给水泵站 工艺设计.ppt

第一节：给水泵站作用与分类 第二节：水泵选型 第三节：水泵机组的布置和基础设计 第四节：水泵管路系统 第五节：泵站水锤及防护 第六节：泵站辅助设备 第七节：给水泵站的工艺设计及构造特点,第五章 给水泵站工艺设计,,第五章 给水泵站工艺设计,呼和浩特引黄入呼岸边泵站,包头市引黄入市水源泵站,,第五章 给水泵站工艺设计,,第五章 给水泵站工艺设计,取水泵站 送水泵站 加压泵站 循环泵站,生产污水泵站 生活污水泵站 雨水泵站 合流泵站 污泥泵站,排（污）水泵站,给水泵站,,,一、 根据作用水泵站分类,,,,地面式泵站 半地下式泵站地下式泵站,人工控制泵站 半自动化泵站 全自动化泵站 遥控泵站,,,,,,按泵站在给 水系统作用,按水泵机组 与地面位置,第一节 给水泵站作用与分类,,按照泵房 基础型式,按照操作条 件及方式分,固定移动,第一节 给水泵站作用与分类,泵 船泵 车,根据与地面的相对标高关系分类,移动式△H 大，投资省，工期短,固定式△H 较小，投资大，工期长,地 面 式 —— 分基型泵房：泵房的基础与机组的基础分开建筑（△H 较小） 半地下式 —— 矩形干室型泵房：泵房水下墙与底板浇筑成整体箱型结构， 形成一个干燥的地下室（△H 较大） 地 下 式 —— 圆筒干室型泵房：整个泵房建筑于地下（△H大）,分基型泵房 干室型泵房 湿 室 型 块 基 型,,,根据泵房基础的型式分类,第一节 给水泵站作用与分类,干室型泵房——半地下式,分基型泵房——地面式,泵房的基础与机组的基 础分开建筑（△H 较小）,泵房水下墙与底板浇筑成整体箱型结构形成一个干燥的地下室 （ △H 较大）,二、给水泵站的作用,第一节 给水泵站作用与分类,,作 用,给水增加能量，达到输水的面的 设有蓄水池的泵站具有调节水量的作用,三、水泵站的组成,水泵站 机械间 的组成,,1.水泵机组：水泵和电机 2.管路系统：吸水和压水管路 3.吸水井：即吸水池 4.控制、调节、和安全设备：阀件与水锤消除器等 5.计量和检测设备：流量计、压力计、真空表等 6.启动引水设备：真空引水和灌水设备 7.电气设备：电机的启动、配电设备 8.通讯及自动控制设备： 9.起重设备：安装、检修用吊车、电动葫芦 10.排水设施：排水泵、排水沟、集水坑等 11.其他设施：采暖、通风、照明、结构等,,构成泵站的主要工艺设施,四、取水泵站（一级泵站）,第一节 给水泵站作用与分类,吸水井 — 稳定水位，拦截水中漂浮物 泵 房 — 安装机组及其控制设备 闸阀井 — 检修机组，控制流量（合流、分流）,2、组成：,1、作用：从水源取水，送水至水厂,地表水泵站工艺流程,1—水源；2—吸水井；3—取水泵房；4—闸阀井；5——净化厂,,四、取水泵站,第一节 给水泵站作用与分类,5、泵房设计中需考虑的因素,河岸的稳定性 泵房的稳定性 通风、采光、起重、排水、防洪 远距离输水至市区，水锤、节电、检修、调度及通讯等问题。

4、泵房型式：干室型（地下式、半地下式）泵房水下部分与基础连成整体，浇筑成一个封闭的箱型结构，形成一个干燥的地下室3、泵站特点,以均匀供水为目标 水源水位变幅较大,,四、取水泵站,第一节 给水泵站作用与分类,水源,泵站,用户,地下水生活取水泵站工艺流程,,地下水工业取水泵站工艺流程,水源,泵站,,生产车间,净水构筑物,,,,,,,五、送水泵站（二级泵站）,第一节 给水泵站作用与分类,清水池 吸水井 泵 房 管 网 水 塔,2、组成：,1、作用：将净水厂清水池的水送至管网,送水泵站工艺流程,1—清水池；2—吸水井；3—送水泵房；4—管网；5——高地水池（水塔）,,五、送水泵站,第一节 给水泵站作用与分类,3、泵房型式：干室型或分基型（地面式或半地下，平面为矩形）,一级泵站为均匀供水，而二级泵站为分级供水，两者的每小时供水量不相等，为了调节两流量的差额，需在一、二级泵站间建造清水池流量变化较大，为适应此变化△H较小（3~4m),4、特点：,设置多台同型号或不同型号水泵建筑面积增大，开停机频繁，运行管理复杂 水泵调速运行减少机组台数，减小泵房面积，简化运行管理,,5、清水池：,五、送水泵站,第一节 给水泵站作用与分类,6、吸水井,分离式——与清水池分离 池内式——建于清水池内,,六、加压泵站,第一节 给水泵站作用与分类,加压泵站供水方式,1—二级泵站；2—增压泵房；3—水库泵站；4—配水管网；5—输水管；6—逆止阀,1、作用： 输配管线长、供水点地势高或地形起伏较大时需加压供水； 当管网面积大，为降低水厂出水压力，减少管道漏损和卫生器具损坏，减少能耗，采用分区分压供水。

