给水泵站-工艺设计.pptx

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取水泵站送水泵站送水泵站加压泵站加压泵站循环泵站循环泵站生产污水泵站生产污水泵站生活污水泵站生活污水泵站雨水泵站雨水泵站合流泵站合流泵站污泥泵站污泥泵站 排（污）水泵站排（污）水泵站 给水泵站给水泵站一、一、根据作用水泵站分类根据作用水泵站分类地面式泵站地面式泵站半地下式泵站半地下式泵站地下式泵站地下式泵站人工控制泵站人工控制泵站半自动化泵站半自动化泵站全自动化泵站全自动化泵站遥控泵站遥控泵站按泵站在给按泵站在给水系统作用水系统作用按水泵机组按水泵机组与地面位置与地面位置 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类按照泵房按照泵房基础型式基础型式按照操作条按照操作条件及方式分件及方式分固定固定移动移动 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类 泵泵 船船 泵泵 车车 根据与地面的相对标高关系分类根据与地面的相对标高关系分类 移动式移动式 H H 大，投资省，工期短大，投资省，工期短 固定式固定式 H H 较小，投资大，工期长较小，投资大，工期长地地 面面 式式 分基型泵房：泵房的基础与机组的基础分开建筑（分基型泵房：泵房的基础与机组的基础分开建筑（H H 较小）较小）半地下式半地下式 矩形干室型泵房：泵房水下墙与底板浇筑成整体箱型结构，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（形成一个干燥的地下室（H H 较大）较大）地地 下下 式式 圆筒干室型泵房：整个泵房建筑于地下（圆筒干室型泵房：整个泵房建筑于地下（H H大）大）分基型泵房分基型泵房干室型泵房干室型泵房湿湿 室室 型型块块 基基 型型 根据泵房基础的型式分类根据泵房基础的型式分类 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类干室型泵房干室型泵房半地下式半地下式分基型泵房分基型泵房地面式地面式泵房的基础与机组的基泵房的基础与机组的基础分开建筑（础分开建筑（H H 较小较小）泵房水下墙与底板浇筑成整体箱型结构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形成一个干燥的地下室 （H H 较大）较大）二、给水泵站的作用二、给水泵站的作用 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类作作 用用给水增加能量，达到输水的面的给水增加能量，达到输水的面的设有蓄水池的泵站具有调节水量的作用设有蓄水池的泵站具有调节水量的作用三、水泵站的组成三、水泵站的组成水泵站水泵站机械间机械间的组成的组成1.1.水泵机组：水泵机组：水泵和电机水泵和电机2.2.管路系统：管路系统：吸水和压水管路吸水和压水管路3.3.吸水井：吸水井：即吸水池即吸水池4.4.控制、调节、和安全设备：控制、调节、和安全设备：阀件与水锤消除器等阀件与水锤消除器等5.5计量和检测设备：计量和检测设备：流量计、压力计、真空表等流量计、压力计、真空表等6.6.启动引水设备：启动引水设备：真空引水和灌水设备真空引水和灌水设备7.7.电气设备：电气设备：电机的启动、配电设备电机的启动、配电设备8.8.通讯及自动控制设备：通讯及自动控制设备：9.9.起重设备：起重设备：安装、检修用吊车、电动葫芦安装、检修用吊车、电动葫芦10.10.排水设施：排水设施：排水泵、排水沟、集水坑等排水泵、排水沟、集水坑等11.11.其他设施：其他设施：采暖、通风、照明、结构等采暖、通风、照明、结构等构成泵站的主要工艺设施构成泵站的主要工艺设施四、取水泵站（一级泵站）四、取水泵站（一级泵站第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类吸水井吸水井 稳定水位，拦截水中漂浮物稳定水位，拦截水中漂浮物泵泵 房房 安装机组及其控制设备安装机组及其控制设备闸阀井闸阀井 检修机组，控制流量（合流、分流）检修机组，控制流量（合流、分流）2 2、组成：、组成：1 1、作用：、作用：从水源取水，送水至水厂从水源取水，送水至水厂地表水泵站工艺流程地表水泵站工艺流程1 1水源；水源；2 2吸水井；吸水井；3 3取水泵房；取水泵房；4 4闸阀井；闸阀井；5 5净化厂净化厂四、取水泵站四、取水泵站 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类5 5、泵房设计中需考虑的因素、泵房设计中需考虑的因素 河岸的稳定性河岸的稳定性泵房的稳定性泵房的稳定性通风、采光、起重、排水、防洪通风、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。