試論凈水廠泵房型式的選擇
給水泵房的型式較多,按照水泵層設(shè)置位置可分為地面式、地下式與半地下式。地面式泵房的優(yōu)點是施工方便,造價較低和運行條件較好,但同時存在水泵啟動前需要進行引水等缺點;而地下式泵房水泵啟動比較方便,缺點是用材多、施工復(fù)雜、造價高,工作環(huán)境不如地面式,易被水淹,日常運行管理不方便,需上上下下爬樓梯。
凈水廠泵房的型式選擇是否合理,不僅關(guān)系到工程建設(shè)的投資總額,而且將直接決定著其投入運行后能否安全運行、方便管理。本文以一般二級泵房的型式選擇為例,試論其主要影響因素,旨在為同行提供一個思路,避免在泵房的選擇時走入誤取。
給水泵房的型式較多,按照水泵層設(shè)置位置可分為地面式、地下式與半地下式。地面式泵房的優(yōu)點是施工方便,造價較低和運行條件較好,但同時存在水泵啟動前需要進行引水等缺點;而地下式泵房水泵啟動比較方便,缺點是用材多、施工復(fù)雜、造價高,工作環(huán)境不如地面式,易被水淹,日常運行管理不方便,需上上下下爬樓梯。
泵房型式的選擇應(yīng)依據(jù)現(xiàn)實情況,因地制宜,但是近些年來,有些建設(shè)單位不管現(xiàn)實情況,而是到外地參觀考察時,看到某些型式比較普遍、比較流行,回來后也就簡單雷同選擇,為以后的生產(chǎn)運行帶來了隱患。
事實上,泵房型式的選擇有其自身的影響因素,主要包括:
1、 機組布置
水泵機組的排列是泵站內(nèi)布置的主要內(nèi)容,它決定泵房建筑面積的大小,機組布置應(yīng)保持運行安全、裝卸、維修和管理方便。
2、 水源水位及水位變幅
水源水位的高低直接關(guān)系到泵的安裝高度。水位低時,為保證滿足水泵的吸水性能要求,必須相應(yīng)的降低泵軸高度,甚至采用地下式泵房來滿足這一要求;相反水位高時,則可以適當(dāng)抬高泵軸高度。因而,水位高低無疑是泵房型式選擇的制約條件之一。 水源水位的變化幅度是選擇泵房型式的另一制約條件。水源水位變幅較大時,必須采取措施,保證低水位時的取水安全。如采用地下式泵房或可移動式取水泵房等。
江南一帶以地面水為水源的凈水廠,水源水位變幅小,一般都小于水泵有效吸程,凈水廠自然地面高程略高于水源最高水位。由于地面式泵房結(jié)構(gòu)簡單、用材省、施工容易、造價低、安全性高,通風(fēng)采光防潮排水等條件都較好,因而這一類水廠應(yīng)側(cè)重于地面式泵房或半地下式泵房。而以地下水為水源的水廠或水位變幅較大的地表水水廠,應(yīng)主要考慮采用地下式泵房,以保證滿足水泵的吸水性能。
另外,由于水源水位的變化幅度直接影響到泵房的安全及水泵正常工作。因此,在降低水泵安裝高程滿足水泵吸水性能要求的同時,還必須采取抗?jié)B結(jié)構(gòu)等措施以防止高水位對泵房的淹沒危險。
3、 水泵的吸水性能
眾所周知,泵房埋深及泵房型式,絕大多數(shù)情況下取決于泵的安裝高度,而泵的安裝高度與泵的吸水性能直接相關(guān),水泵都有其額定的允許吸上真空高度,該值愈大,意味著泵軸與水源水面高程差可以愈大,泵軸可作相應(yīng)抬高,甚至可采用地面式泵房。相反地,泵軸高程必須下降,泵房埋深必須相應(yīng)地增加。 凈水廠常用的水泵為臥式離心泵,一般允許吸上真空高度為5米左右。我們在確定泵房型式時,可在保證不發(fā)生氣蝕的前提下,應(yīng)充分利用水泵的允許吸上真空高度,即使采用地下式或半地下式泵房,也要盡量減少泵站的埋深,降低工程造價。
4、水泵吸水管路
吸水管路應(yīng)盡量減少管件,減少吸水管長度,并防止吸水管進口淹沒深度不夠,造成吸氣現(xiàn)象。水泵安裝高度越大,則吸水管道越長,在泵房選型時也必須引起注意。
5、土建要求
泵站的土建結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證滿足工藝布置的要求,如抗?jié)B性、抗浮、消防、通訊、電氣以及泵房內(nèi)排水等都與泵房的型式直接關(guān)聯(lián),在進行泵房型式的選擇時,也應(yīng)對其進行考慮。
6、地下水位
地下水位高低對泵房的型式影響也較大,地下水位過高,必然要考慮泵房的抗?jié)B性及抗浮情況,可通過抬高泵房位置的方法加以解決。當(dāng)采取地下式泵房時,應(yīng)加強泵房的抗?jié)B性,防止?jié)B漏水,同時應(yīng)考慮靜水壓力的影響,避免結(jié)構(gòu)受損及筒體上浮現(xiàn)象的產(chǎn)生造成損失。
7、水泵引水方式
凈水廠多以離心泵作為主要機型,在啟泵前必須要進行引水,引水方式很多,常見的如自灌式、抽真空式及灌入壓力水等。各種引水方式都有其各自的優(yōu)、缺點,對應(yīng)泵房的型式也不同,如自灌式引水必須保證水源水位始終高于泵軸,因而一般應(yīng)用于地下式泵房;抽真空式則可以適當(dāng)抬高泵軸高度,在地面式及半地下式泵站內(nèi)應(yīng)用比較多;灌入壓力水(如自來水)則相對較為靈活,在各種型式泵站內(nèi)都有廣泛應(yīng)用。
以巢湖市供水有限公司二水廠為例,采用兩根直徑為1米的自流管流入原水集水井,管中設(shè)有過堤閘閥,集水井前設(shè)有蝶閥,安全性得到了保障,考慮方便引水,設(shè)計時采用了半地下式,94年建成投產(chǎn)至今運行良好。
結(jié)論:
影響泵房型式的因素眾多,一般地應(yīng)先抓住主要影響因素,象水源水位及變幅情況、水泵的吸水性能(允許吸上真空高度)等,是確定泵房型式的決定性因素。例如:當(dāng)水源水位與地面高程不大,能滿足水泵吸水性能要求而且水位變幅不大,則可首選地面式泵房;水源水位很低或水位變幅較大時,應(yīng)著重考慮地下式或半地下式,再決定其埋伸。在初步確定泵房的一種或幾種型式后,再結(jié)合其它影響因素(引水方式、地基情況、經(jīng)濟因素等)進行綜合考慮,確定最終理想方案。比如考慮引水方便,采用自灌式引水,則可適當(dāng)?shù)卦龃蟊梅柯裆睢?另外,諸如水泵型號、種類,引水設(shè)備等也都影響著泵房的型式,我們在進行具體的型式確定工作中,應(yīng)綜合眾多影響因素,依據(jù)客觀現(xiàn)實條件加以具體分析,并做方案比較,選擇最為合理的泵房型式,切不可盲目效仿。

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