泵站改造范文

2024-06-10

泵站改造范文(精选11篇)

泵站改造 第1篇

1 泵站管理的发展现状

目前多数泵站规模较小, 水泵台数较多且分布不合理, 这就大大增加了运行管理的难度。这主要体现在:机组设备的故障率增多, 需要经常维护;机组设备效率不断降低, 能耗较大。

2 泵站运行效率分析

一般泵站总是按最不利情形设计的, 就供水泵站而言, 泵站的供水能力是按一年当中最高供水目的最大供水时设计。而在实际运行时, 绝大部分情况是偏离了设计工况的, 造成了极大的经济损失, 同时影响水泵寿命, 定期的保养费用和配件的更换费用, 最终甚至导致投资回报率呈负增长的趋势。

3 提高泵站经济运行的措施

泵站的经济运行必须考虑泵站实际运行是否满足泵站本身的技术、经济和安全的要求, 自然条件和用户实际要求是否变化。应使泵站具有更好的经济效益和社会效益, 更加有利于泵站现代化管理。

3.1 变频调速技术的引入

通过变频调速取代阀门调节从而确定水泵的最佳转速, 变频调速技术具有优异的节能效果, 根据设定的压力自动调节水泵转速和水泵的运行台数, 使水泵运行在高效节能的最佳工作状态。

虽然使用变频器初期投入成本较大, 但系统自投运以来, 运行稳定、保养周期长, 设备故障率低, 节能效果明显。更为重要的是长期运行变频调速可靠性高, 智能化强, 便于运行人员操作, 亦能提高水泵的运行效率, 可以说是一举多得。

3.2 提高管路效率

合理地确定管路直径, 无论对提高泵站效率、节约能源, 还是对减少工程投资都具有重要意义。目前普遍对于卧式混流泵和离心泵, 以往在管路布置时常布置成折线, 从而造成管路较长, 弯头多。为更好地提高管路效益, 可根据进出水位的高低位置, 将水泵倾斜安装, 将管路折线布置改为直线布置, 缩短管路长度, 减少弯头个数。对于一般的中小型水泵, 每减少一个90°弯头, 可减少局部水头损0.18~0.27m。

另外可通过减少管路附件来提高管路效率。管路附件的局部水头损失系数大, 引起的水头损失也较大, 运行时必然消耗大量的能量。因此应尽量减少不必要的管路附件。有些泵站采用底阀进水, 而底阀在管路附件的局部水头损失系数较大, 几乎占进水管路水头损失的50%左右, 一个DN250的底阀, 其局部水头损失系数§=44, 局部水头损失可达1.9m。而取消底阀改用真空泵充水, 以及在进水管路进口处加装喇叭口, 都能很好抑制管路的水头损失, 节能效果显著。据某泵站实际技术改造数据显示, 在进水管道进口处加装喇叭口后, 泵站效率切实提高5%~8%。再配合经济管径的选择, 特别对应长距离供水的泵站, 选择最经济适用的管径, 将极大地有利于水头损失的减少和能源消耗的降低, 提高管路效率。

4 智能化科技创新

4.1 自动化系统管理

一个良好的自动化系统能够最大程度地控制运营成本, 降低设备故障率, 延长保养周期, 增加设备的使用寿命。目前有一些现代化泵站的自动化程度越来越高, 甚至一些无人泵站的出现都预示着泵站自动化革命的步伐正不断在加快, 未来泵站的发展趋势将逐步往中小型、紧凑型、经济型、智能型四型化转变, 努力发展成为集经济运行和优质管理于一体的现代化泵站。

4.2 先进的智能化系统的引入

随着科技创新的不断发展, 对于泵站的技术改造所提出的要求也越来越高, 越来越多的泵站通过引入物联网技术、SCADA系统, 来提升整个泵站的自动化程度, 轻松掌控所有设备的运行状况, 谋求将人力物力降至最低, 谋求效率最大化。

5 结语

综上所述, 泵站管理要实行经济运行管理, 也是目前市场经济体系泵站管理的核心内容。其目的旨在投资少、收益多;人力少, 效益高;故障率少, 可靠度强。通过对泵站效率及耗电量的分析, 提出目前泵站普遍存在水泵未能工作在最佳效率区内, 以及普遍耗电量较大, 节能效果不佳等问题。针对讨论课题提出提高泵站经济运行措施, 引入变频调速及提高管路效率来改善泵站效率, 降低能耗, 实现节电节能效果。并在泵站建设改造中不断完善科技创新, 努力达到自动化程度高, 智能化系统强于一体的现代化泵站。泵站经济运行管理中存在的问题可能还有许多, 而相应的改造措施则需要根据自身的特色和未来的规划来制定, 此处仅对一些普遍存在和共性的问题进行了研究和探讨。随着科技发展, 时代进步, 相信泵站的一定会朝着有利于时代发展的方向前进。

摘要:供水泵站的运行管理是市场经济体系下泵站管理的核心内容。文章对泵站的运行效率进行了分析, 提出了通过引入变频调速技术及提高管路效率等方法来提高泵站效率, 改善节能效果。通过泵站技术改造, 引进先进的自动化、智能化科技, 削减人力物力, 减少后期不必要的保养及维护费用, 保证供水设备的稳定性, 确保安全供水的可靠性, 努力打造一流的智能化、现代化泵站。

关键词:经济运行管理,泵站效率,科技创新,自动化,智能化

参考文献

固海扬水大柳木泵站更新改造工程 第2篇

工程建设监理大事记1、2010年8月4日,宁夏兴禹工程建设监理公司固海扬水泵站更新改造大柳木工程项目监理部进驻施工现场,监理公司经理王大川到施工现场安排监理部的工作。

2、2010年8月5日,在固海扬水管理处召开的由灌溉局杨海宁主持的第一次工程协调会议,并收到由承包人从灌溉局领到的大柳木泵站水工图纸共16张。

3、2010年8月6日,图纸审核完毕,审查意见提交给建设单位参考。4、2010年8月7日,水利厅灌溉局徐光儒局长陪同水利厅领导到施工现场调研。

5、2010年8月16日,公路设计院来人对公路桥进行实地测绘,并对有关设计交底。宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司委派李娟为现场设计代表进驻施工现场。

6、2010年8月17日,固海管理处处长和治国到施工现场检查、指导工作。

7、2010年8月18日,监理部对坐标控制点高程,桩号进行复测。下午监理部组织召开第一次工地例会,主要从安全、质量、进度、资料整理四个方面进行布置。主持人:穆孟伟。

8、2010年8月19日,上午10:30由业主、监理共同主持固海扬水泵站更新改造大柳木工程主厂房基坑联合验收,设计、施工方参与。9、2010年8月20日,水利厅灌溉局徐光儒局长到施工现场检查工

程进展情况。

10、2010年8月23日,水利厅厅长郭浩、固海管理处何治国处长到施工现场检查工程进展情况。

11、2010年8月24日,监理部组织召开第二次工地例会,会议上总监以上周完成情况和狭窄工作安排为依据,就目前工程存在的一些问题作出决定,施工单位照章执行。

10、2009年9月17日,宁夏水利厅灌溉管理局成立宁夏大型灌排泵站更新改造工程建设领导小组。固海扬水泵站更新改造工程成立现场管理办理室。

11、2009年9月24日,水利厅安全检查小组到工地进行施工安全检查和文明施工。

设计院徐进光、江帆、李辉到工地进行设计答疑。

12、2009年9月25日,质检站吴永花、韩旋到工地检查施工质量情况。

13、2009年9月26日,设计、监理、甲方代表、施工各方开会就泵房砼浇注施工缝留在底板面上和留在倒角之上进行协商,基本同意在保证砼浇注质量的前提下施工缝留在地板面上。

14、2009年9月27日设计院徐进光、李辉到工地进行设计答疑。15、2009年9月30日宁夏兴禹监理公司经理王大川,固海管理处领导等到工地检查工作并安排“十一”期间的工作安排。

16、2009年10月2日水利厅厅长吴洪相等领导到工地慰问、检查。17、2009年10月10日水利质检站韩旋、侯晓斌来工地检查资料和

施工质量。

18、2009年10月18日,政府副主席于革胜、水利厅厅长吴洪相等领导到工地听取工程建设情况的汇报。

19、2009年10月23日,工程参建各方对七星渠、同一干渠过水段进行阶段验收,同意七星渠过水,闸后的回填土和管道连接要抓紧施工。

20、2009年10月29日,中水公司派钟共清工程师到工地进行质量认证资料审查(王大川、苏铮、曹建忠陪同)

21、2009年11月2日,由业主单位尹处长、张国军主持了固海扬水泵站更新改造主副厂房图纸审查会议。

22、2009年11月17日,设计院项目主设:光荣、左淑平、叶振龙到施工现场进行电器、金结设计技术交底。

23、2009年11月19日,水利厅郭浩副厅长、吴永花、韩旋等领导到工地就冬季施工、安全、质量等进行检查。

24、2009年11月20日,灌溉局冯有亭、杨平到工地检查冬季施工情况。

25、2009年11月27日,水利厅灌溉局、建设处、质检站领导徐光儒、麦山、吴永花到工地检查资料。

26、2009年11月28---29日,20根吊车梁吊装完毕。

27、2009年12月1日,水利厅吴洪相、郭浩、薛塞光、徐光儒到工地检查质量、安全、进度情况。

28、2009年12月5日,主厂房网架安装完毕。

29、2009年12月6日,在现场办会议室召开了《设计成果回访会》现场办主任张国军主持。

30、2009年12月19日,宁夏电视台记者和固海管理处和处长、尹处长,现场办主任张国军等到大战场施工工地视察、采访。

31、2009年12月22日业主单位尹处长、张处长、杜总来工地召开了请假制度现场会。

32、12月30日水利厅郭浩副厅长、灌溉局张建斌副局长、建设处麦山副处长等到工地检查、慰问。

33、2010年1月5日固海管理处尹副处长到工地检查安全生产情况。34、1月8日天净电力设计院代表进行变电所技术交底。

35、1月10日业主固海管理处尹副处长召开加强劳动纪律,坚守工作岗位的会议。

36、1月14日固海管理处尹副处长、灌溉局冯科长及监理、施工单位进行机电设备外观验收。

37、1月22日武汉大学自动化设计人员到工地了解工程情况。

38、1月26日水利厅薛总、固海管理处和处长、尹副处长来工地检查工作。

39、1月29日灌溉局、固海管理处主持了固海更新改造工程各标段《安全生产、文明施工》的打检查。

40、2月3日吴厅长、郭敬亭、郭浩副厅长等领导来工地检查、慰问。41、2月4日灌溉局组织固海、七星渠、秦汉渠、唐徕渠、汉延渠、红寺堡等管理处领导来工地调研。

42、2月22日固海尹副处长在现场办召开节后工作安排的会议。43、2月27日灌溉局杨海宁副局长、尹处长来工地安排阶段验收工作。

44、3月4日水利厅郭浩副厅长、灌溉局徐光儒局长、固海和处长等领导来工地检查指导工作。

45、3月5日固海管理处尹兴安、兴禹监理公司经理王大川到工地指导下一步工作。

宝鸡峡白鹤泵站工程改造设计分析 第3篇

关键词:泵站工程;改造方案;优化设计

中图分类号:TV675 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)02-0038-02

1 泵站概况

白鹤泵站是宝鸡峡北干灌溉系统帝王泵站的二级站,位于咸阳市秦都区马庄镇西白鹤村,主要灌溉秦都区马庄镇、渭城区北杜乡、底张乡以及泾阳县蒋刘乡的7.76万亩农田。泵站于1959年建成,1997年对主机组及部分电气设备进行了更新,更新后设计流量3.87m3/s,设计扬程19m;安装24SAP-18A型卧式离心泵4台,配套Y355-6型250kW 6kV电动机;安装20SA-22型卧式离心泵1台,配套Y355-6型200kW 6kV电动机,泵站总装机功率1200kW。

