水利工程中經(jīng)常接觸到的機電設備有下列類型:
泵站系統(tǒng):高壓線路(10KV),變壓器,電動機,水泵,上下游有閘控制的有啟閉機。考慮到室內(nèi)安裝,維修要配備電動葫蘆,配電柜等。
水閘(渠首)會用到啟閉機,今天和大家講講關于這些設備的基本知識以及一些選型,配套,安裝,使用等知識。
一、水泵
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的提水灌溉或排澇的設備就是水泵,也叫抽水機。除了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水泵在工業(yè)上及輸水工程上用個的非常廣泛,比如說工業(yè)上用于排污、冷卻供水、南水北調(diào)、長江水通過梯級提水輸送至我們的首都。今天我們著重介紹農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的泵型;根據(jù)水泵的自身的功能可分為軸流泵、混流泵、離心泵、污工泵、貫流泵(閘門泵)、潛水泵、直流泵等很多類型。我們淮安區(qū)農(nóng)用的水泵量大面廣,至2013年底止總的擁有量固定站為809座,922臺,59434.7千瓦,流動機組9532臺,80792.4千瓦。其中包括茭陵泵站2座27臺機組13800千瓦,城區(qū)泵站2座11臺機組4100千瓦。
(各種泵型圖片)
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下面分別簡單介紹下各種泵型的應用,根據(jù)本區(qū)域的地域特點,我們將著重介紹軸流泵。
1、軸流泵
軸流泵的特點:流量大、揚程低(一般在5m以下)、啟動方便、運行管理方便簡單,容易被人們掌握。適合于我們平原地區(qū)使用,特別適用于固定泵站。除了上面的特點,它的配套管路比較短,使用頻率較高。我們淮安區(qū)現(xiàn)有軸流泵8000臺,在固定泵站中使用的軸流泵922臺,比較大型的茭陵一站,葉輪直徑1.6m,單機配套功率800千瓦,裝機12臺套,單機流量8m3/s,茭陵二站葉輪直徑1.0m,單機配套功率280千瓦,裝機15臺套,單機流量3.38m3/s,這兩個大型泵站擔負著渠北地區(qū)和市區(qū)開發(fā)區(qū)540平方公里的受益面積。正常我們以村、組為單位建造小型泵站,選用的水泵一般為14英寸(350)系列—32英寸(800)系列,今天我們以500系列水泵為例,給大家介紹一下水泵型號的意義及其幾個重要參數(shù)。
20ZLB-70,—100,—125,—160。
500ZLB-70,—100,—125,—160。
20—水泵出口公稱直徑的英寸數(shù)(20寸=500毫米)
Z—軸流式
L—立式
B—葉片角度為半調(diào)節(jié)
70—水泵比轉(zhuǎn)數(shù)1/10后化整數(shù),這種泵的比轉(zhuǎn)數(shù)為700,比轉(zhuǎn)數(shù)高的揚程較低,一般揚程3-5m,選70型泵,3m左右選100型,2.0-2.5m,選125型,2m以下可選160型。
2、離心泵
離心泵特點,揚程高從幾米到幾十米、流量大,適用于丘陵山區(qū)使用,省內(nèi)的盱眙山區(qū)灌溉用的較多,我們2013年度重點縣工程低壓灌溉泵站工程就是選用的這種型號的水泵。
(附圖)
主要是因為該工程輸水線路較遠,揚程損失較大要求較高。離心泵在平時使用中不方便的主要還是泵體使用前要抽真空,為此項目上還專門配備了一臺4KW的真空泵。該泵要求泵管保持真空,不能漏氣,一般用管極管。
3、混流泵(附圖)
