泵站
输送的流量 必须在对所提出的系统作出全面分析的基础上确定各个泵站所需要的流量。必须考虑下列诸因素：计划的平均每天需水量、最大每天需水量、现有水源的安全出水量和泵站在整个系统工作中的作用。
精确地预测将来的需水量,经常可为泵站确定设计准则,泵站应该能够在很多年内对供水地区供水。通常的作法是:根据25年或更长时间内预期的需水量来确定泵站的规模,而初期安装的输水装置只要能满足5~10年内的输送流量的要求即可,至于将来的需水量,可以简单地用添装泵机组的方法来增加流量。
输送流量可能会受到原生水源出水量的限制,因此,有时希望选择泵的大小恰好能排送水源的安全出水量。但是,更经常的做法是:在短时期内使水源的供水量大大超支,而在需水量较小的较长时间内让水源得以重新充满。在这种情况下,根据预期的高峰需水量的大小和这一需水量必须满足的持续时间的长短,输送流量可以超过水源安全出水量的200%以上。
泵站在整个运行系统中的作用也能影响所需输送流量的确定。有时,切实可行的办法是在处理装置附近建置一个均衡蓄水池,使水源能提供不变的输送流量。均衡蓄水池必须有足够大的容量,以便根据所处理的需水量在流量变化时放出水而不致发生溢流或排空现象。由于根据固定不变的输入水量来决定均衡蓄水池的大小,所以,引自水源的输送管路不需要输送高峰流量,因此,输送管路的管径可选得最小。当减小输送管路管径而节省的价值,超过建置均衡蓄水池和从均衡蓄水池到水处理设备的短距离间的流量可调的泵送设备和输送设备的费用时,这种运行方式在经济上是可行的。因此,当供水源距水处理地点的距离较远时,希望采用这种运行方案。
泵型的选择 泵站和进水口建筑物的位置和构形以及预定的扬程和流量,均是影响选择某种特定型式的泵结构的主要因素。如果泵站和进水口建筑物必须设在地表的水库内,则必然要选择将扬水管伸入到吸水井中去的立式透平泵(深井泵)。
但是,在很多情况下,泵站位于水坝的下游,用吸入管路与进水口建筑物连接起来。在这种情况下。选用卧式离心泵是更为合理的。在自来水厂中常采用水平中开式的卧式离心泵,因为这种泵不需要拆卸吸入和排出管路就可以卸下旋转零件。在可能时应考虑选用底吸式泵以代替侧吸式泵,因为底吸式泵在泵站地面上所占的面积比较小。
水源对选择泵材料的影响 虽然在选择泵的材料时涉及到很多使用条件,但是与供水源有关的主要因素则是碱度和磨蚀性。原生水水源的碱度(或酸度)用原生水的pH值表示。在一般情况下,pH值超过8.5或者低于6时,就不能使用标准的配装部分青铜零件的泵(铸铁泵体、钢轴、青铜叶轮、青铜密封环和轴套)。pH值高的水通常来自地下水源,在这种情况下规定使用全部铸铁零件的泵或配装部分不锈钢零件的泵。
由于地表水源中的砂粒或其他悬浮物引起的磨蚀性,就要求选用不锈钢或镍铸铁的泵体,铸铁、镍铸铁或铬钢的叶轮以及不锈钢、磷青铜或蒙乃尔合金的密封环、轴、。轴套和填料压盖。
吸入和排出管路 为了将扬程损失和紊动减至最少，大力推荐在吸入和排出管路中采用曲率半径较大的弯头。推荐采用美国自来水厂联合会(AWWA)批准的具有外螺纹和框架的双阀瓣阀,或美国自来水厂联合会批准的适当类别的蝶形阀作为泵吸入管路和排出管路的隔离阀。此外,在泵的排出侧应该安装逆止阀以防止在停车或断电时水通过泵倒流。有很多种逆止阀已被满意地用于这种使用条件。但是,兼有优良节流特性的锥形阀具有可调节开启时间和关闭时间的能力,这证明在将波动减至最小限度方面是有效的,如果在经济上是可行的,则应该考虑把它用作泵的逆止阀。
在设计泵站时,常常采用有吸入集流管和排出集流管的总管,因为采用这种管路布置很容易做到并联运行。根据进水口建筑物的位置和吸入管路的布置,吸入集流管可以直接设在泵的下面,或者也可以沿泵站墙的外壁设置。排出集流管的相互连接为系统增加了适应性,万一在管线发生破裂事故时能提供额外的保护。
泵的原动机 自来水厂已经发展到了几乎无例外地采用电动机作为泵的原动机的程度。柴油机或汽油机可以用作发生事故时的原动机,或者在没有可靠的电力供应的地区用作主要的原动机。但是,由于柴油机或汽油机在连续运行时的昂贵成本和转速的限制,在大多数装置中不用它们作为原动机。
虽然在自来水厂中也使用一些直流电动机,但是,用作泵的原动机的电动机绝大部分是鼠笼式感应电动机、绕线式交流电动机或者同步交流电动机。可将液压式或电磁式调速装置与泵的原动机连接起来,以便根据需水量来改变抽送流量。
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