2 存在问题

由于受历史条件限制,白鹤泵站建设标准偏低,主变压器以及高低压配电设备已属淘汰产品;进水池年久失修,淤积严重,混凝土剥蚀风化,多处裂缝;主副厂房地基沉陷,墙体多处裂缝,抗震能力不足;预应力钢筋混凝土压力管道严重腐蚀,碳化严重,钢筋外露,接口漏水;出水池基础不均匀沉陷,底板冲毁,墙体多处裂缝,渗水严重;生产管护设施年久失修。泵站运行管理存在严重的安全隐患。

2009年2月陕西省水利厅组织专家对白鹤泵站进行了现场检测,安全鉴定结论为:白鹤泵站建筑物为四类建筑物,水泵机组为二类设备,其余机电设备和金属结构为四类设备。泵站综合评定为四类泵站,随后安排进行更新改造。

3 总体改造目标

改造工程完成后,泵站布局合理、功能完备、高效运行、管理先进。泵站更新改造后灌溉保证率达到75%;泵站工程和设备完好率达到90%以上;装置效

率提高到60%以上;能源单耗低于4.5kW·h/kt·m。

4 泵站更新改造工程设计

4.1 泵站进水部分

泵站进水部分由5根直径进水钢管组成。进水母管由渐变管(直径D1500mm渐变D900mm)、45°D900mm弯管、4900mm长直径为D900mm钢管、偏心异径管(直径D900mm渐变D500mm)、60°S弯管

5个部分组成。

4.2 主、副厂房

根据水泵机组的布置,主厂房采用分层式布置,上层为通道层,下层为水泵层。安装5台水泵机组,中心间距5.2m,“一”字型布置,主厂房建筑面积299m2。

考虑电气设备布置要求,将副厂房布置在顺水流方向主厂房左侧,与主厂房相互贯通,主副厂房呈“L”型布置。副厂房设有高压室、低压室、中控室、电容室。

主厂房为钢筋混凝土排架结构。柱采用钢筋砼结构,上、下柱断面分别为0.4×0.45m、0.7×0.4m,柱总高8.1m。柱基础采用C25钢筋砼结构,基础底部设100mm厚C10混凝土垫层和300mm厚灰土垫层;墙基础为MU10砖条形基础,底部为灰土垫层。屋面梁采用9.0m跨钢筋砼双坡屋面梁。在厂房纵向高程486m、489m处设框架梁两道。基坑采用M7.5浆砌石挡墙,C15砼压顶。电缆沟采用MU7.5砖。排水沟采用C15砼。屋面板采用C30预制槽型板,屋面采用SBS防水屋面。墙体采用240厚粘土砖;主厂房地面采用现浇水磨石,副厂房中控室采用铺瓷砖地面,其他采用现浇水磨石地面;窗采用塑钢窗;进厂采用钢大门,副厂房全部采用防火门。

副厂房为砖混结构,在转角及纵横墙交接处设抗震构造柱,屋面为现浇钢筋混凝土结构,上做保温防水处理,设底圈梁与顶圈梁两道。墙体为240及370砖墙,墙下设条形砖基础。

4.3 压力管道

泵站5条压力输水管道沿坡布置。设计采用原管道坡比1﹕1.65,断流方式采用虹吸断流,虹吸中心管高程497m。水泵出口设1m的正心大小头钢管,直径从500mm渐变到800mm,后接直径为800mm的套管式伸缩节,伸缩节后为电动蝶阀,之后接直径800mm预应力钢筋混凝土管。在归化桩号0+070处设1口电磁流量计阀井,直径D2000mm,井底采用混凝土,厚度200mm,井身采用砖结构,厚度为120mm。在管道最高点设1个真空破坏阀,上部建5座阀井,阀井采用砖混结构。

压力管道在坡底和坡顶各设1座镇墩,进出镇墩管道采用壁厚10mm钢管。压力钢管转弯半径R=1.6m,转弯角度θ=31.2°。压力管道镇墩采用C15钢筋混凝土,管床采用M7.5浆砌石,基础采用3﹕7灰土。

管道敷设后进行回填掩埋,厚度最少1.0m。坡面采用植草护坡。

4.4 出水池

受地形限制,17.7m出水池设计仍在咸三支渠上修建。出水池两岸为直立式C20钢筋混凝土挡土墙,墙高4.1m。出水池底部横向布置两条伸缩缝,采用653型橡胶止水带,坡板伸缩缝采用沥青砂板条,并在底板与坡板相交处布置两条纵向伸缩缝,伸缩缝采用沥青砂板条,缝宽2cm,深10cm。

4.5 水泵电动机组

本次改造对水泵电机组不进行更换。

4.6 高低压配电设备

更新高、低压柜13面,直流屏1套,各种动力、控制、照明配电箱等14面,电力电缆2550m,控制电缆6800m;更新变压器3台,户外断路器1台,高压隔离开关2组。

4.7 金属结构

更新改造主要有自动清污设备1套,手电两用螺杆启闭机5台,1000×1600mm铸铁闸门5套,起重机1台,出水管电磁流量计5套,真空破坏阀5台,套筒式伸缩节5个。

4.8 主要管护设施

改造主要内容有:对管理用房进行加固改造;砌筑围墙380m;完善配套供水设施,更换深井潜水泵1台,水塔1座;完善排水系统。

4.9 输电线路

白鹤泵站电压等级35kV,输电线路全长11.8公里,导线规格为LGJ-70,共分两段,帝王段7.8km在帝王泵站改造中已实施,白鹤段长4km,本次予以改造。

4.10 变电站

设计改造现有35kV变电站,户外位置保持不变,进、出线方向均保持不变。

5 结语

实施灌区泵站工程改造是提升泵站抽水效能的重大举措。宝鸡峡白鹤泵站改造工程,经过实际勘测调研,科学制订详实设计方案,为实现工程改造质量创优目标奠定了良好的基础,2011年工程实施后效果良好。

作者简介:陈小斌(1972-),男,陕西安康人,陕西省宝鸡峡管理局助理工程师,研究方向:灌溉工程管理。

泵站更新改造推力瓦选用分析 第4篇

20世纪60、70年代, 江苏、安徽、湖北等地相继兴建了多座大型泵站。经过40多年的运行, 这些泵站机电设备已出现不同程度的老化, 具体表现为主机组和电气设备绝缘性能下降, 水泵装置效率低下, 辅机设备及管道、阀门等严重锈蚀, 部分配电、控制设备的电器元件老化失灵、安全性差等[1], 无法完成其抗旱排涝的使命。随着南水北调工程的深入开展, 大型泵站更新改造被提上了议事日程。据不完全统计, 在我国现有的近500座大型泵站中, 有380座泵站严重老化, 需要进行更新改造, 其中需拆除重建的约占39.5%, 需更新主机泵、电气设备和对建筑物进行大修加固的占61.5%, 共需更新主水泵、主电机约5 160台套[1]。

从20世纪90年代中期开始, 江都一站、二站相继进行了更新改造。改造后采用先进的高低压设备, 可方便实现微机监控、微机保护、微机励磁、视频监视及局域网管理;改造后装置效率大幅度提高, 节约大量能源;改造后可根据不同的运行水位组合实时调节叶片角度, 实现水泵的优化运行, 改善汽蚀性能、进水流态和运行环境等。由于种种原因, 江都二站改造后一段时间机组瓦温没有明显降低, 后经过多方研究, 找出瓦温偏高的原因, 有效地提高了运行可靠性。

1 推力瓦温度偏高原因分析

江都二站电机推力瓦采用巴氏合金瓦, 即在钢坯上浇注巴氏合金材料, 来达到承载的目的, 这种瓦润滑均采用油润滑, 通过在油缸中放油冷却器来达到冷却目的, 巴氏合金瓦温度高的原因主要有以下几个方面。

1.1 轴承过载

推力轴承的载荷系数为工作荷载与设计荷载之比, 即:

ε=Ρ/Ρe (1)

式中:P为工作荷载;Pe为设计荷载。

大量事实证明, 当ε>0.9机组满负荷时轴承容易烧瓦[2]。

1.2 推力瓦受力不均

由于制造、安装及运行方面原因, 常发生少数几块瓦或瓦面局部区域受力特别大, 导致局部瓦温偏高[2]。

1.3 冷却能力不够

推力轴承摩擦热量经润滑油, 由冷却器内冷却水带走。轴瓦温度tz可用以下公式计算求得:

tz=|1Azkz+1Ankn+12ρCQn|Wf+tsj (2)

式中:Azkz分别为推力轴承传热面积和传热系数;Ankn分别为冷却器传热面积和传热系数;ρCQn分别为冷却水密度、比热、流量;Wf为摩擦损耗功率;tsj为冷却水进水温度。

Wf一定的情况下, 若An, knQn过小, 或tsj过高都会造成推力瓦温度过高而烧损[2]。

1.4 机组轴向振动

振动使得推力瓦面承受交变载荷, 对油膜不断挤压, 不利于油膜形成[3]。特别是机组高扬程运行时, 电机容易受轴向力和功率双重超负荷的影响, 加剧了振动, 因而, 推力瓦温过高和烧损大都发生在高扬程时。

1.5 不平衡磁拉力和水力不平衡力

不平衡磁拉力和水力不平衡力都会对推力瓦温度产生影响, 其影响作用与引起这两种力的因素有关。

定子铁心不圆而导致气隙不均引起的不平衡磁拉力和叶轮非轴向来流引起的水力不平衡力方向不变, 因而造成的受力增大的推力瓦不随时间而变, 这些推力瓦容易因过载引起瓦温过高甚至烧损。而由转子磁极不圆引起的不平衡磁拉力和偏心质量惯性离心力及叶片角度不等引起的水力不平衡力, 方向随机组转动而周期性变化, 瓦面油体处于不稳定状态, 干扰了推力瓦正常的进出油规律, 不利于瓦面油膜的形成, 不能形成充分的润滑[4], 进而引起瓦温偏高。

