高扬程泵站的水泵选型_刘家春

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Function Analysis of the Sh-type Centrifugal Water Pump Water-seal Pipe
L I Duo-min
( D epart ment of M ech anical En gineering, M aoming Inst it ut e, M aoming, Gu angd on g 525000, China)
Abstract: T his paper analyze t he sit uat ion of t he Sh-ty pe cent rifugal w at er pump axle seal t o l eak, discusses t he funct ion of t he Sh-t ype cent rifugal w at er pump w at er seal pipe, point s out t he w ay t o set up t he regulat ing v al ve o n t he w at er seal pipe. It could ex tend t he seal lif e and improve t he seal eff ect . Key words: Centr if ugal pump, Ax le-seal, Wat er-seal pipe, Regulat ing vale
1 450
功率 P ( kW ) 轴功率 电动机
Pa
功率
367
432
561
515
表 2 水泵 性能表
扬程 H ( m)
98 90 82
转速 n ( r/ min)
1 470
功率 P ( kW )
轴功率 电动机
Pa
功率
213
250
300
279
电动机 电压 ( V)
6 000
电动机 电压 ( V)
6 000
55
转速 n ( r/ min)
功率 P ( kW ) 轴功率 电动机
Pa
功率
99. 2
49
1 450
118. 6
160
42
131
65
136
58
1 450
148. 5
185
50
165. 5
电动机 电压 ( V)
380
380
泵效率 (%)
80 81 78 75 84 80
必需汽 蚀余量
(m)
5. 8
5. 8
一级、二级机组的位置、净扬程、管道长度和 一级串联管道相同, 为便于管理, 一级、二级机组 分别采用同型号水泵, 管道直径均为 DN500。一 级、二级管道的水头损失分别为 12. 61 m 和 4. 72 m, 总扬程分别为 50. 74 m 和 52. 46 m。所选泵型 均为 300S58, 泵性能见表 3。
此方案除水泵并联外, 其余均与一台泵一级 提水相同, 选择 2 台 12Sh-6 型泵, 泵性能见表 2。 2. 2 二站分级提水
该方案中又有两泵并联运行和每级提水均为 一套机组等两方案。
2. 2. 1 二级提水两泵并联运行 根据水源、管道走向及出水池的位置, 在高程
49. 99 m 处, 有一比较平坦地带, 在此处布置二级 泵站。这样, 一、二级站均采用并联运行方式; 一级 泵站建在源泉渠旁, 二级泵站建在高程 49. 99 m
由表 5 可以看出, 一台机组一级提水和一级 提水两泵并联运行这两种方案, 配套电动机总功 率最小, 但电动机电压为 600 V, 而站址距 10 kV 电源约 10 km, 输电线路及变压器投资太大, 限制 了泵站的建设, 该方案不予考虑。在其它方案中, 二级提水两泵并联运行与二条串联管道、二级提 水先串联后并联两方案相比, 在其它条件相同的 情况下: 配套电动机总功率小 50 kW; 可减少 管床的混凝土、镇墩混凝土及土方开挖、回填的工 程量, 从而降低工程投资; 管道投资少; 运行 管理方便、机组运行调度灵活; 需在二级泵站处 修建水池调节一级、二级泵站的流量差异及布置 二级泵站的吸水管道, 然而水池增加的混凝土量 小于减少的管床混凝土量。
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DRAINAGE AN D IRRIGATION MACHINERY Vol. 19 No. 3
高扬程泵站的水泵选型
刘家春, 付铁链
( 河北工程技术高等专科学校水利工程系)
摘 要: 水泵选型是高扬程泵站设计中的重要环节, 文中结合具体泵站的水泵选型, 给出了在多 种方案中选择最优方案的方法。
泵 型 350S 125A
泵 型 12Sh-6
流量 Q
( m 3/ h) ( L/ s)
787 1 157 1 538
219 321 427. 2
流量 Q
( m 3/ h) ( L/ s)
590
164
792
Biblioteka Baidu220
936
260
表 1 水泵 性能表
扬程 H ( m)
120 107 86
转速 n ( r/ min)
轴功率 电动机
Pa
功率
240. 2
257
315
247. 9
315
333
400
39
320
电动机 电压 ( V)
6 000
6 000
表 5 各选型方案有关参数表
方 案 一台泵一级提水 一级提水两泵并联运行 二级提水两泵并联运行
二级提水单泵运行
一条串联管道
二条串联管道 二级提水先串联后串联
水泵台数、型号
泵 型 500S59B 500S 59A
流量 Q
( m 3/ h) ( L/ s)
1 400
389
1 746
485
2 020
561
1 500
417
1 872
520
2 170
603
表 4 水泵 性能表
扬程 H ( m)
46 40 32 57 49
转速 n ( r/ min)
970
970
功率 P ( kW )
3 方案比较及选择
根据各选型方案, 将所选水泵台数、型号、配 套电动机总功率、电动机电压、泵效率范围等参数 列于表 5。
泵 型 300S 58A 300S 58
流量 Q
( m 3/ h) ( L/ s)
529
147
720
200
893
248
576
160
790
219
972
270
表 3 水泵 性能表
扬程 H ( m)
