某水库输水泵站水泵选型分析

某水库输水泵站水泵选型分析
作者：杨雪林
来源：《珠江水运》2018年第14期
摘要：根据某水库进水侧水位和供水流量变幅大的特点，首先对立式泵和卧式泵方案进行了比选，然后对立式抽芯混流泵、长轴深井泵和井用潜水泵三种泵型进行了综合技术分析，最终选取了长轴深井泵的型式。

关键词：选型立式抽芯混流泵长轴深井泵井用潜水泵
1.概述
某水库集水面积约为50.1km2，为中型水库。

水库设有一座输水泵站，功能是抽引水库中的水供至11km外的中途泵站。

2.泵站特征参数
输水泵站供水规模为13.5万吨/天，平均日供水量为4.78万吨/天，泵站运行特征水位见表1，运行净扬程见表2。

泵站至水库供水管采用DN1600焊接钢管，沿程水力损失约9m，局部水头损失按沿程损失的10%计（即0.9m）；泵房内门槽、流道、出水管道及阀门等的水头损失，按2m计；另外，考虑2～3m的富余水头，故泵站设计（最低）扬程约26m，最高扬程43m。

3.台数初选
泵站设计流量为13.5万吨/天，根據规划，泵站的保证流量为4.82万吨/天，保证流量与设计流量约成三倍关系，为保证运行调度的灵活性，水泵装机台数宜采用4台（3用1备）或8台（6用2备）。

4.泵型初选
本泵站设计（最低）扬程26m，最高扬程43m，且单泵流量较小，可供选择的泵型较多。

从泵组的叶片型式上来说，离心泵和混流泵均可满足本泵站的需求。

从泵轴的方向来说，本工程可采用立式泵组，也可采用卧式泵组。

可供本工程选用的具体泵型主要包括如下五种：卧式混流泵、卧式离心泵、立式（抽芯）混流泵、长轴深井泵（属离心泵型）和井用潜水泵（属离心泵型）。

5.泵型比选
5.1泵轴方向的选择
本文对卧式泵和立式泵方案进行了技术分析比较，详见表1。

通过上表比较分析，立式泵方案土建投资小，施工难度低，可靠性较高，因此，本设计推荐采用立式泵方案。

即在立式（抽芯）混流泵、长轴深井泵和潜水深井泵三种泵型之间进行选择。

5.2泵型技术经济比较
立式（抽芯）混流泵电机布置在地面层，水泵叶轮安装在水下，电机和水泵通过若干段轴连接。

泵轴设护管布置在出水的扬水管内，护管内有保护泵轴的支撑轴承，泵轴通过中间联轴器连接，支撑轴承与扬水管之间存在间隙，轴承通过护管将力传至电机层基础，拆装时不需要拆除扬水管即可完成对叶轮和泵轴的抽取、更换。

电机布置在地面层可避免水淹厂房事故，运行巡视方便。

立式（抽芯）混流泵结构示意所示。

该泵型已在国内大中型泵站和热电厂冷却供水系统中获得较多应用。

井用潜水泵：井用潜水泵采用立式安装，配用潜水电机，电机和叶轮均安装在水下，电机和叶轮之间仅有一段很短的叶轮轴相连，扬水管仅起到扬水流道的作用。

该泵型安装、运行维护方便，运行稳定性好，噪音小。

受制于潜水电机的制造难度，该泵型的单泵设计流量一般在1000m3/ h以下。

长轴深井泵：长轴深井泵电机安装在地面层，水泵叶轮安装在水下。

泵轴与扬水管管壁之间设有一系列的支撑轴承，轴承通过支架与连管器固定，拆装时连同扬水管一起吊出，对加工精度和安装的要求相对较低。

同立式抽芯混流泵一样，其电机布置在地面层，也可避免水淹事故，运行巡视方便。

潜水深井泵结构简单，轴系短，轴承少，安装要求低，但应用于本工程泵组台数较多，土建工程量大，机电设备投资上也不占优势，因此，该泵型不适合于本泵站。

与立式抽芯混流泵相比，长轴深井泵轴承结构相对简单，加工精度相对较低，土建和机电设备投资基本一样。

故本工程推荐采用长轴深井泵，目前该泵型已经获得项目评审专家认可。

6.结语
长轴深井泵具有运行效率高，扬程范围广的优点。

目前，该泵型适用于电厂、钢铁厂、矿山、化工、消防、自来水厂、农业灌溉等行业，但在水库泵站领域尚未有应用先例。

对于经济发达地区，土地资源日趋宝贵，水库面积受限，库容需通过水位调节，故泵站进水侧的水位变幅较大，长轴深井泵能够较好的适应该类工程，该泵型在中小型水库泵站中具有较为广阔的应用前景。

参考文献：
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