1.6 江都二站推力瓦温度偏高原因分析

根据江都二站监测资料可以看出, 没有明显局部瓦温偏高, 因此不存在推力瓦受力不均的因素;机组轴向振动值很小, 也不存在明显不平衡磁拉力和水力不平衡力。故引起瓦温偏高的原因极有可能是推力瓦荷载偏大或冷却能力不够。

2 推力瓦荷载分析计算

2.1 计算方法

2.1.1 受力分析

推力轴承的工作荷载主要由机组转动部分自重和作用于叶轮的轴向水推力及定子对转子的轴向磁拉力组成。当机组安装时, 满足定子磁场中心略高于转子磁场中心的要求, 则轴向磁拉力可忽略不计。

机组转动部分自重通过主轴传递给推力瓦。水泵旋转产生升力作用, 使水体上升一定高度, 与之相对应, 水体对水泵产生轴向水推力, 此作用力也通过主轴作用到推力瓦上。

2.1.2 转动部分自重

根据水泵及电机厂家随机资料, 可方便查得各转动部件自重, 设总自重为G

2.1.3 轴向水推力

取最不利运行工况为计算边界, 设最大扬程为H, 查水泵性能曲线, 得叶片角度为0°时, 流量Q

以水泵进出口断面为计算断面, 进口为断面“1”, 出口为断面“2”, 对1、2断面列能量方程为:

p1+v122g+Η=p2+v222g (3) p2-p1=Η-Q2 (A12-A22) 2gA12A22 (4)

则轴向水推力F可表示为:

F= (p2-p1) ρA1 (5)

式中:p1为水泵进口压强, 以水柱表示, m;p2为水泵出口压强, 以水柱表示, m;ρ为水的密度, kg/m3;g为重力加速度, m/s2;A1为水泵进口过流面积, m2;A2为水泵出口过流面积, m2。

2.1.4 推力瓦总工作面积

总工作面积如图1。去除进油边面积, 每块推力瓦工作面积为:

A0=18π (R2-r2) -2 (R-r) (b1+b2) (6)

式中:R为推力瓦外圆弧半径, m;r为推力瓦内圆弧半径, m;b1为进油边宽度, m;b2为扇形推力瓦间距的一半, m。

8块推力瓦总工作面积A表示为:

A=8A0 (7)

2.1.5 推力瓦单位面积荷载

推力瓦单位面积平均荷载q为:

q=G+FA (8)

根据上述计算不难得出:推力瓦单位面积荷载随扬程的增大而增大, 与推力瓦受力面积成反比。

2.2 江都二站推力瓦承载能力计算

根据上述计算方法, 求得江都二站更新改造后推力瓦单位面积荷载为q2=18.6×105 N/m2, 比原推力瓦单位面积荷载略高, 但仍能满足巴氏合金材料承载能力。

江都二站改造时按江水北调要求, 水泵和电机选型扬程偏低, 当扬程提高后, 推力瓦荷载增加, 瓦温自然升高, 但由于推力瓦荷载仍满足巴氏合金承载能力, 可继续使用巴氏合金推力瓦, 只需通过提高辅助系统性能, 加大循环冷却水流量, 促进推力瓦冷却达到降低瓦温的目的。

3 江都二站电机上油缸冷却能力分析

江都二站改造时机组上油缸选用不锈钢箱式油冷却器, 冷却器由上下两根横管和中间多根竖管构成, 竖管并联后与横管连接, 增加了散热面积, 减小了冷却水流动阻力, 理论上提高了冷却能力。每台机冷却水设计流量约12 m3/h, 冷却水取自上游空箱, 冷却水进水温度较低, 根据式 (2) , 轴瓦温度应满足要求。

经解体大修, 发现由于冷却水含沙量大, 冷却器竖管内泥沙堵塞严重, 增加冷却水流动阻力, 妨碍冷却水循环, 降低冷却效果, 使瓦温偏高。后改用环状铜管冷却器后, 相同工况下瓦温下降3℃左右。

4 泵站更新推力轴承应注意的几个问题

(1) 推力瓦受力面积选择。

更新改造中合理选择推力瓦受力面积, 当改造后推力瓦荷载变化时, 使单位面积荷载相对不变, 则仍可采用原瓦面材料。

(2) 瓦面材料选择。

若受结构特点等影响推力瓦受力面积不宜改变, 当改造后推力瓦荷载变化时, 单位面积荷载必然改变, 可通过选择新型瓦面材料, 提高材料承载能力, 同样能达到降低瓦温, 提高推力瓦使用寿命的目的。江都三站改造后推力瓦就选用了弹性金属塑料瓦。江都四站也采用弹性金属塑料瓦代替巴氏合金瓦, 以解决巴氏合金推力瓦的烧瓦问题[5]。

(3) 冷却方式与冷却能力。

冷却水系统中冷却水量、冷却器形式和水压、冷却水温以及冷却水质对推力轴承影响很大[6]。特别是冷却器形式的选择, 要防止进出口压差过大, 引起出口段出现真空, 破坏冷却器;同时要保证冷却水流速大于1 m/s, 使泥沙不致在冷却器内淤积。

5 结 语

(1) 推力轴承过载, 推力瓦受力不均, 冷却能力不够, 机组轴向振动, 不平衡磁拉力和水力不平衡力都可能引起推力瓦温度升高。

(2) 江都二站推力瓦温度偏高主要是由箱式冷却器竖管泥沙堵塞引起。

(3) 推力轴承选用应考虑轴承荷载、推力瓦受力面积、瓦面材料、冷却方式和冷却能力等因素。

摘要:推力轴承是立式泵机组的重要部件, 承受机组转动部分的轴向力, 常因瓦温过高发生烧损事故, 不仅影响机组运行可靠性, 而且缩短机组大修周期, 降低经济效益。通过分析影响大型立式泵机组电机巴氏合金推力瓦瓦温的几个因素, 提出推力瓦荷载分析计算方法, 据此计算出江都二站电机推力瓦单位面积荷载, 结合工程实际情况, 从而找出江都二站推力瓦瓦温偏高的原因;并且对泵站更新改造中推力瓦选用应注意的问题提出建议, 对泵站更新改造和新建泵站具有一定的借鉴作用。

关键词:泵站,更新改造,立式电机,推力瓦

参考文献

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泵站改造 第5篇

续建配套与节水改造项目

总结报告

民和县水务局 二〇一〇年十一月三日

一、灌区基本情况

民和回族土族自治县位于青海省最东端,是青海省的东大门,东南与甘肃省相邻,西北与乐都县接壤,西南与循化县隔黄河相望,西以拉脊山为界与化隆县为邻。南北两端通过黄河和湟水河,境内以浪塘山为界分为黄河流域和湟水流域。西部最高海拔4220米,东部最低海拔1650米。全县国土总面积1890.82平方公里,辖23个乡镇,318个行政村。2009年总人口39.76万人,其中少数民族占40%,农业人口35.59万人。国内生产总值22.67亿元,耕地面积70.50.万亩,粮食总产13290.9万公斤,农民人均纯收入3701元。

官亭泵站灌区位于民和县县城以南约89km的黄河北岸,东临寺沟峡,西至积石峡,北依公伯山,南与甘肃省积石县隔河相望。海拔高程在1700—1800m之间,地理坐标东经96°40′34〃,北纬31°30′34〃。距省会西宁175km左右,距县府驻地川口镇87km。区内有三级路面的川官公路和官亭—中川四级公路,交通十分便利。

灌区水资源除有濒临灌区南部的黄河水可供取用外,还有较大沟道鲍家沟、吕家沟、岗沟、大马家沟等,虽属黄河一级支流,但都因集水面积不大,源短坡陡,径流很小,属季节性河流,灌溉期间,沟内干枯无水,加上上游节节拦截引用,下游可利用水量不大,另据调查,灌区内地下水源也不丰富,且埋藏较深,所以灌区利用地下水灌溉希望不大,黄河水是理想的灌溉水源。

官亭泵站灌区内有官亭、中川2个乡镇18个行政村4495户,人口22050人,各类大小牲畜3.44万头(只),人均耕地2.3亩,平均单产302公斤,人均收入1821.44元,居民以土族为主,间有零星回族、汉族和藏族。经济结构主要以农业生产为主,无其它工副业和乡镇企业,农业生产是本地区群众赖以生存的唯一经济支柱。

项目区灌区水利工程建成于1969年10月,由动力渠引水至水轮泵站,经水轮泵机组提水至支渠后灌溉农田。灌区供水工艺流程为:渠首控制闸输水渠(2.07km,Q=32m3/s)进水、冲砂闸动力渠(10.79km,Q=16m3/s)压力前池水轮泵站支渠田间渠系农田。现工程控制面积为5.84万亩,实际灌溉面积为5.2万亩,其中动力渠1.42万亩,峡口支渠0.37万亩,为自流灌溉;一支渠0.80万亩,二支渠1.69万亩,三支渠0.88万亩,为提水灌溉。

民和县东垣渠灌区水利工程始建于1951年,1963年全面建成投入运行,属无坝引水自流灌区。工程以湟水河为水源,干渠设计流量为5m3/s,全长30.15 km,支渠5条共24.15 km,斗渠63条共长128 km;沿渠修建电灌站21座,配套电机总容量2650kw;干渠各类渠系建筑物103座,支渠建筑物136座,斗渠建筑物座。设计灌溉面积3.7万亩。区内有民和县松树、核桃庄、川口、马场垣四乡镇23个行政村,61000人,有效灌溉面积3.24万亩,生态面积1.49万亩。

古鄯水库位于民和县古鄯镇境内,距民和县城34公里,离古鄯镇3公里。水库坝址在柴沟和案板沟汇合处,河沟流域面积33平方公里。水库工程于1976年动工修建,1979年下闸蓄水,总库容量780万方,兴利库容650万方,防洪库容100万方,死库容30万方,是一座引隆治沟流域七里寺峡水源为主的半注入式年调节水库。水库枢纽工程有:引水干渠(长11.37公里,比降1/2000,设计流量2.5m3/s,除引水入库蓄水外,控制自流灌溉面积4750亩)、大坝(黄土均质坝、坝高38米,坝顶长371米,坝顶宽8米,坝底宽240米,坝基防渗形式为粘土截水心墙)、放水竖井和输水洞(放水检修闸门为电动启闲,闸门竖井深46米;输水洞前162.3米为圆形有压(钢筋砼)洞,后192米为¢850的 的总土地面积约34平方公里。灌区行政上隶属于巴州、西沟、川口三乡镇,共有22个行政村,居住有汉、回、藏等民族,人口3.08万人。现有耕地43542亩,其中沟岔水地13834亩。这里林草植被稀疏,水土流失严重,侵蚀模数约5000~7000t/km2年,全区内气候干旱,降雨稀少,年蒸发量大,作物前期缺雨干旱,后期多雨常涝,降水不能很好利用,且区内水源紧缺,造成粮食连年歉收,群众生活困难,基础条件薄弱,严重制约着地方经济的发展。但土质肥沃,日照充足,光能资源丰富,适宜农作物生长。