布置在高程 49. 99 m 处。一级、二级机组的净扬 程分别为 38. 13 m 和 47. 74 m; 管道长分别为 788 m 和 493 m。管道直径均为 DN 500, 一级、二级管 道的水头损失分别为 7. 53 m 和 5. 22 m, 一级、二 级机组的总扬程分别为 45. 66 m 和 52. 96 m, 所 选泵型同二级提水单独运行, 泵性能见表 4。 2. 3. 2 2 条串联管道
除水泵单独运行外, 其余均与二级提水两泵 并联运行相同, 一级、二级泵站所选泵型分别为 1 台 500S59B 和 1 台 500S59A, 泵性能见表 4。 2. 3 二级提水串联运行
串联运行方式有采用 1 条串联管道系统和 2 条管道系统等两种方案。
2. 3. 1 1 条串联管道 该方案一级机组布置在源泉渠旁, 二级机组
2 水泵选型方案
根据该地区管道的供应情况, 管道采用钢管。 根据该灌区的地形、地势、灌溉流量、提水净扬程 等情况, 水泵选型的方案有以下几种。 2. 1 一级提水
该方案中又有一台泵一级提水和一级提水两 泵并联运行等两方案。
2. 1. 1 一套机组一级提水 根据泵站提水流量要求, 输水管道直径为
DN 500, 输水管道长1 281 m , 经计算管道水头损 失为 12. 25 m, 泵站总扬程 97. 12 m , 所选水泵型 号为 350S125A, 泵性能见表 1。 2. 1. 2 一级提水两泵并联运行
泵效率 (%) 70 78 70
泵效率 (%) 74 77. 5 75
必需汽 蚀余量
(m)
5. 3
必需汽 蚀余量
(m) 5. 4 4. 3 3. 5
第一 作者 简 介: 刘 家春 ( 1960. 05—) , 男, 河 北工 程 技术 高等 专科 学校 副 教 授, 从 事水 泵与 水泵 站的 教学 和 研究; 河 北省 沧 州市 ( 061001) 。
一台 350S125A 二台 12Sh-6 二台 300S58 二台 300S58A 一台 500S59B 一台 500S59A 一台 500S59B 一台 500S59A 四台 300S58 四台 300S58
配套电动机总功率 (k W) 560 600 690
715
715
740 740
电动机电压 ( V) 6 000 6 000 380 380 6 000 6 000 6 000 6 000 380 380
泵效率 (%)
73 74 71 74 75 72
必需汽 蚀余量
(m)
4. 5
4. 5
效率范围 (%)
70～78 74～77. 5 75～81 75～81 71～75 71～75 71～75 71～75 75～81 75～81
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DRAINAGE AN D IRRIGATION MACHINERY Vol. 19 No. 3
排灌机械 第 19 卷第 3 期
刘家春 等: 高扬程泵站的水泵选型
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处, 并在二级泵站修建水池, 该水池既是一级泵站 的出水池, 也是二级泵站的进水池。一级、二级泵 站的净扬程分别为 38. 13 m 和 47. 74 m; 并联运 行的管道均为 DN500, 一级、二级泵站 的管长分 别为 788 m 和 493 m, 经计算水头损失分别为 7. 53 m 和 5. 72 m, 则总扬程分别为 45. 66 m 和 53. 46 m。根据一级、二级泵站的流量及扬程情况, 一 级、二级泵站所选泵型分别为: 2 台 300S58A 和 2 台 300S58, 泵性能见表 3。 2. 2. 2 二级提水单泵运行
( Hebei Engin eering and T echnical Coll ege, Hydr aul ic Engineeing D epart ment , Cangzh ou , Hebei 061001, C hina)
Abstract: P um p select in is an im port ant link o f high-head pum ping st at ion design. Com bining w ith co ncrete pumping st at ion. T his paper g ives a m et hod t o cho ose best progr am in t he v ar io us progr am . Key words: Pumping st at ion, High-head, Pump select ion
综上所述, 二级提水两泵并联运行, 无论是配 套电动机的总功率、水泵的效率、工程的投资, 还
是运行管理等方面均具有其它方案无法比拟的优 点。故该方案为所选方案。
4 结语
高扬程泵站设计中的水泵选型涉及的影响因 素较多, 且较复杂, 需进行多方案的比较, 在满足 灌溉要求的前提下, 应从装机容量的大小、泵效率 的高低、工程的投资、运行管理等多方面进行综合 比较, 最后选择出技术上可行、经济上合理的最优 方案。
关键词: 泵站, 高扬程, 水泵选型 文献标识码: B 文章编号: 1005-6254( 2001) 03-0020-03
1 引言
西南焦灌区灌溉面积约 667 hm2, 需从源泉 渠中提水上山, 源泉中最低水位 11. 86 m, 渠岸边 高程 13. 94 m , 泵站提水净扬程为 84. 87 m 。灌区 灌溉制度为: 灌水定额 600 m3/ hm2, 轮灌周期 15 天, 日开 机 时数 为 18～ 20 h, 泵站 提 水流 量 为 1 334～1 482 m3/ h。泵站设计中的水泵选型不仅 影响到是否满足灌溉要求, 同时也影响到泵站的 运行管理、装机容量的大小、水泵效率的高低及工 程的投资。因此, 水泵的选型是高扬程泵站设计中 非常重要的环节, 必须做好。
参 考 文 献 1 刘 家春. 水泵与水泵 站. 北京: 中国水 利水电出版 社, 1998: 79
～86 2 徐少华 . 灌溉泵站设计 扬程的确定 . 排灌机械, 1995, 13( 4) :
14～15
Selection Pump for High-head Pumping Station
L I U J ia-chun, FU T ie-lian