2、加压方式,在输水管线上直接设串联泵加压（泵串联加压） 清水池及泵站加压（泵站串联加压）,,七、循环泵站,第一节 给水泵站作用与分类,一般设有冷水泵和热水泵两组水泵,使企业内的生产用水循环使用，以节约用水2、工艺特点及要求：,供水对象要求的水压比较稳定 不同季节水量有变化 供水安全性要求较高，站内台数较多 水泵最好采用自灌式工作,1、作用：,3、泵房型式：半地下式，以保证水泵良好的吸水条件和管理方便循环给水系统工艺流程 1—生产车间；2—净水构筑物； 3—热水井； 4—循环水泵； 5—冷水构筑物； 6—集水池；7—补充新鲜水,八、泵站的设计流量和扬程,第一节 给水泵站作用与分类,流量 扬程,1、取水泵站（一级泵站）流量的确定,（1）从水源取水、送水到净水构筑物，水泵昼夜均匀工作,泵站设计流量按最高日用水量计算,,α ——输水管漏损和净水构筑物自身用水系数，α=1.05～1.1；,qvd——供水对象最高日流量，m3/d; t ——泵站一昼夜工作小时数及其变化规律是选泵的主要依据,,qv ——泵站设计流量，m3/h；,八、泵站的设计流量和扬程,第一节 给水泵站作用与分类,1、取水泵站（一级泵站）流量的确定,（2）将水直接供给用户或到地下集水池（等同二级泵站）,泵站设计流量按最高日用水量计算,,β ——给水系统中自身用水系数，α=1.01～1.02；,qvd——供水对象最高日流量，m3/d; t ——泵站一昼夜工作小时数。

qv ——泵站设计流量，m3/h；,八、泵站的设计流量和扬程,第一节 给水泵站作用与分类,2、送水泵站（二级泵站）流量的确定（与管网中是否设置水塔有关）,设计流量按最高日最高时用水量计算；实行分级供水，每小时供水量等于用水量⑴当管网不设水塔时，泵站采用分级供水方式即任何小时泵站供水量等于用户用水量适用大城市供水按最高日的逐时用水变化曲线来确定各时段水泵的分级供水线，以不同台数或型号水泵的组合来完成分级供水qv,t,,,,,,qv4=qvmax,qv3,,,,,,,,,,,,,,,,t1,t2,t3,t4,t6,t5,,,,,,,t7,qv2,qv1,八、泵站的设计流量和扬程,第一节 给水泵站作用与分类,2、送水泵站（二级泵站）流量的确定（与管网中是否设置水塔有关）,,采用均匀供水方式，泵站设计流量按最高日平均时用水量计算2）当管网内设有水塔时，由于它能调节水泵供水和用水的流量差,故采用均匀供水方式即泵站流量可不等于用水量，不足部分由水塔补充，多余部分进入水塔，一天的总供水量等于最高日用水量适用中小城市供水八、泵站的设计流量和扬程,第一节 给水泵站作用与分类,3、泵站设计扬程的确定,⑴ 送水至净水构筑物或往循环生产给水系统补充新鲜水时,⑵ 直接送水至用户,（h1—安全水头，1-2m）,,Hsev——给水管网中控制点所要求的最小自由水压，mH2O,八、泵站的设计流量和扬程,第一节 给水泵站作用与分类,3、泵站设计扬程的确定,若有消防要求：其扬程除了满足将水送入管网需提供的净扬程、服务水头及需克服的管路损失扬程外，还应满足消防时的水压要求以及通过消防流量时的水头损失。