民和县米拉沟灌区管理所成立于一九九九年,主要职责是为灌区农田灌溉供水和人畜饮水供水,以及水利设施的维护管理,保证灌区水利设施的安全运行和水利工程发挥应有的效益。

本灌区属山区地区,设计灌溉面积1.5万亩,有效灌溉面积0.45万亩,干渠一条长24.25公里(未衬砌),支渠一十八条62.1公里(其中衬砌14.4公里,渠道支渠衬砌率为23%),各类建筑物129座,更新改造15座,更新改造率为11%,灌区基本无配套设施。

2009年底,经人事局核定人员编制8人,现有在编职工8人,其中工程师5人,技术员1人,工人2人,临时工7人。灌区土壤以栗钙土为主,间有少量灰钙土、黑钙土,成土母质为黄土,土层深厚,土壤有机质含量不够丰富,质地以中壤为主,肥力中等,耕性良好,利于农林业生产。

民和县地处青藏高原东部、深居内陆,受太平洋与印度洋水气影响不大,所以除降水少、蒸发量大,气候干旱,冷季长,暖季短,光照充足,太阳辐射强,气温日较差大,年较差小,冬寒夏暑,昼热夜凉,干湿季分明,雨热同季等内陆高原的气象特性外,还具有气温与雨量垂直变化大,地区间差异明显等山地气候特征。

展;集雨利用工程23项,建水窖8570眼,小涝池125座,解决无水源的8184户饮水问题。新建防洪工程隆治沟、巴州沟防洪堤38KM,保护耕地1710亩,人口0.45万人。非工程项目31项,投资632万元,用于改善基层水利管理单位办公条件、制度建设、用水管理方案的制定、节水技术推广等。

青海省民和县农业综合开发官亭中型灌区节水配套改造项目由2007年7月份完成了可行性研究报告并上报到国家农业综合开发办公室和水利部,2009年4月份上报了实施计划,由水农(2009)349号《水利部、国家农业综合开发办公室关于2009年农业综合开发中型灌区节水配套改造项目实施计划的批复》、青水农(2009)498号文、青水建(2009)764号《关于民和县农业综合开发官亭中型灌区节水配套改造项目初步设计报告的批复》批准下达的。

2009年6月30日,由省财农字[2009]825号文《关于下达国家农业综合开发民和县官亭中型灌区节水配套改造项目省级财政配套资金的通知》下达2009年建设投资为640万元。

项目自2009年12月5日开工至2010年10月25日完工,共完成防渗支渠4条长19.3公里,完成下达总规模的100%。完成下达总渠系建筑物215座,完成下达总规模的100%。改造衬砌动力渠3.47公里,维修水轮泵机房,建筑面积为356m2,更换上水钢管3条长1500m;维修引水渠渠首控制枢纽和动力渠进水冲砂闸各1座;以上工程共完成土石方7.1万立方米;砼与钢筋砼1.3万立方米;砌(干)石0.2万立方米;耗用水泥3640吨;砂石料20419立方米;木材140.6立方米;钢材40.23吨,累计完成总投资1440万元。完成总达投资的100%。

1、民和县东垣渠灌区续建配套及节水改造项目(02年)工程 青海省民和县东垣渠灌区续建配套及节水改造项目(02年)工程,位

民和县东垣渠灌区续建配套及节水改造(08年)工程, 完成砼“U”型渠衬砌干渠2254米、新建斗门1座、便桥3座、退水2座。完成主要工程量土石方2.58万m3、浆砌石0.56万方、砼0.21万 m3,完成投资239.9万元。

东垣渠灌区累计实际完成建设内容为:干渠衬砌13.576KM,支渠6.8KM,斗渠16.76KM,维修加固隧洞430M,渡槽1座,各类建筑物572座。累计完成工程投资1354.4万元,其中:国债资金1273.7万元、地方自筹80.74万元。

工程项目2009年,以青发改农经(2008)397号下达投资计划,主要建设规模及内容为:干渠衬砌3.85公里(桩号0+106-6+810),改造建筑物35座,改善灌溉面积0.56万亩。工程投资计划387万元,其中:国债资金258万元、地方自筹129万元。由于寒冷天气影响去年冬季未能实施,拟定于2009年8月招投标,本年11底完工。

项目可研总投资4500万元,其中:国债4000万元、县级自筹500万元。工程建设工期为三年。截止2010年底累计下达项目建设投资2379万元(其中:国债1561万元,自筹818万元),尚有2121万元未到位。2009年元月对计划未下达部分、计划下达未完成部分、可研漏项部分作了概算修正,概算总投资6810.08万元,并以青水建[2009]160号文件下达概算修正报告审查意见。

三、项目成效

项目实施后,使灌区农作物得到适时灌溉,增加主要农产品产量,增加农民收入,使灌区人民生活水平进一步提高。

官亭灌区节水配套改造工程建成后,改善灌溉面积5.2万亩。新增产量292万kg,新增产值429万元。

项目实施后全灌区灌溉水利用系数由目前的0.55提高到0.65,年

设规模,县水务局每年从设计单位、质监单位技术室中抽调人员对当年完成的工程建设规模进行复核检查,保证了计划建设规模的全面完成。

(二)项目资金管理

在资金使用管理方面,我们做到了:

一是项目资金在使用过程中严格按照《青海省财务管理办法》和《青海省资金会计制度》进行了“专帐核算、专人管理、专款专用”的三专制度。

二是实行了公示制。项目实施过程中,在工程建设受益区内,由县水务局对该项工程的建设规模、投资资金、资金来源、工程建成效益及工程资金的使用情况等采取村务公开栏等方式进行了公示。

三是实行了县级报帐制。对于工程进度开支费用,待单项工程完工后,由项目实施单位填报“提款报帐申请单”,经监理工程师核实签字,财务主管批准后,方可进行办理有关报帐手续,保证了项目建设资金的合理使用。

四是实行了各项资金的审计制度。工程建设竣工后,建设单位申请县政府委托审计部门对工程建设资金的使用情况进行全面详细地审计,防止了挪用、滥支和浪费资金现象,杜绝了资金违规操作,把项目资金全部用到了工程上,确保了工程建设保质保量达到计划规模。

六、主要问题及原因分析

存在的主要问题

1)续建配套资金投入不足,建于六十年代的大部分骨干工程特别是动力渠渗漏严重,急待改造。比如民和县东垣灌区续建配套改造项目可研总投资4500万元,其中:国债4000万元、县级自筹500万元。工程建设工期为三年。截止2010年底累计下达项目建设投资2379万元(其

泵站改造 第6篇

关键词 农业灌溉泵站;更新改造;工程

中图分类号:TV675 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.36.051

農田水利泵站能保证农业在旱涝时免受影响,这些泵站由于施工技术相对缺乏和经济条件等因素的限制,无论机电设备还是配电设施都是安全隐患突出,部分排涝泵站达不到区域排水要求。因此,更新改造农田水利中小型泵站是农业经济发展的需要。做好泵站管理工作对合理调整农业产业结构,开发利用生态旅游的意义也会越来越大。

1 农业提灌泵站更新改造中存在的主要问题

1.1 更新改造的难度高、费用大

一是使用年限长,效率低。我国的泵站多兴建于20世纪60年代,至今已运行了50 a以上,很多泵站破损、裂缝、沉陷现象严重,致使泵站运行成本和管理费用不断上升,不少泵站已多年无法正常运行,到了急需集中改造的时期。二是收支不平衡,运行维护经费高,管理单位入不敷出。水泵运行耗电量大,加之水价低于成本价,且水费收取难。排涝泵站和部分中小型灌溉泵站没有收取水费,因此提灌越多亏得越多,束缚了泵站开机提灌的积极性。

1.2 技术水平低,管理弱化

1.2.1 泵站安装精度不高

在农田水利工程建设上,因泵站资金投入较少,也就无法聘请到懂技术的专业工程师,技术上的不成熟导致水泵在安装时,经常会存在水泵轴线摆度达不到标准、整个泵体运行时剧烈颤动[1],长时间运行后易出现橡胶轴承损坏的现象,最终引起水利建设工程的失败。

1.2.2 运行效率低下,能耗超标严重

随着农村经济的快速发展,灾旱地区的社会经济状况发生了巨大变化。部分经济发达的地区形成了城乡一体化,不同区域的下垫面进行了改造,虽然是降雨产流量加大,但其滞流量却在不断减少。同时,因工业和生活排水量急剧增加,缺少自动化监控设施和基本的信息化建设的泵站多是半自动化方式,这些已无法满足新时期的需要。

1.3 更新进度慢,与现状水平不适应

1.3.1 更新标准低

随着农业经济的不断推进,农田水利建设因农村小型泵站投入与管理机制的完善而得到了推动。但由于多数农业泵站的操作规程不完善,模糊的规章内容弱化了的操作技术,导致泵站运行管理的混乱,加之资金渠道不足,使得泵站运行对能源的浪费和成本的不断加大。老设备需要资金来改造,但因泵站缺乏资金来源,导致新设备也无法添置。

1.3.2 泵站布局不合理

受历史条件和经济投入的制约,农业泵站的建设规划存在盲目性。泵站设计标准低,设备选型不当或配套不合理,大部分中小型泵站更新改造资金投入不足,机泵能耗高,泵站要开机时无法使用,制约了提水灌溉的正常运行[2]。

1.4 更新改造队伍建设落后

中小型泵站管理归口农村水利科(处)管理,但基层水利人员的水利技术管理数量偏少,基层单位几乎无专职泵站管理人员。泵站工作人员文化水平、技术水平参差不齐,且多数泵站地处位置偏僻、交通不便,很难留住中高级水利工程技术人员,同时也缺乏高素质的技工和技师,特别是精通电气的技术人员。因此很难适应现代化管理的需要,也很难完成新技术、新设备、新工艺、新材料的推广及应用。尤其是“村管”小型排灌泵站,只在开机时才聘请临时工操作,缺少有知识、有能力、懂业务的专业人员,从而导致泵站安全隐患多。

