的機械類(lèi)而廣泛地應用于國民經(jīng)濟的各個(gè)部門(mén)。隨著(zhù)現代工業(yè)的蓬勃發(fā)展,采
礦、冶金、電力、石油、化工、市政以及農林等部門(mén)中,各種形式的泵站很多,
其規模和投資越來(lái)越大,功能分類(lèi)愈分愈細。
以采礦工業(yè)而言,礦山中豎井的井底排水,大型礦床的地表疏干以及掘進(jìn)
斜井的初期排水等技術(shù)設施,都需要建造--系列相應的泵站來(lái)滿(mǎn)足整個(gè)采礦工
程的需要。在電力部門(mén)中,無(wú)論是火力或原子能發(fā)電系統,從高壓鍋爐給水泵
站起,一直到冷熱水的循環(huán)泵站、水力清渣除灰的高壓泵站以及冷卻水的補給
泵站等都是必不可少的。它們在整個(gè)系統中,常常是規模大、投資大、地位重
要的工程項目。
在市政建設中,泵站也是城市給水和排水工程中重要的組成部分。它們通常
是整個(gè)給水排水系統正常運轉的樞紐。圖1-1所示為城市給水排水系統工藝基本
流程,由圖可知,原水由取水泵站,從水源地(江、河、湖、水庫等)抽送至自
來(lái)水廠(chǎng),凈化后的清水由送水泵站輸送到城市管網(wǎng),流人工廠(chǎng)、企業(yè)以及千家萬(wàn)
戶(hù)。城市中的廢水,經(jīng)過(guò)各區域的排水管網(wǎng)收集進(jìn)入排水泵站,由各區域的排水
泵站將各路污(廢)水輸送至污水處理廠(chǎng)、經(jīng)過(guò)一-系列的污水處理工藝后,由污
水處理廠(chǎng)的主泵站將處理合格的出廠(chǎng)水,再回送人江、河、湖水之中(目前,一
些城市污水處理廠(chǎng)的出水經(jīng)深度凈化后,形成再生水進(jìn)行回用)。由此可見(jiàn),給
排水科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的工作者,就是把水的采集、凈化、輸送、利用,直到再凈
化、再輸送以及再利用的過(guò)程,視為- -個(gè)完整的社會(huì )循環(huán)過(guò)程。給排水科學(xué)與工
程專(zhuān)業(yè)人士應該做好水的社會(huì )循環(huán),建立起對水在進(jìn)人社會(huì )循環(huán)過(guò)程中所發(fā)生的
一切改變負責到底、跟蹤到底的精神,從總體上確保水環(huán)境的良好狀態(tài),使我國
的水工業(yè)真正體現造福人民的效能。
圖1-1中虛線(xiàn)表示城市中排泄的生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)排水管渠系統匯集
后,由各區域排水泵站將污水抽送回污水處理廠(chǎng),逆向的循環(huán)過(guò)程。實(shí)際上,在
排水管渠系統中使用泵站的場(chǎng)合是相當多的。除抽送污水和工業(yè)廢水的泵站外,
還有專(zhuān)門(mén)抽送雨水的泵站。也有僅用來(lái)抽送城市地勢低洼區防洪排澇的區域性泵
站。在污水處理廠(chǎng)內,往往從沉淀池把新鮮污泥抽送到污泥消化池,從沉砂池中
排除沉渣,從二次沉淀池中提送回流活性污泥等,都要用各種不同類(lèi)型的泵和泵
站來(lái)保證運行的。
水資源是基礎自然資源,是生態(tài)環(huán)境的控制性因素之一。在水資源合理開(kāi)采、利用和共享的大政方針下,全國出現了多個(gè)跨區、跨市
的長(cháng)距離、大流量的輸配水系統工程的建設。在這些大型的調水工程中,泵站的
建設和運行管理通常是起很重要的角色。諸如“引灤人津”工程,是一項較大規
模的跨流域的調水工程。該工程全長(cháng)234km,全年引水量達10億余立方米,全
部工程中修建了4座大型泵站,分別采用了多臺葉片可調型的大型軸流泵和高壓
離心泵進(jìn)行抽升工作。2014 年建成通水的南水北調中線(xiàn)工程,從長(cháng)江大支流
漢江中上游的丹江口水庫東岸岸邊引水,輸送到北京,總干渠全長(cháng)1432公里,
渠道設計流量63~70m2/s。盡管該工程充分利用地形高差重力輸水,但還需要
加設泵站,如工程北京段的惠南莊泵站(位于北京市房山區大石窩鎮惠南莊村
東,距北京市城區約60km)的設計裝機流量為60m*/s,總裝機功率為達
58. 4MW (泵站共設8臺臥式單級雙吸離心泵,6臺工作2臺備用,單機設計流
量10m2/s,設計揚程58. 2m,單機容量7300kW)。其他長(cháng)距離引水工程還有引
黃濟青工程、東深供水工程、引黃人晉工程等。
除此以外,在農田灌溉、防洪排澇等方面,泵站經(jīng)常作為一個(gè)獨立的構筑物
而服務(wù)于各項事業(yè)。特別是隨著(zhù)社會(huì )主義農業(yè)的現代化,在農田基本建設中、在
抽升黃河水引向西北高原的大型灌溉工程中都需建造很多大型、巨大型的泵站。
在這方面有大流量、低揚程的軸流泵站,也有大流量、高揚程的離心泵站。目
前,在我國西北地區抽升黃河水進(jìn)行高原灌溉的工程中,已建成的大型泵站的單
泵揚程一-般均在70~ 150m以上,有時(shí)多座泵站“串聯(lián)”工作,組成梯級泵站
群,工程規模是十分壯觀(guān)的。
從經(jīng)濟的角度來(lái)看,城市供水企業(yè)一-般都是用電大戶(hù)。在整個(gè)給水工程的用
電量中,95%~98%的電量是用來(lái)維持泵的運轉,其他2%~5%用在制水過(guò)程
中的輔助設備上(如電動(dòng)閥、排污泵、真空泵、機修及照明等)。以一般城鎮水
廠(chǎng)而言,泵站消耗的電費,通常占自來(lái)水制水成本的40%~70%,甚至更多。
就全國泵機組的電能消耗而言,它占全國電能總耗的20%左右。因此,通過(guò)科
學(xué)調度,提高機泵設備的運行效率;采用調速電動(dòng)機,擴大泵機組的高效工作范
圍;對役齡過(guò)長(cháng)、設備陳舊的機泵,及時(shí)采取更新改造等措施,都是合理降低泵
站電耗的重要途徑。
比如:上海市吳淞水廠(chǎng),自1981 年將一臺55kW電動(dòng)機采用可控
硅串級調速運行以來(lái),-直運行良好,每年節電約90萬(wàn)度;北京市水源九廠(chǎng)一
期工程中2臺取水泵和2臺配水泵均采用了從德國引進(jìn)的變頻式電動(dòng)機調速裝
置,這是國內水廠(chǎng)首先采用變頻調速的機組,每年的節電效果是十分可觀(guān)的。除
此以外,泵站中還有多種形式的節電措施,例如采用液壓自控蝶閥、各種微阻緩
閉止回閥、取消止回閥等方式均能達到良好的節電效果。
上海長(cháng)征泵閥的節能水泵效果也是很好的,具體可以參考更多的長(cháng)征水泵節能
改造項目