远距离输水至市区，水锤、节电、检修、调度及通讯等问题。4 4、泵房型式：干室型（地下式、半地下式）、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。一个干燥的地下室。3 3、泵站特点、泵站特点以均匀供水为目标以均匀供水为目标 水源水位变幅较大水源水位变幅较大四、取水泵站四、取水泵站 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类水源水源泵站泵站用户用户地下水生活取水泵站工艺流程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地下水工业取水泵站工艺流程水源水源泵站泵站生产车间生产车间净水构筑物净水构筑物 五、送水泵站（二级泵站）五、送水泵站（二级泵站）第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类清水池清水池吸水井吸水井 泵泵 房房 管管 网网水水 塔塔2 2、组成：、组成：1 1、作用：、作用：将净水厂清水池的水送至管网将净水厂清水池的水送至管网送水泵站工艺流程送水泵站工艺流程1 1清水池；清水池；2 2吸水井；吸水井；3 3送水泵房；送水泵房；4 4管网；管网；5 5高地水池（水塔）高地水池（水塔）五、送水泵站五、送水泵站 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类3 3、泵房型式、泵房型式：干室型或分基型（地面式或半地下，平面为矩形）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。池。流量变化较大，为适应此变化流量变化较大，为适应此变化 H H较小较小（34m)4 4、特点：、特点：设置多台同型号或不同型号水泵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，建筑面积增大，开停机频繁，运行管理复杂。运行管理复杂。水泵调速运行水泵调速运行 减少机组台数，减小泵房面减少机组台数，减小泵房面 积，简化运行管理积，简化运行管理5 5、清水池：、清水池：五、送水泵站五、送水泵站 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类6 6、吸水井、吸水井分离式分离式与清水池分离与清水池分离池内式池内式建于清水池内建于清水池内六、加压泵站六、加压泵站 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类加压泵站供水方式加压泵站供水方式1 1二级泵站；二级泵站；2 2增压泵房；增压泵房；3 3水库泵站；水库泵站；4 4配水管网；配水管网；5 5输水管；输水管；6 6逆止阀逆止阀1 1、作用：、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；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。坏，减少能耗，采用分区分压供水。2 2、加压方式、加压方式在输水管线上直接设串联泵加压（泵串联加压）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）清水池及泵站加压（泵站串联加压）七、循环泵站七、循环泵站 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类一般设有冷水泵和热水泵两组水泵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。使企业内的生产用水循环使用，以节约用水。2 2、工艺特点及要求：、工艺特点及要求：供水对象要求的水压比较稳定供水对象要求的水压比较稳定不同季节水量有变化不同季节水量有变化供水安全性要求较高，站内台数较多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水泵最好采用自灌式工作1 1、作用：、作用：3 3、泵房型式、泵房型式：半地下式，以保证水泵良好的吸水条半地下式，以保证水泵良好的吸水条 件和管理方便。件和管理方便。循环给水系统工艺流程循环给水系统工艺流程1生产车间；生产车间；2净水构筑物；净水构筑物；3热水井；热水井；4循环水泵；循环水泵；5冷水构筑物；冷水构筑物；6集水池；集水池；7补充新鲜水补充新鲜水八、泵站的设计流量和扬程八、泵站的设计流量和扬程 第一节第一节 给水泵站作用与分类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 输水管漏损和净水构筑物自身用水系数，=1.051.1；qvd供水对象最高日流量，m3/d;t 泵站一昼夜工作小时数。