2 中小型泵站更新改造问题的解决对策

2.1 强化监管,加大改造力度

2006年国家开始实施大型泵站更新改造项目以来,开展中小型泵站更新改造规划与设计,调整中小型泵站空间布局,打破目前中小型泵站小而散的现状,已经提上了日程。尽早完成项目储备不仅有利于安排充足时间开展设计方案审查与修改等工作,还有利于保障工程运行效益[3]。目前,水利工程存在技术力量不足、监理工作不到位,项目资金不能足额落实等问题,因此,政府应出台有关中小型泵站运行补助政策,确保中小型泵站改造工程建得成、用得起、能长效,为实现农村社会和谐及经济发展奠定良好的基础。

2.2 掌控更新改造进度,全面规划与布局

一是要完善规划设计,提高排涝标准;二是加大管理,要处理好建设与灌溉的矛盾。泵站更新改造工程要在确保质量的前提下把握控制;三是树立质量终身制意识,健全工程质量保证体系。在水利工程施工质量控制与管理中,业主及施工单位应认真贯彻执行国家有关法律法规和管理条例,要建立健全工程施工中关键部位的检查、监督、验收制度及工程质量技术档案,对工程技术中存在的质量存在问题要实行跟踪追究制,严把建筑主体资格管理体制和承包单位资质的审查,杜绝一切违反建设程序的违法行为[4]。

2.3 加快更新改造进度,健全长效运行机制

2.3.1 合理确定建设标准和布局

一是针对农业灌溉泵站更新改造工程存在的技术问题进行改造,拓宽和发展多用水轮泵装置,不断优化泵站改造方案。二是应用模糊综合评价方法进行灌溉泵站更新改造效果的评价,遇到特殊情况采用多级评价达到一目了然的目的。对于新开发研制的主泵机组应根据实际运行的要求,在安全上予以保障。三是投资上要因地制宜,科学分析,避免盲目的大型建设和改造。

2.3.2 统一规划,建立长效机制

在泵站改造的基础上处理好近期与长远的关系,实行统一安排,科学设定标准,规范泵站设计。首先是建立明晰的管理责任体系,其次是建立工程应急机制,从而确保泵站运行经费到位。通过考察和多次论证优化泵站内部设计。同时要加快泵站的更新改造进展速度,全面启动中小型泵站改造项目,确保泵站设备及设施及早发挥效益[5]。

2.3.3 突出重点,统筹兼顾

更新改造质量好坏决定了泵站建设工程的成败,因此要搞好更新改造质量,就必须规范工程质量建设体系,把工程质量放到首要位置,完善施工质量控制与管理制度。认真贯彻执行有关水泵滴灌的管理条例,对关键部位都要加大检查、监督力度,跟踪追究改造中存在的质量问题[6]。更新改造规划项目,以确保泵站工程按照轻重缓急和逐步实施的原则进行。在履行职责时,一定要有高度的责任感和使命感,层层落实各项制度,健全各个环节的质量保证体系并形成行之有效的工作制度。

2.3.4 建立信息化改造系统

泵站工程自动化监控设施的建设,泵站信息化和信息管理借助现代的通信、计算机图文视讯等先进技术,构建高效的实时的信息采集网络、动态的远程监视监控网络和实用的专家决策支持系统,实现大型泵站工程的现代化、信息化、自动化管理。对中小型泵站进行信息化改造,采用信息网络、数字化等新技术,通过多层次、多渠道组织泵站全体人员的机械基础业务和安全知识培训,增强高级技师技工的建设[7]。有条件的单位应建立健全泵站的各项操作规章制度,促使工作人员能正确处理各种突发事故,在条件允许的情况下对中小型泵站进行信息化改造。采用数字化信息技术,实现泵站传输与管理调度的自动化。也是保证机组安全运行,并降低能耗的泵站。同时,要改善进水流态,减少水头损失,从而发挥其灌溉效益、经济效益和社会效益。

2.4 提升人员素质,增强技术力量

一是建立健全水管單位的养老保险、失业保险、医疗保险等工资福利待遇,使职工生活上有保障。二是加强泵站后备人才的培养。管理工作的主体是人,要求泵站管理人员必须掌握工程现状和存在问题,加大监督和检查力度,熟练掌握养护维修和控制运用技术。管理人员要定期对技术工人进行机电设备操作方法、观测水位、养护维修技能、判断水流流态的培训[7]。不定期组织泵站操作人员进行业务知识和安全知识培训,全面提高泵站职工的业务水平,确保安全生产;同时要大力推广先进适用的节水灌溉新知识和新技术,实行科学用水。最大限度地对合理分工,使其在各自的岗位上发挥最大潜力。

3 结语

对于农业灌溉泵站更新改造工程存在的问题,要科学评价、客观分析,结合新农村建设的步伐,建立长效运行机制,促进农村经济建设的快速发展。

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抽水泵站更新改造与维护管理 第7篇

1 抽水泵站更新改造要点及措施

1.1 对泵站主体设施全面改造

现阶段的抽水泵站是一个整体, 仅仅是对其中的一两项设备进行优化处理, 并不能得到理想的结果, 且无法充分发挥出更新设备的积极作用。根据目前的工作标准, 抽水泵站的更新改造, 必须对泵站主体设施进行全面改造。第一, 对重点县属抽水站进行技术更新改造。县级单位是我国的重点农业单位, 很多地区的县级单位都比较缺水, 严重依赖于抽水泵站的日常运营。通过对重点县属抽水站进行技术更新改造, 可及时的缓解当地的用水压力, 并且在更新技术后, 实现抽水效率的提升。第二, 引进新材料、新产品, 更换机组设备。抽水泵站的高效运营, 很大一部分原因在于泵站的设备, 光有技术是不够的, 只有让设备更好的配合技术, 才可以实现抽水泵站的全面改造。值得注意的是, 在更新改造过程中, 应选择性价比高的设备, 不要一味的追求完美, 应以当地的实际情况为主。

1.2 增加资金投入, 进行综合整治

对于抽水泵站来讲, 以往并非没有进行过更新改造, 但由于资金不足, 整治方向的偏差, 直接影响到了最终的改造效果。为此, 在今后的相关工作中, 应进一步的增加资金投入, 同时积极开展各项综合整治措施, 以此来完善抽水泵站的发展。文章认为, 该项工作可从以下几个方面出发:第一, 将抽水泵站的情况进行总结和分析, 尤其是在未来的需求方面, 应进行重点分析, 向上级申请资金的过程中, 应随时关注, 遇到阻碍的时候, 结合现实情况和资金的申请范围, 及时的更新申请, 以此来获得持续性的资金投入。第二, 综合整治措施是不可避免的。抽水泵站一般处于比较重要的地区, 在整治过程中, 必须避免对周边环境的影响, 同时不能造成客观上的设备损坏或者是基础设施伤害。综合整治是一项长期工作, 应根据抽水泵站的实际情况, 制定阶段性的整治方案, 积极落实当中, 对所有的细节问题予以彻底解决, 防止出现因小失大的情况。

2 抽水泵站维护管理

2.1 建立健全管理组织, 强化措施抓管理

由于我国目前处于重要的发展阶段, 因此抽水泵站不仅需要更新改造, 同时还应该在维护管理方面努力, 以此来实现日常工作水平的进步。在维护管理中, 必须保证建立健全管理组织, 积极强化措施, 重点抓好管理工作。第一, 明确职责并落实到位。抽水站设施、设备较多, 其点多、面广、线长, 又处偏远荒郊, 管理维护任务重、难度大, 管理单位要按照管理权限, 明确工程权属, 明晰产权、明确职责, 做到勤检查、早维护, 将人员、任务、责任、措施落实到位。第二, 抽水站管理涉及工程管理、设施管理、设备管理、运行管理、经营管理及组织管理。制定和完善各项规章制度, 加强监督检查, 实行考勤考核与绩效奖惩挂钩。从以上的表述来看, 抽水泵站在日常的维护管理中, 需要投入较多的管理措施, 并且广泛的拓展管理范畴。以往的管理工作之所以没有得到理想的效果, 有很大一部分原因在于抽水泵站的管理工作, 总是集中在几个方面, 且没有落实积极的管理措施。今后的奖惩力度必须落实, 并且对所有的问题, 予以坚决的处理, 防止造成问题的反复。

2.2 大型水泵的维护

抽水泵站的维护管理工作, 还应该落实在具体的设备方面。例如, 大型水泵作为抽水泵站的主体设备, 其维护管理工作必须保证效率及质量, 否则将会对日常的抽水工作造成影响。结合以往的工作经验和当下的工作标准, 大型水泵的维护管理工作, 应在以下几个方面努力:第一, 必须定期对大型水泵及其控制系统进行全面的维护和保养, 时刻保持大型水泵的长久动力。第二, 每年应对大型水泵进行全面的预防性检修, 将一些小问题彻底解决, 并且健全技术应用和设备的零部件更换。第三, 观察大型水泵是否存在隐藏问题, 包括启动装置是否正常、超温漏水是否报警等等。第四, 应该针对大型水泵的日常应用和检修, 制定有效的处理措施, 防止大型水泵出现严重的问题。综上所述, 抽水泵站更新改造与维护管理, 将直接影响到抽水泵站的日常工作, 且会对当地的居民产生较大的影响。为此, 应加强更新改造的落实力度, 并且在维护管理方面, 应进一步加强对设备的长期维护。

3 结束语

文章对抽水泵站更新改造与维护管理展开讨论, 从现有的工作来看, 抽水泵站的工作并没有太大的问题, 总体上的运营还是比较理想的。但是, 部分地区由于地理位置比较偏远, 因此投入的改造与管理并不理想, 日后需加强力度, 紧密偏远地区与国家的联系。值得注意的是, 抽水泵站在更新改造与维护管理的过程中, 应坚持执行各项工作, 即便是国家没有严打, 也要积极的规范自己, 这样才能实现长久的进步。

摘要:我国是一个农业大国, 在灌溉当中, 很多地区都在应用抽水泵来完成, 随着时间的推移, 抽水泵站随之而建立, 并且为很多地区的灌溉工作提供了较大的帮助。但是, 面对人口的增加和经济的发展, 部分地区的抽水泵站出现了一些问题, 例如工作效率下降, 工作质量下降等等, 对当地的灌溉和农业工作造成了较大的影响。所以, 在今后的工作中, 应对抽水泵站实施一系列的更新改造, 并且落实维护管理措施, 从客观上完成抽水泵站的全面优化。另外, 抽水泵站的日常运行要得到保证, 不能在更新改造以及维护管理中, 耽误太多的时间, 否则很容易造成恶性循环。

关键词:抽水泵站,更新,维护,管理

参考文献

[1]张红.河北省大型灌排泵站更新改造与工程管理思考[J].河北企业, 2011, 7:36.

[2]田梦斯.泵站更新改造项目中的代建制应用[J].项目管理技术, 2014, 12:119-123.

[3]余渊, 张金慧.安徽泵站改造添活力粮食丰收有保障[J].中国水利, 2014, 24:142-145.