扬程满足净扬程、管路损失扬程以及用户所需的服务水头要求,(2)二级泵站扬程的确定,Hf——消防所需水压 hf——消防水头损失,第二节 水泵选型,水泵选型依据： 工程所需水量和水压及其变化规律,水泵选型原则和要求：,在满足最不利工况条件下，考虑各种工况，节约投资，减少能耗； 满足泵站设计流量和设计扬程的要求； 型号整齐，互为备用； 大小兼顾，调配灵活； 所选水泵运行效率高，机组安全、稳定； 近远期结合； 施工、运行和管理方便； 选择吸水性能好的泵，且各泵安装高程应尽量一致； 选用一定数量的备用泵第二节 水泵选型,选择水泵的一般方法和步骤：,a、根据泵站设计扬程从综合型谱图上选择几种满足扬程而流量不同的泵型 b、确定不同泵型的台数（台数明显不合适的去掉）c、对不同泵型进行的运行效率、台数、总功率、气蚀性能参数等进行比较，保留若干较为合理方案，作为初选方案 d、按初选各方案的泵型及台数，配置管路及其附件，并求出水泵工作点及安装高程 e、选配动力机及辅助设备，拟定泵房的结构型式及尺寸 f、对各方案，计算其所需设备费、土建投资、运行管理费等 g、进行技术经济比较，选择最佳方案第二节 水泵选型,一、确定工作泵的型号和台数,1、满足最不利工况,例题某小区给水泵站管路总长L=3000m，钢管管径DN=500mm，最大工况qvmax=800m3/h, qvmin=400m3/h,吸水井最低水位与最不利地形高差Hst=1m,自由水压H0=12m，泵站内部水头损失h泵站=2m，安全水头取H安全=1.5m，在最大流量qvmax时从水泵站至最不利点的管路水头损失hw=3.3m，试选择水泵？ 解：选泵步骤如下：(1)确定设计流量：qv= qvmax=800m3/h=0.22m3/s; qvmin=800m3/h=0.11m3/s(2)确定设计扬程： H=Hst+H0+hw+ h泵站+ H安全=1+12+3.3+2+1.5=19.8mh总= H=hw+ h泵站=3.3+2=5.5m，φ= h总/qv2=5.5/0.222=113.64(3)根据qv= qvmax=0.22m3/s, H=19.8m查泵型谱图和泵样本初选12sh-19泵(4)求解水泵工作点，确定所选水泵是否适合需要,第二节 水泵选型,第二节 水泵选型,一、确定工作泵的型号和台数,解：选泵步骤如下：（5）分析由图知；满足最大流量要求，且效率高η=85%，选泵合适。

但小于最大流量运行时产生扬程浪费，导致能量无谓消耗在泵站设计和运行中应尽量减少这种浪费805,20,H(m),qv(m3/h),●,,,,P,η,,85%,O,,,,,,,,805,20,H(m),qv(m3/h),●,,,η,85%,O,,,,65%,400,26,M,,,,,,,,第二节 水泵选型,一、确定工作泵的型号和台数,2、减少能量浪费途径 a、大小兼顾，调配灵活泵台数越多，浪费越少；但投资越大，越不便管理通常不宜超过两种型号 b、型号整齐，互为备用泵台数越多，浪费越少，互为备用，零件储备、加工制作、维护管理，都有益处；但投资越大通常5~7台内节能可抵投资 c、水泵换轮运行水泵换轮运行，可减少浪费；但换轮要停泵，操作不便适应长期调节 d、水泵调速运行水泵调速运行，可减少浪费水泵调速运行工况,多台不同型号泵并联运行工况,多台同型号泵并联运行工况,水泵换轮运行工况,第二节 水泵选型,一、确定工作泵的型号和台数,3、提高运行效率的途径a、尽量选用大泵大泵比小泵效率高知道为什么吗？b、力求泵在高效区工作频率高的工况在高效区工作，频率很低的工况可以不在高效区工作c、尽量减小管路流动损失缩短管路长度，减少不必要的附件。

d、减小泵内各种损失减小机械损失、容积损失、流动损失第二节 水泵选型,二、确定备用泵的型号和台数,1、水泵储备a、尽量选用大泵大泵比小泵效率高知道为什么吗？b、力求泵在高效区工作频率高的工况在高效区工作，频率很低的工况可以不在高效区工作c、尽量减小管路流动损失缩短管路长度，减少不必要的附件d、减小泵内各种损失减小机械损失、容积损失、流动损失。