向西北高原的大型灌溉工程中都需建造很多大型、巨大型的泵站。
在這方面有大流量、低揚程的軸流泵站,也有大流量、高揚程的離心泵站。目
前,在我國西北地區抽升黃河水進行高原灌溉的工程中,已建成的大型泵站的單
泵揚程一-般均在70~ 150m以上,有時多座泵站“串聯”工作,組成梯級泵站
群,工程規模是十分壯觀的。
從經濟的角度來看,城市供水企業一-般都是用電大戶。在整個給水工程的用
電量中,95%~98%的電量是用來維持泵的運轉,其他2%~5%用在制水過程
中的輔助設備上(如電動閥、排污泵、真空泵、機修及照明等)。以一般城鎮水
廠而言,泵站消耗的電費,通常占自來水制水成本的40%~70%,甚至更多。
就全國泵機組的電能消耗而言,它占全國電能總耗的20%左右。因此,通過科
學調度,提高機泵設備的運行效率;采用調速電動機,擴大泵機組的高效工作范
圍;對役齡過長、設備陳舊的機泵,及時采取更新改造等措施,都是合理降低泵
站電耗的重要途徑。

比如:上海市吳淞水廠,自1981 年將一臺55kW電動機采用可控

硅串級調速運行以來,-直運行良好,每年節電約90萬度;北京市水源九廠一
期工程中2臺取水泵和2臺配水泵均采用了從德國引進的變頻式電動機調速裝
置,這是國內水廠首先采用變頻調速的機組,每年的節電效果是十分可觀的。除
此以外,泵站中還有多種形式的節電措施,例如采用液壓自控蝶閥、各種微阻緩

閉止回閥、取消止回閥等方式均能達到良好的節電效果。

上海長征泵閥節能水泵效果也是很好的,具體可以參考更多的長征水泵節能

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