地道雨水泵站改造工程设计综述 第8篇

关键词:地道雨水泵站,泵站改造,沪嘉立交,外环线立交,设计

随着社会经济的快速发展, 市政道路建设从地面发展到跨线桥 (即高架道路和地道) 。对于高架道路通常采取高水高排的排水模式, 即高架道路的雨水经立管接入雨水管道纳入周边雨水排水系统或者排入周边水系;对于地道 (下穿交叉道路或者构建筑物) 而言, 其最低点设计路面标高一般低于周边路面及附近河道最高水位, 无法以重力流的形式排放, 因此必须配置地道雨水泵站来解决雨水的排放。在雨季, 立交地道积水现象时有发生, 严重时导致地道封闭, 给居民出行造成不便, 给车辆出行带来安全隐患。

1现有泵站运行概况

沪嘉立交及外环线立交是沟通嘉定和外围道路的主要交通干道, 嘉定新城又是上海市重点建设的新城, 因此立交泵站的雨季防汛排涝工作极其重要。沪嘉立交泵房及外环线立交泵站建设于20世纪90年代, 使用了将近20 a, 设计标准提高、泄水面积扩大、设备老化、年久失修等诸多问题出现, 故工程改造刻不容缓。

1) 沪嘉立交泵站。

工程改造中, 共有南翔、马陆2座泵站及2号人孔、5号拖孔、6号拖孔及静安汽孔泵房4个泵房进行改造, 均位于A12公路旁, 服务下穿A12公路的地道排水。因其均建于20世纪90年代, 改造具共性问题, 故选2号人孔泵房 (潜水泵) 阐述。

2号人孔主要状况:下穿沪嘉高速公路, 是当地城镇居民和非机动车出行的要道, 泵房只有1个集水池, 池内配置1台水泵, 雨水经人孔两侧明沟排至泵房, 经提升后由1根ϕ180 mm的橡皮管排入沪嘉高速公路的边沟里。现状的明沟均已磨损和被垃圾堵塞, 无法起到收集雨水的作用, 暴雨季节地道内积水现象严重, 危及到行人、行车的安全。

2) 外环线立交泵站。

因外环线附近现状1条河道被填埋, 导致原自流入该河道的外环线路面雨水没有出路, 须通过路面径流排入外环线沪嘉立交泵站服务范围内的雨水口, 从而造成现状泵站服务的泄水面积扩大, 原泵站排水能力无法满足实际需求, 造成路面严重积水现象, 对过往车辆行车安全造成隐患, 对周边环境产生影响。原有泵站规模1.50 m3/s, 配置2台潜水泵 (无备用泵) 。自建成投入运行近12 a, 尚未进行过全面的保养及大修, 汛期故障频繁出现, 经常停泵抢修。

2主要问题及解决方案

2.12号人孔泵房的主要问题分析

1) 设置备用水泵。

根据GB 50014—2006《室外排水设计规范》及DGJ 08-22—2003《城市排水泵站设计规程》, 地道泵站必须配置备用水泵。然而现状集水池内只配置了1台潜水泵, 故改造时必须考虑1用1备。

2) 积水。

根据现场情况, 造成人孔内积水的原因主要有3个方面。

(1) 2号人孔下穿沪嘉高速公路, 沪嘉高速公路两侧排水明沟的坡向是从离人孔230 m处坡向地道内, 雨季时高速公路路面的雨水经明沟收集后, 仍有相当一部分雨水会随着坡面泄入2号人孔内。这部分水量相当大, 因现场公路两侧明沟养护工作力度不够, 垃圾堵塞情况严重。目前, 流入2号人孔的雨水还是可控制的, 尚未造成雨季人孔受淹。

(2) 2号人孔设计的道路等级是考虑非机动车道及行人通行的, 可实际运行中机动车及小型货运车都经此道通过, 造成路面结构严重受损, 路面随处是低洼地块, 雨水无法正常通过道路坡向径流流入管道入河道。

(3) 人孔内的雨水是经过单侧明沟收集接入集水池的, 但因养护工作不力, 造成现状明沟几乎都堵塞, 无法按原设计收集路面雨水, 雨季积水现象严重。

2.22号人孔泵房的解决方案

1) 泄水面积及雨水量的复核。

在复核人孔本身雨水量同时, 需考虑一部分流入人孔内高速公路路面的雨水量, 以确保在雨季按实际雨水量排放。经复核:Q=145 L/s, H=4.0 m, 水泵选用2台, 1用1备。

在此必须强调的是:应该复核集水池的大小, 即根据复核后单泵的流量, 校核原有集水池的大小、有效水深是否能满足要求;在确定集水池能保证30 s的容积后, 还需考虑选用的水泵能否安装。这是泵房改造工程中需解决的重要问题之一。

该工程根据设备中标商提供的水泵安装图复核, 其淹没水位高于现状泵房进水管管内底标高, 造成水泵无法正常启动。解决方案为:减小水泵流量, 只兼顾部分公路排水。同时向相关部门提出建议:尽快改造高速公路边沟排水, 将其坡度坡向河道。

2) 明沟排水的改造。

因沪嘉公路周边外来人员较多, 堆积建筑垃圾现象时有发生, 垃圾随雨水流至明沟, 导致明沟严重堵塞。此外地道泵站接管养护管理不力, 地方镇政府又未及时对明沟进行疏通、清扫处理。因此在改造中, 明沟考虑改建为雨水收集口及检查井的形式, 通过管道连接接入人孔泵房内。同时在确保人孔净高的前提下, 需对原有路面进行改造, 保证雨水路面的正常径流。

2.3外环线立交泵站的主要问题分析

1) 水泵负荷增加。

外环线武威路附近现状1条河道被填埋, 原本自流排入该河道的路面雨水没有出路, 通过路面径流接入外环线立交泵站服务范围内的的雨水收集口内, 水量的增加造成雨水管道负荷增加, 路面积水, 立交泵站内的水泵配泵流量无法满足实际需求。再加上自建成投入运行近12 a, 尚未进行过全面的保养及大修, 汛期故障频繁出现, 经常停泵抢修, 水泵在其工况点无法正常运作。

2) 立交泵站无备用水泵。

原有泵站规模1.50 m3/s, 配置2台潜水泵 (无备用泵) 。

2.4外环线立交泵站的解决方案

1) 配泵流量的复核及集水池容积的复核。

重新确定泄水面积, 结合泵站改造工程, 排除周边雨水排水系统的盲区。根据泄水面积及最新规范采用的设计标准重新计算设计流量, 同时复核集水池的大小。该工程因原自流入河道现流入立交泵站的雨水量较大, 需翻排现状泵站进水管。原有泵房内集水池的有效容积亦无法满足规范要求最大1台水泵30 s的出水量, 泵房须扩建。根据现场情况已无扩建的条件, 因此在泵房周围新建1座泵房, 服务于新增的外环线路面雨水水量, 同时在新泵房内备用1台原有泵房的水泵。

2) 工艺总图的布置。

工艺总图布置是该改造工程的关键所在, 在设计时需保证新建泵房内收集雨水不会倒灌入地道 (连通管的设计标高合理) , 保证新建泵房内的1台水泵起到为现有泵房水泵的备用作用 (设计水泵流量合理) , 保证2个泵房之间维修互不干扰 (闸门布置合理) , 保证2个泵房之间不会发生抢水现象。

3) 原有泵房结构荷载的复核。

原有泵房内配置的是潜水混流泵, 现采购的水泵外形尺寸及安装尺寸与原有水泵一般都会不同, 需要复核水泵的自重, 预埋件的位置及尺寸, 以及承受泵体自重平台的荷载。

3结语

通过此设计工作, 笔者认为地道改造工程需着重考虑以下几个方面。

1) 根据最新规划, 结合地区开发及建设, 重新确认现有泵站的服务面积, 从而进一步确认泵站规模。

2) 结合泵站改造, 进一步确定排水系统的边界, 减少盲区的存在。

3) 根据现行规范、规程, 改造现有泵站。

4) 复核集水池有效容积及水泵淹没水位。

5) 在泵站配泵流量变化不大的情况下, 根据DGJ 08-22—2003《城市排水泵站设计规程》, 复核设计最高水位、设计平均水位、设计最低水位;最低扬程、平均扬程、最高扬程。在保证现有集水池尺寸不变的情况下, 可以通过调节水泵的启泵水位、停泵水位, 以校核水泵的各个扬程是否都在高效区运行。

6) 工艺流程总图的统筹布局。

7) 复核预埋件位置、尺寸及结构荷载。

甘肃省大型泵站更新改造框架 第9篇

甘肃是我国电力提灌比较发达的省份之一, 共有总装机功率在10000kW以上的大型多级电力提灌泵站工程17处, 分布在黄河流域的兰州、白银、庆阳、平凉等四市, 设计灌溉面积292.5万亩, 现状有效灌溉面积252万亩, 占全省总有效灌溉面积的14%。17处大型电力提灌泵站工程共包括大、中、小型泵站570座, 安装机组2196台套, 总装机功率75.06万kW, 设计提水流量103.3m3/s, 其中:总装机功率10000kW及以上的单座泵站共有11座, 安装机组109台套, 总装机功率18.41万kW;总装机功率1000~10000kW单座泵站共有152座, 安装机组1055台套, 总装机功率43.81万kW;总装机功率1000kW以下的单座泵站共有407座, 安装机组1032台套, 总装机功率12.84万kW。17处大型泵站工程除庆阳巴家咀水源泵站从水库取水, 平凉白庙水源泵站从泾河取水外, 其他15处均属于从黄河取水的高扬程电力提灌泵站工程。

17处大型泵站是甘肃省中东部提灌区重要的水源工程, 工程建成以来, 灌区的农业生产获得了迅猛发展, 粮食产量呈十几倍增长, 农民收入大幅度提高, 大量干旱缺水贫困地区的农民迁移灌区, 实现了“一年搬迁、两年定居、三年温饱、四年致富”的梦想。泵站工程在改善当地农业生产条件的同时, 为防风固沙, 治理水土流失, 保持生态平衡、改善生态环境, 发挥了巨大作用, 昔日的荒漠旱原, 已成为片片绿洲。工程现已发展成为保障农田灌溉, 解决人畜饮水, 改善生态环境及生存条件, 发展工农业生产的综合供水工程, 是农业的命脉和生态环境建设的骨干工程, 也是区域经济社会发展的基础工程, 是灌区近200万人民赖以生存的生命线。为甘肃中部农业生产和农村经济全面发展发挥着非常重要的作用, 对全省粮食安全、经济快速增长、抗灾减灾、生态环境改善和全面建设小康社会发挥着不可替代的支撑和保障作用。

