简述泵站交口小寨泵站更新改造工程水泵电动机组选型论证站

论文导读：寨泵站通过分析计算，提出三个可供比较的方案，分别为：方案Ⅰ，选用3台DFSS700-25N/8和1台DFSS500-26/6卧式混流泵；方案Ⅱ，选用3台700HLB-10(-6°)和1台350HLB-10(0°)混流泵；方案Ⅲ，选用3台DFSS700-25/8和1台DFSS500-26N/6双吸离心泵。3.2水泵工作点确定以下只列出方案Ⅲ即3台DFSS700-25/8和1台DFSS500-26N/6双吸离心泵
摘要 ：本文以交口灌区小寨泵站更新改造工程的水泵机组选型为例，阐述了泵站设计中水泵工作点如何确定及水泵机组选型的论证方法。
关键词：泵站改造；水泵工作点；水泵机组选型
Abstract: This paper to Jiaokou Irrigation District pumping station to update the selection of pump unit Xiaozhai reconstruction project as an example, expounds the method of demonstration selection of pump operating point for design of pumping station and pump unit to determine.
Keywords: Renovation of pumping station; water pump; pump unit selection
2095-2104（2013）
1概况
小寨泵站位于临潼区相桥镇小寨村西侧，西干渠7+491桩号处，1970年建成投入运行，是交口抽渭灌区西干渠二级抽水站，全灌区的抽水站，设计流量3.02m3/s，设计扬程10.35m，供水面积7.52万亩，其中本级灌溉面积3.98万亩。小寨泵站现共安装4台泵组，其中650HW- 10型卧式混流泵3台，配套Y2-355L-12型132kW电动机；400HW- 10卧式混流泵1台，配套Y2-315S-8型55kW电动机。泵站总装机功率451kW。
小寨泵站总体布置为进水渠、前池、主厂房、压力管道和出水池在一条直线上的正向进水、正向出水布置形式。水泵机组呈一列式布置，主厂房为钢筋混凝土排架结构，厂内设1台10t电动单梁桥式吊车；副厂房布设在主厂房西端；压力管道为单机单管埋置式，出水设拍门断流。小寨泵站设10kV变电站一座，主变为1台S9-630/10变压器，厂变为1台S9-30/10变压器，泵站为单回路供电。
小寨泵站经过三十几年运行，水泵泵体、叶片等处均产生了不同程度的汽蚀，泵轴、轴套、轴瓦磨损严重，叶轮和泵盖间隙大，使容积损失大，填料密封破坏，水泵效率与泵站效率降低，出流量减少；机组震动剧烈、噪音大，影响水泵正常运行；电动机绕组绝缘老化，运行温升、温度都超过规程规定。为了使小寨泵站达到设计要求，充分发挥其效益，急需对水泵机组进行更新改造。
2泵站设计流量及净扬程确定

2.1设计流量确定

小寨泵站设计灌溉面积为7.52万亩，灌溉模数取2.45万亩/m3/s，由灌溉面积和灌溉模数求得小寨泵站灌溉所需流量为

3.07m3/s。

2.2净扬程计算

本次计算拟采用的运行水位为：进水池运行最低水位为363.987m，进水池运行设计水位为364.417m；出水池最低水位为37

2.756m，出水池设计水位为373.186m。由此，经计算设计净扬程

H净设=373.186-364.417=8.77 m
3泵站水泵电动机组选型论证

3.1参选方案

依据泵站设计流量及扬程，小寨泵站通过分析计算，提出三个可供比较的方案，分别为 ：方案Ⅰ，选用3台DFSS700-25N/8和1台DFSS500-26/6卧式混流泵；方案Ⅱ，选用3台700HLB-10(-6°)和1台350HLB-10(0°)混流泵；方案Ⅲ，选用3台DFSS700-25/8和1台DFSS500-26N/6双吸离心泵。