混流泵揚程適中,一般5-10m揚程,流量同口徑的比軸流泵小,這種泵型結(jié)構(gòu)簡單,安裝管理方便,泵站要求低,土建投資較少,一般流動機組用的較多,省抗排隊有好多這種型號水泵,拆裝方便。固定泵站我們淮城清安圩泵站用的這種泵型,城西片的澇水通過該泵站排向大運河。
4、潛水泵
潛水泵屬于軸流泵性質(zhì),是機、泵結(jié)合聯(lián)成一體,也就是說工作時電機也是在水下的。近年來農(nóng)業(yè)排灌使用的比較普遍。對泵房要求不高,有的也可以不建泵房,使用管理都比較方便,一般以村、組為單位的,受益面積在500-800畝。灌排都能選用這種泵,但也有大口徑的型號。潛水泵的安裝可以有多種安裝,一種是斜式安裝,泵直接斜裝在河道坡上,一種是立式安裝,還可以臥式安裝,將水泵直接平臥在進水池中。
水泵的種類有很多,除了我們介紹的這幾種,還有閘門泵,雙向泵,污工泵等,六、七十年代,我區(qū)污工泵占大多數(shù),八十年代開始泵改,逐漸都改造完了,所以今天就不多做介紹了。
二、水泵的選型
(一)、水泵的選型這在我們基層接觸的較多,一般都是設計單位幫我們選擇了合適的機型。在這里跟大家介紹些基本知識,首先來了解幾個水泵的參數(shù)。
1.流量:流量是指水泵在單位時間內(nèi)抽送的水的體積,單位:升/秒,立米/秒,立米/時。
2.揚程:有凈揚程和總揚程兩個概念,揚程是指水泵進口和出口壓力的差值(出水池水位和進水池水位的差值)。
(泵站立面圖)
總揚程由兩部分組成,一部分是進出水池水面的高差,稱之為凈揚程或者叫裝置揚程,另一部分是水在管道中因摩擦阻力而損失的揚程,(這里順便介紹下兩個名詞,損失揚程包括沿程損失和局部損失),H總=H凈+H損
我們一般在選揚程的時候,假設凈揚程為2m,H總選2.5m,(凈揚程*1.2倍系數(shù)),其中的計算損失揚程的方法很復雜,這里我們就不詳細介紹了。
3、功率
①水泵的輸出功率(有效功率)
N出=9.81*Q*H
Q=水泵流量?H=水泵的總揚程
②水泵的輸入功率(軸功率),水泵所需的外加功率,是由電機提供給水泵的功率。
③配用功率,水泵應選的動力機的功率,也就是電動機的選型。
例:水泵所需的輸入功為40KW以下,我們會選45KW或者55KW,通常電動機銘牌上標的就是這個功率。
4、效率:水泵傳遞功率的有效程度。
根據(jù)水泵工作性能表選擇相應的就可以了。
(附水泵工作性能表)
5、轉(zhuǎn)速
動力機帶動水泵抽水是每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),單位n/min,額定轉(zhuǎn)速中通常分為1480(4級)、980(6級)、730(8級)、580(10級)等檔次。
(二)水泵選型的基本原則
1、保證在設計揚程下,滿足灌排設計流量的要求。
2、應盡量選擇額定揚程與設計揚程相符的水泵,保證在長期運行中,水泵工作點在高效區(qū)內(nèi),水泵的工作效率高費用省。
(附水泵工作性能曲線)
3、在最大揚程及最大流量時仍能工作,不產(chǎn)生汽蝕。
4、運行管理和維修方便。
(三)水泵選型的步驟
1、首先要根據(jù)灌溉或排澇要求,確定設計流量。一般情況下,根據(jù)受益范圍(面積)。
2、再根據(jù)泵站的作用,根據(jù)上下游水位組合,確定揚程。(設計揚程,校核揚程)
這樣我們就可以選擇我們需要的水泵型號,在根據(jù)剛剛我們提到的性能表選擇合適的電機。
三、水泵的安裝
在這里我們著重介紹一下500ZLB型水泵的安裝,在安裝前,先校核泵站設計的幾個參數(shù)。
先一起看下這種軸流泵的安裝外形圖
??????????????????? 800 —— 0.7m-0.8m
??????????????????? 600 —— 0.5m-0.7m