2大型泵站存在的主要问题

甘肃大型泵站多建于20世纪60-70年代, 受当时经济、技术条件的制约, 使泵站建设存在许多先天缺陷和后天管理方面的不足。一是设计标准低, 工程质量差, 设施不完善, 加之长期运行, 多数泵站及建筑物因冲刷、裂缝、沉陷、冻胀等原因破损严重, 工程完好率仅为51%;二是大部分工程机电设备严重老化, 超期服役, 长期带病勉强运行, 设备不配套, 大马拉小车现象尤为严重, 许多设备和设施拼凑而成, 且多属淘汰产品, 泵站设备完好率不足50%, 装置效率大部分在30%~45%之间, 能源单耗高达6~7.5kW·h/kt·m;三是大多数泵站工程不能按成本计收水费, 同时, 由于近几年来电力提灌工程电价的大幅度上涨, 使管理单位的运行成本进一步增加, 灌区自身缺乏造血功能;四是自泵站工程建成以来, 国家对电力提灌泵站工程改扩建基本上没有资金投入, 加之地方各级财政困难, 缺乏维修资金, 致使电力提灌工程更新改造步伐缓慢, 更新改造速度远不及工程老化速度。

3更新改造目标任务

17处大型泵站通过对主机组及电气设备的更新, 金属结构及建筑物工程的加固与改造, 自动化及信息化系统的建设, 生产、生活设施的改善, 彻底解决主机组和电气设备老化和功能下降、泵站机组和级间不匹配、压力管道严重锈蚀和布置不合理、配套工程设施落后等问题;大大提高泵站工程的运行安全系数和设备完好率, 较大幅度地提高泵站装置效率, 降低能源单耗;提高自动化、信息化管理水平;使泵站工程达到低耗高效, 安全运行, 管理科学。最终实现经济、社会和生态环境效益显著提高的目标。计划改造泵站507座, 机组1913台套, 更新改造功率72.92万kW, 流量103.69m3/s, 其中更新改造单座大泵站16座, 机组145台套, 装机功率22.21万kW、中型泵站149座, 机组900台套, 装机功率39.11万kW、小型泵站342座, 机组868台套, 总装机功率11.59万kW。更新改造完成后, 改善及恢复灌溉面积227.59万亩, 新增粮食生产能力30449万kg, 泵站设备完好率达到90%, 装置效率达到54.4%以上, 能耗降低至5kw·h/kt·m以下。

4更新改造策略

4.1泵站建筑物

1) 泵房:对20世纪60-70年代兴建的泵房, 全部拆除重建。要求新建泵站形式新颖, 按景观水利工程设计, 厂房上部布置桥式起重机, 建筑专用拦污清污桥;对20世纪80年代以后的泵房, 主要通过加固、改造和装修, 改善主机组工作环境, 降噪降温, 并改善值班人员的工作条件。

2) 进出水建筑物: 对因水流不通畅, 造成有害旋涡或回流的进水前池进行拆除重建;对严重影响水流条件的出水的建筑物拆除重建;对破损严重的翼墙、边坡进行修复和加固整修;对结构形式合理的进出水建筑物进行维修加固。

3) 泵站防洪及安全:依山而建的泵站, 合理布设厂区防洪排水系统, 对于局部集水可能造成四周边坡滑坡部分, 采取边坡砌护, 排除威胁泵站安全的隐患。

4) 生产生活设施:一是按照泵站规模和人员配备情况, 建设必要的值班房、休息室、会议室、办公室、职工宿舍、食堂和活动室等;二是按需求建设水机大修车间和电气大修车间, 配备相应的机床、压力机、电焊机等设备和电气测试仪器等;三是修筑泵站至主干道的交通道路, 满足机电设备运输、运行人员上下班方便的要求;四是通过花草、树木配置与园林化建设, 实现环境的绿化、美化和亮化。

4.2泵站机电设备及金属结构

1) 主水泵:选用新型水力模型, 要求水泵具有较高的抗汽蚀、泥沙、磨损和效率。除少数泵站考虑满足级间流量匹配和运行流量调节要求的情况下, 安装小机组外, 其余尽量更新为大机组, 减少机组台数。大多数泵站保持现有装机台数不变, 且每座泵站机型不超过2~3种规格。

2) 电动机:选用高效节能异步电动机, 同时选配一定比例的同步电动机, 以提高功率因数, 达到泵站机组无功补偿自行平衡;另在多梯级串联工作的泵站系统中, 每级泵站选配1~2变频调速系统。

3) 配电设备:选用新型成套设备, 具备微机综合自动保护功能。直流电源采用环保型免维护直流装置。控制方式采用“计算机集中控制”方式。

4) 配电变压器选用新型高效节能设备。

5) 金属结构:将锈蚀、老化严重的泵站压力管道、闸门、拦污栅等拆除更新, 并设置清污装置;阀门采用技术先进、性能优良、集关闭、逆止、水锤消除于一身的一体化新型产品。

4.3泵站计算机监控及自动化建设

根据甘肃大型泵站多梯级、高扬程的特点, 泵站计算机监控与信息化建设在灌区信息化中统一规划, 统一设计, 分期建设, 分项实施。首先建设单站的计算机监控和综合自动化系统;再根据实际情况分别进行建设, 采用公网接入或专网通信系统;建设灌区远程调度监控中心, 提水量计量系统, 支斗口闸门及水量远程自动测控系统;在全面采集水情、工情、墒情、气象等信息的基础上, 开发灌区用配水计划管理及优化调度辅助决策支持系统, 从而实现水资源的统一优化调度, 提高系统响应速度, 优化机组运行方式, 提高装置效率, 消除或减少泵站级间溢流弃水, 提高水的利用率, 节能降耗;促进灌区技术优化升级, 实现少人值守, 减员增效;实现多梯级泵站提水灌区适时适量灌溉的目标要求。

参考文献

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[2]常振华.山西省大型泵站更新改造设计方法[J].山西水利, 2009, 17 (2) :83-84.

取水泵站的优化设计与节能改造 第10篇

关键词:取水泵站,切削叶轮,改变转速

1 目前取水泵站设计的不合理之处

现今,水泵站的设计并不完全合理。在设计取水泵站选择水泵时,无论是教科书还是设计手册上,普遍都把净水构筑物的用水量以及每日最高用水量加上输水管漏损当做取水泵站的设计流量,而水泵的扬程则以水源枯水位的标高差也就是净扬程与净水构筑物进口水面以及输水管对应设计流量的水头损失为确定标准。这种确定标准的正确性住适用于水源水位与供水量之中发生变化的只有一个,除了上述情况之外,还有一种情况也能保证这种确定方法是正确的,那就是两者都发生变化,但不影响最枯水位和最大流量的同时出现。除了这两种情况之外,其他的情况都无法完全保证这种选择水泵的方式是百分之百正确无误的。

在我国实际的工程中,季节的变化会在一定程度上影响水源水位和供水量的变化,但是确定到每天,他们的变化并不十分明显。以我国的实际情况来看,较为普遍的是,在夏季也就是7~9月期间是河流的丰水期,这时候的净扬程最小,小到家庭日常用水量,到城市绿化建设用水量,大到工业用水量,都处在一年中用水的高峰期,此时系统的供水量也是最大的。而在冬季也就是1~3月,情况正好相反,这期间是河流的枯水期,这时候的净扬程最大,而家庭日常用水量、城市绿化用水量以及工业用水量都是一年当中相对来说最少的,此时系统的供水量也是最小的。根据这种情况我们可以判断,季节的变化会直接影响到最大供水量和水源的最枯水位。这种季节上的差异正好说明最枯水位和最大供水量是不会同时出现的,由此可以断定目前的这种取水泵站的设计方法存在着不合理之处。

除了对实际情况的估量分析之外,我们还可以通过量化分析来说明这种分析的不合理之处。如图1所示

上述图1中,Q表示供水量,HST表示净扬程。从以上的取水泵站工作示意图我们可以清晰看出来,Qmin~Qmax表示供水量的浮动区间,HST1~HST2表示净扬程的浮动区间。根据目前的设计方法,C点作为设计工况点,根据具体季节的不同,夏季与冬季的流量和所需扬程分别位于E、D两点。从上述图1中我们可以看出最枯水位和最大流量不可能同时出现;同时,水源水位和供水量的变化幅度都较大。由此也能说明现有设计方法的不合理。如果按照目前的设计方法,届时会造成一系列的问题,无论是对水泵机组还是变配电设备,都会造成很大的浪费,同时也大大增加了其中一系列费用。

2 设计方案的改进与优化

根据上述所说的不合理的设计方法,据此我们也可加以改进与优化。对于取水泵站,如果水源水位和供水量都处在一定范围的变化之内,扬程与系统本身所需的流量则是处在一个动态的变化之中的。在季节变化之时,如果净扬程与用水量正好是呈逆向同步的,则对应图1中的曲线图可以明显看出直线DE将会改变为弧线DFE。而水泵的平均水位和平均流量呈现在图中即为DE与DFE的纵坐标之差的最大值。

与证明不合理相似,我们也可进行量化的分析。根据上述分析,若0

此时系统所需的扬程为:

其中,S为输水管的比阻,HG为DE上G点的纵坐标。

由上述条件0HF,这也就是说明直线DE一下的部分即为动态坐标的活动区域。而当条件满足a=0和1时,此时HG=HF;当a=0.5时,此时正好处在平均扬程和平均流量的位置,此时二者的纵坐标取得最大值。

根据上述分析我们可以得出,季节的变化影响到供水量和水源水位之时,图1中所示的D、E两点是最不适合建设水泵站的地方。根据木桶原理我们能看出,一旦D、E两点的供水得到了满足,那么其他任何一点也都可以满足,这样建设的水泵站即是合理的。

而在取水泵站的实际操作过程中,单台水泵的高效区无法高速运作,即无法完全显示扬程和流量的变化幅度,遇到这种情况,有一个处理方式就是进行水泵的联合。

由图2中a并联的工作路径我们可知在高效区扬程不变的条件下,Q-H曲线会随着流量的不断减小而趋向陡峭,反之情况则相反。这种并联的操作方式对于水量变化大的系统来说是一种有效的选择方式。而由图2中b的工作路径我们可知,在高效区流量不变的条件下,Q-H曲线会随着扬程范围的不断缩小而趋向和缓,反之情况则相反。而这种串联的操作方式则适用于水位变化大的情况。

无论是并联还是串联,它的前提基础都是单台水泵站的合理建立,只有在建设水泵站的时候合理选址,才能保证取水泵站的正常运行。这就需要再选定水泵的时候就一定要注意好其选择的位置地点,对其具体情况进行分析。

3 对已经建好的水泵站进行节能改造

上述情况我们说的是合理建设水泵站的情况,而针对已经建设好的水泵站,为了它能够正常的运行工作,我们就需要对其进行节能改造。如今对于水泵站的节能降耗是相当有必要的,因为目前水泵站的资源消耗特别大,如果按照现有的建设方法去建设水泵站,会造成更大的浪费。已经建设好的水泵站其水泵在实际的操作过程中比实际需要要多,长此以往,这种资源的浪费会越来越多,对于水泵站的循环高效利用不利。由此,对于已建设好的水泵站进行节能改造就是完全有必要的。而针对这种情况,有两种方式是比较可取的,即改变转速和切削叶轮。