及其变化规律及其变化规律是选泵的主要依据是选泵的主要依据qv 泵站设计流量，m3/h；八、泵站的设计流量和扬程八、泵站的设计流量和扬程 第一节第一节 给水泵站作用与分类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 给水系统中自身用水系数，=1.011.02；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八、泵站的设计流量和扬程 第一节第一节 给水泵站作用与分类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）（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设计流量按最高日最高时用水量计算；量计算；实行分级供水，每小时供水量实行分级供水，每小时供水量等于用水量。等于用水量。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。量等于用户用水量。适用大城市供水。按按最最高高日日的的逐逐时时用用水水变变化化曲曲线线来来确确定定各各时时段段水水泵泵的的分分级级供供水水线线，以以不不同台数或型号水泵的组合来完成分级供水。同台数或型号水泵的组合来完成分级供水。qvtqv4=qvmaxqv3t1t2t3t4t6t5t7qv2qv1八、泵站的设计流量和扬程八、泵站的设计流量和扬程 第一节第一节 给水泵站作用与分类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）（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。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 2）当当管管网网内内设设有有水水塔塔时时，由由于于它它能能调调节节水水泵泵供供水水和和用用水水的的流流量量差差,故故采采用用均均匀匀供供水水方方式式。即即泵泵站站流流量量可可不不等等于于用用水水量量，不不足足部部分分由由水水塔塔补补充充，多多余余部部分分进进入入水水塔塔，一一天天的的总总供供水水量量等等于于最最高高日日用用水水量量。适适用用中小城市供水。中小城市供水。八、泵站的设计流量和扬程八、泵站的设计流量和扬程 第一节第一节 给水泵站作用与分类给水泵站作用与分类 3、泵站设计扬程的确定 送水至净水构筑物或往循环生产给水系统补充新鲜水时送水至净水构筑物或往循环生产给水系统补充新鲜水时 直接送水至用户直接送水至用户（h h1 1安全水头，安全水头，1-2m1-2m）H Hsevsev给水管网中控制点所要求的最小自由水压，给水管网中控制点所要求的最小自由水压，mHmH2 2O O八、泵站的设计流量和扬程八、泵站的设计流量和扬程 第一节第一节 给水泵站作用与分类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。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)(2)二级泵站扬程的确定二级泵站扬程的确定H Hf f消防所需水压消防所需水压h hf f消防水头损失消防水头损失 第二节第二节 水泵选型水泵选型水泵选型依据：水泵选型依据：工程所需水量和水压及其变化规律工程所需水量和水压及其变化规律水泵选型原则和要求：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；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；满足泵站设计流量和设计扬程的要求；型号整齐，互为备用；型号整齐，互为备用；大小兼顾，调配灵活；大小兼顾，调配灵活；所选水泵运行效率高，机组安全、稳定；所选水泵运行效率高，机组安全、稳定；近远期结合；近远期结合；施工、运行和管理方便；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。选用一定数量的备用泵。第二节第二节 水泵选型水泵选型选择水泵的一般方法和步骤：选择水泵的一般方法和步骤：a 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。的泵型。b b、确定不同泵型的台数（台数明显不合适的去掉）。确定不同泵型的台数（台数明显不合适的去掉）。c 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。行比较，保留若干较为合理方案，作为初选方案。d 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。作点及安装高程。e e、选配动力机及辅助设备，拟定泵房的结构型式及尺寸。选配动力机及辅助设备，拟定泵房的结构型式及尺寸。f f、对各方案，计算其所需设备费、土建投资、运行管理费等。对各方案，计算其所需设备费、土建投资、运行管理费等。