3.2水泵工作点确定

以下只列出方案Ⅲ即3台DFSS700-25/8和1台DFSS500-26N/6双吸离心泵工作点的详细计算，其他方案的参数计算从略：
（1）装置阻力参数：
①管路沿程阻力参数S沿=10.29n2L/D5.33
式中：L-管道长度m；D-管道直径m；n-管道糙率， n=0.012
②管路局部阻力参数S局=0.083ζ/D4
式中：D-管道直径m；ζ-管件局部阻力系数；
③装置阻力参数S=S沿+S局
经上述公式计算：
DFSS700-25/8水泵:S进水=0.30s/m5S出水=

1.03s/m5S=33s/m5；

DFSS500-26N/6水泵：S进水=0.67s/m5S出水=

4.68s/m5S=

5.35s论文导读：

/m5。 （2）水泵工作点确定
①损失扬程 h损=SQ2
②总扬程： H=H净+h损=8.77+ SQ2
依据上述公式分别假定几个流量，计算其对应扬程，并结合DFSS700-25/8水泵和DFSS500-26N/6水泵性能曲线分别绘制DFSS700-25/8水泵和DFSS500-26N/6水泵的管路特性曲线，见图1、图2，管路特性曲线与水泵性能曲线的交点即为水泵工作点，由图知水泵设计工作点技术参数如下：
DFSS700-25/8机组在设计净扬程h净设=8.77m运行时，求得：Q设=0.89m3/s，h损=

1.053m，H设=9.823m，N轴=102.0kW, η泵=84%。

DFSS500-26N/6机组在设计净扬程h净设=8.77m运行时，求得：Q设=0.41m3/s，h损=0.917m，H设=9.687m，N轴=49.58kW,η泵=78.5%。
（3）所需流量与泵站流量校核：
DFSS700-25/80.89m3/s×3台=

2.67m3/s ；

DFSS500-26N/60.41m3/s×1台=0.41m3/s ；
泵站总流量为

3.08m3/s，与所需流量07 m3/s略偏大，满足规范要求。

（4）在设计工况下，机组能源单耗和装置效率如下：
DFSS700-25/8机组：η装=70.9%，e=

3.84 kW.h/kt.m；

DFSS500-26N/6机组： η装=6

5.9%，e=

4.14 kW.h/kt.m 。

3.3方案比较论证

方案比较论证详见表1：
表1小寨泵站更新改造工程水泵选型方案比较表

结论如下：
方案Ⅰ，选用3台DFSS700-25N/8和1台DFSS500-26/6双吸离心泵。
流量偏小，不满足规范要求,且泵站装置效率偏低，能源单耗偏高，且流量偏小，不满足规范要求，故本方案不适用。
方案Ⅱ，选用3台700HLB-10(-6°)和1台350HLB-10(0°)混流泵。该方案流量满足规范要求，但混流泵需新增电机层，需改变厂房及进水池结构且土建工程量很大，故本方案不适用。
方案Ⅲ，选用3台DFSS700-25/8和1台DFSS500-26N/6双吸离心泵。该方案最大优点是现状厂房尺寸能够满足机组安装要求，土建工程量极小，选用水泵具有适合抽高含沙水、耐磨等特点。总流量3.08m3/s，较所需流量3.07m3/s大0.33%，大小机组搭配运行灵活，各项指标较理想。
综上所述，方案Ⅲ明显优于其它各方案，故方案Ⅲ为推荐方案。
依据所选定的水泵轴功率、转数、电压等级等技术参数，按照《泵站设计规范》（GB 50265-2010）和《泵站改造工程设计大纲》，选择Y系列高效节能0.4kV交流异步电动机，F级绝缘。具体为：DFSS700-25/8水泵配套Y315M-8 132W电机，DFSS500-26N/6水泵配套Y2-280M-6 55kW电机。
4、结语
小寨泵站已列入国家大型灌排泵站改造项目，目前已按此选型方案正在实施中。小寨泵站改造后，装置效率将大幅提高，能源单耗将明显下降，同时由于提水保证率提高及提水量的增加，可改善灌溉面0.5万亩，年新增灌溉效益132万元，新增节能效益21万元，新增其它效益25万元，总计年直接效益为178万元，经济效益和社会效益十分显著。
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