如果一台水泵已经建设完成后,要想较大空间的提高其运转的速度是非常困难的,要想实现水泵的节能改造,有一个很好的方法就是改变水泵的运行工况点,将水泵运行工况点从低效区移到高效区,采用这种方式就可以起到节能的目标。而根据水泵的运行原理我们可以发现,工况点是保证水泵站正常运行的关键之一,要想提高其运行效率,达到节能的目标,就必须改变水泵的工况点,而工况点的改变又依赖于改变水泵特性曲线和管路特性曲线。改变管路特性曲线可以通过提高管网压力来调节,在此不做过多的说明。本文主要针对改变水泵特性曲线的方法来对水泵节能改造做简单的解释。

对于改变水泵的特性曲线通常有两种主要的途径,即上述所说的改变转速和切削叶轮的方法。首先是对于改变转速的方法,也就是通过改变水泵的转速,从而改变水泵的运行曲线,当水泵的管网实际所需和出水压力达到一致的时候,就可以实现节能的目标。改变转速,可以调节水泵的性能。水泵的转速改变了,水泵的工况点也会随之移动,相应的流量也会发生变化,从而也就会影响到水泵的效率,这时的压力损失也会减小。这种方法主要就是根据需水量的多少来调节水泵的运行速度,这样就可以达到节能的目的。其次是切削叶轮的方法。切削叶轮也就是传统意义上的变径,即根据所需的运行参数对水泵叶轮外径进行适当的切削,这样就能改变水泵的特性和性能,时水泵高效运转,从而达到节能的目标。切削叶轮同样也会改变水泵的性能。叶轮外径改变后会影响水泵工况点,相应的流量也会随之改变,此时的水泵运行效率也会随之改变,也没有任何的压力。这种方法主要是根据所需参数对水泵叶轮进行合适的切削,这样就可以达到节能的目标。

这两种节能方法都适用于已经建好的水泵站。不过近些年,随着变频技术的不断推广,改变转速的方法可以通过变频器来改变,但是由于设备的成本较高,同时改造的投入也相当较大,所以在现今的水泵站节能改造中或者是高压电机改造中使用的范围并不是很广。这样来看,通过改变切削叶轮的方法来实现节能的目的是目前来说比较可行的措施和手段。但是要注意降低转速不得低于它的最低值,切削叶轮也必须注意切削量不得超出规定范围。一旦改变的转速过低或者是切削的叶轮直径超过了限定范围就无法起到节能降耗的目的了。

4 结语

在现今的水泵站的建设中,水泵站往往不能做到节能减排,造成很多的资源浪费。由于施工之前的种种差误,在建设之时总是不能完全的满足需要。针对这种情况就需要我们在施工之前就认真做好准备工作,根据夏季和冬季用水量的不同和系统供水量的变化来具体断定其水泵选择点保证其在高效区内运行,已达到最大限度的节能降耗。同时对于已经建好的水泵站我们也可以根据上述所说的改变转速和切削叶轮的方法来达到节能的目的,但是在施工的过程中也同样要注意不能超出其规定的范围。只有这样,才能够真正实现水泵站的节能降耗。

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广钢能源中心码头泵站节能降耗改造 第11篇

1 码头泵站的供水状况和问题分析

码头泵站的水泵吸水方式是真空抽水式,即利用真空泵使吸水管道内形成真空把水引入水泵内,离心泵才能正常抽水。每一次启动水泵,都必须先开真空泵引水注入水泵内。抽真空时间的长短视河水水位而定,水位高则时间短,水位低则时间长。码头泵站的取水口有两个独立工作的吸水井,其中2号吸水井是70年代扩建的,安装了两台旋转滤网。而1号吸水井则是初期建造的,仅有格栅和格网。经过了几十年的运行,旋转滤网已经老化,格栅和格网也出现了不同程度的变形,过水量也逐渐减少,格栅、格网两侧出现了水位差。特别是在退潮的时候,吸水井内的水位差造成水泵抽不到水。2#吸水井的旋转滤网老化,旋转滤网链带的链板、节轮、销轴磨损严重,滤网框架腐蚀严重刚性差,水下导轨变形,部分支承紧固部件脱落,水下吸水井积圩严重。清除吸水井格栅垃圾的效果不理想,大量的河道垃圾进入码头泵站吸水井,最终进入水泵导致了水泵叶轮堵塞。造成水泵工作时间短,停机清理泵壳及叶轮内的垃圾的频率高,引起一系列问题。

1.1 造成泵站水泵的工作处于高能耗,低效率的状态

当垃圾被吸入水泵内后,水泵的效率不断下降,使大量的能源白白被浪费掉。主要表现在从水泵开始使用到被堵塞停机过程中,水泵的使用效率逐步下降,直至表现出运行电流低、噪音大时才被迫强制停机转开其余机组,这过程由于水泵效率逐渐降低,大量的能源随之而浪费掉,转开新机组又要开启真空泵,以及电机的启动电流大又增加了能源的浪费。

1.2 造成泵站运行的安全性下降和维修费用增加

码头泵站的1#、2#吸水井位于珠江白鹤洞码头旁边,运行时间超过了四十年,当初的设计已经不能满足现在的供水生产要求。随着城市的发展,珠江水的水质发生了变化,大量的垃圾,特别是塑料薄膜袋在河中漂浮。因为格栅和旋转滤网的老化而造成大量垃圾进入吸水井内,不仅对码头泵站的安全运行构成了严重的威胁,还增加了供水的能耗和管理成本。

水泵开始启动到被堵塞停机过程中,若垃圾堵塞严重而不能正常转泵时,水泵就会气蚀,水泵叶轮穿孔,造成维修的工作量和备件更换数量的增加。水泵震动加剧,机组的寿命下降。叶轮严重磨损会引起突然停泵失压发生水锤,造成泵房内管道或阀门爆裂、水浸泵房的严重后果。

2 解决方法

2.1 技术措施

码头泵房的吸水井位于珠江河道,现在受到河道规划的限制,吸水井不能够新建、扩建,只能就地改造。况且码头吸水井投入使用时间超过了四十年,建筑结构不牢固,不能安装大型的机械格栅。为了减少垃圾进入码头泵站的吸水井,避免垃圾进入泵内。经过实地考察和分析,我们决定改造码头泵房吸水井格栅和格网,重新设计格栅和格网的尺寸,同时,也改造两台旋转滤网,降低垃圾进入吸收井的数量。

2.2 技术方案

随着广钢的发展,泵站供水量已经有所改变,码头泵房吸水井格栅和格网的过水流量也有所改变。现根据目前码头泵房的吸水井过水量,依照《给水排水设计手册》的设计要求重新计算格栅和格网尺寸,决定码头泵房的格栅的制作尺寸和设计要求。

2.2.1 格栅(见图1)

以码头泵房2#吸水井最大过流量计算,开两台泵流量:

Q=4 000×1.05=4 200m3/h=1.17m3/s(其中5%为码头自用水量)。

2#进水孔设计流速取0.4m/s。

栅条采用扁钢,厚度s=10mm,栅条净距b=30mm,格栅阻塞系数K1=0.75。

栅条引起的面积减少系数为:

K2=b/(b+s)=30/(30+10)=0.75。

进水孔总面积为:

F0=Q/Vk1K2=1.17/(0.4×0.75×0.75)=5.2(m2)。

每个进水孔面积,f=F0/4=5.2/4=1.3(m2)。

现吸水口尺寸B×H=1.8m×2.7m=4.86m2,远远大于1.3m2,满足要求。

2.2.2 格网

同样以码头泵房2#吸水井最大过流量计算,开两台泵流量:

Q=4 000×1.05=4 200m3/h=1.17m3/s(其中5%为码头自用水量)。

过网流速取0.3m/s,格网堵塞后面积减小系数K2取0.5,网眼尺寸b取10mm×10mm,网丝直径d取2mm,网丝引起的过水面积减少系数K2为:

K2=b2/(b+d)2= 102/(10+2)2=0.694 4。

进水孔总面积为:

F2=Q/Vεk1K2=1.17/(0.3×0.64×0.694 4×0.5)=16.76(m2)。

ε为水流收缩系数,0.64~0.8,取0.64;

每个格网孔面积f=F2/4=16.76/4=4.19(m2)。

现吸水口尺寸B×H=1.8m×2.7m=4.86 m2,大于4.19m2,满足要求。

设计采用粗细两层网,粗网为25mm×25mm,金属丝直径为3mm;细网为10mm×10mm,金属丝直径为2mm;网丝均采用镀锌钢材料。

2.2.3 格栅、格网设计图(见图2)

2.2.4 旋转滤网改造方案

现场检查了旋转滤网,并查看了旋转滤网的图纸资料,发现旋转滤网的主体结构仍然是完好的,从节省资金的角度考虑,我们决定根据图纸对旋转滤网的链板、节轮、销轴、滤网、大链轮罩盖箱体等进行了机械加工制作,然后组装更换。更换驱动机构磨损的齿轮和轴承,轴瓦及润滑油。清扫冲喷水管,更换部分腐蚀的管道。

3 改造效果

改造前,码头泵站的离心式水泵平均每运行约80h就要停机清理泵壳及叶轮内的垃圾。开停泵的操作相当频繁, 单台水泵的工作时间短。真空泵的工作时间相对也增加了,电能耗白白地浪费在开停泵的操作上。特别是在河水水位低的时候, 抽真空时间长,码头泵站转泵的过程中带来诸多不利,对安全运行带来较大的隐患。另外,水泵的低效工作不仅不能满足生产的需要,也是浪费能源的表现。

改造后,大量珠江河里的垃圾进入吸水井的问题得到了解决。码头泵站的吸水井的格栅和旋转滤网的垃圾格除率提高了。水泵的运行时间延长了,由原来的平均80h延长到了720h(见图3)。水泵最佳工作的时间延长,水泵的工作效率提高,减少了不必要的能耗。据统计,改造后一年节约了电耗约86万元(见图4)。码头泵站的安全性和灵活性提高了。开停泵的操作减少了,值班人员的操作强度降低了。叶轮的磨损也少了,维修工作量和成本降低了。备件消耗费用由原来的8万元下降为5万元。

4 结语

该改造项目解决了广钢能源中心码头泵站电能耗高等一系列的问题,提高码头泵站的供水效率,保障了泵站运行的安全性和可靠性。项目的投资约20万元,实施后节约能耗费用和备件消耗费用约89万元,取得了良好的经济效益,实现了企业的节能降耗。

参考文献

[1]给排水设计手册,第5册,第11册.北京:中国建筑工业出版社,1986.

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