g g、进行技术经济比较，选择最佳方案。进行技术经济比较，选择最佳方案。第二节第二节 水泵选型水泵选型一、确定工作泵的型号和台数一、确定工作泵的型号和台数1、满足最不利工况、满足最不利工况例题例题 某某小小区区给给水水泵泵站站管管路路总总长长L=3000m，钢钢管管管管径径DN=500mm，最最大大工工况况qvmax=800m3/h,qvmin=400m3/h,吸吸水水井井最最低低水水位位与与最最不不利利地地形形高高差差Hst=1m,自自由由水水压压H0=12m，泵泵站站内内部部水水头头损损失失h泵泵站站=2m，安安全全水水头头取取H安安全全=1.5m，在在最最大大流流量量qvmax时从水泵站至最不利点的管路水头损失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？，试选择水泵？解：选泵步骤如下：解：选泵步骤如下：(1)(1)确定设计流量：确定设计流量：qv=qvmax=800m3/h=0.22m3/s;qvmin=800m3/h=0.11m3/s (2)(2)确定设计扬程：确定设计扬程：H=Hst+H0+hw+h泵站泵站+H安全安全=1+12+3.3+2+1.5=19.8m h总总=H=hw+h泵站泵站=3.3+2=5.5m，=h总总/qv2=5.5/0.222=113.64 (3)根据根据qv=qvmax=0.22m3/s,H=19.8m查泵型谱图和泵样本初选查泵型谱图和泵样本初选12sh-19泵泵 (4)求解水泵工作点，确定所选水泵是否适合需要求解水泵工作点，确定所选水泵是否适合需要 第二节第二节 水泵选型水泵选型 第二节第二节 水泵选型水泵选型一、确定工作泵的型号和台数一、确定工作泵的型号和台数解：选泵步骤如下：解：选泵步骤如下：（5）分析）分析 由图知；满足最大流量要求，且由图知；满足最大流量要求，且效率高效率高=85%，选泵合适。，选泵合适。但小于最大流量运行时产生扬程但小于最大流量运行时产生扬程浪费，导致能量无谓消耗。浪费，导致能量无谓消耗。在泵站设计和运行中应尽量减少在泵站设计和运行中应尽量减少这种浪费。这种浪费。80520H(m)qv(m3/h)P85%O80520H(m)qv(m3/h)85%O65%40026M 第二节第二节 水泵选型水泵选型一、确定工作泵的型号和台数一、确定工作泵的型号和台数2、减少能量浪费途径、减少能量浪费途径a、大小兼顾，调配灵活、大小兼顾，调配灵活 泵台数越多，浪费越少；但投资越大，越泵台数越多，浪费越少；但投资越大，越不便管理。通常不宜超过两种型号。不便管理。通常不宜超过两种型号。b、型号整齐，互为备用、型号整齐，互为备用 泵台数越多，浪费越少，互为备用，零件泵台数越多，浪费越少，互为备用，零件储备、加工制作、维护管理，都有益处；储备、加工制作、维护管理，都有益处；但投资越大。通常但投资越大。通常57台内节能可抵投资。台内节能可抵投资。c、水泵换轮运行、水泵换轮运行 水泵换轮运行，可减少浪费；但换轮要停水泵换轮运行，可减少浪费；但换轮要停泵，操作不便。适应长期调节。泵，操作不便。适应长期调节。d、水泵调速运行、水泵调速运行 水泵调速运行，可减少浪费。水泵调速运行，可减少浪费。水泵调速运行工况水泵调速运行工况多台不同型号泵并联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多台同型号泵并联运行工况水泵换轮运行工况水泵换轮运行工况 第二节第二节 水泵选型水泵选型一、确定工作泵的型号和台数一、确定工作泵的型号和台数3、提高运行效率的途径、提高运行效率的途径 a、尽量选用大泵、尽量选用大泵 大泵比小泵效率高。大泵比小泵效率高。知道为什么吗？知道为什么吗？b、力求泵在高效区工作、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。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、尽量减小管路流动损失 缩短管路长度，减少不必要的附件。缩短管路长度，减少不必要的附件。d、减小泵内各种损失、减小泵内各种损失 减小机械损失、容积损失、流动损失。减小机械损失、容积损失、流动损失。第二节第二节 水泵选型水泵选型二、确定备用泵的型号和台数二、确定备用泵的型号和台数1、水泵储备、水泵储备 a、尽量选用大泵、尽量选用大泵 大泵比小泵效率高。大泵比小泵效率高。知道为什么吗？知道为什么吗？b、力求泵在高效区工作、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。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、尽量减小管路流动损失 缩短管路长度，减少不必要的附件。缩短管路长度，减少不必要的附件。d、减小泵内各种损失、减小泵内各种损失 减小机械损失、容积损失、流动损失。减小机械损失、容积损失、流动损失。