运城市北赵引黄工程泵站附机选型设计

2016-07-05春运城市水利勘测设计研究院山西运城044000

科技传播 2016年12期

关键词：选型

王　春运城市水利勘测设计研究院，山西运城　044000

运城市北赵引黄工程泵站附机选型设计

王春
运城市水利勘测设计研究院，山西运城044000

摘要本文通过对北赵引黄工程的真空系统、供排水系统、供油系统等附属系统的设计，探索完善了泵站的设计，从而确保引黄工程安全稳定可靠运行。

关键词引黄工程；泵站建设；附机；选型

1　工程概况

北赵引黄工程由龙门水源站提水经7.4km引水渠、1座沉沙条渠和6.102km输水渠到汾河，然后利用汾河自然河道输水20.31km到万荣县荣河镇庙前村，再经汾河橡胶坝，进水涵闸、站前引水渠将引来的黄（汾）河水送到庙前一级站，加压后通过1687m长压力管道将水送到周王村南0.6km处的出水池，下游接总干渠，经7.37km总干渠将水送到谢村二级站。

2　附机设计

泵站附属系统有：真空系统、供排水系统、供油系统、通风降温设施、起重设备、管路阀门、防止水锤的微阻缓闭止回阀等设施。

2.1真空系统

该站水泵均为离心泵，安装为负吸程，则该站不需抽真空系统。

2.2技术供水系统

离心泵填料水封和稀油站冷却用水均需水质好、水温低的水源，由于该站抽引的黄河水含沙量大，污物多、容易堵塞供水管，引起轴承磨损严重，则本站在出水管路左侧高程507m处建一供水池，池内配有水位自动控制系统。其容积依据供水量来确定，据《泵站设计规范》，供水量应满足全站所有水泵运行2h～4h的需水量。参考有关资料，每台泵的填料水封用水量为0.2m3/ h～0.5m3/h，稀油站用水量为30m3/h，确定供水池容积为100m3。供水池结构形式选用给水排水标准图集《小型钢筋砼蓄水池》，内径为6.4m，高3.5m，利用厂区新凿水井供水，供水管选用直径150mm的给水PE管，供水量为35m3/h，3h可注满水池。

2.3消防设备

为了保证运行人员和厂房设备的安全，主泵房的耐火等级不应低于二级。对厂房及变配电控制室分别采用不同的防火措施，以防止和减少火灾的危害。根据《建筑设计防火规范》（GB116-87）和《水利水电工程防火规范》（SDJ278-90）及本工程实际情况，拟设2支消防水枪，水枪最小流量为2.5L/s。消防水枪水管选用120mm的钢管，消火栓口径为50mm，水枪的喷嘴直径为16mm，麻质帆布水带长25m，根据公式：

式中：Hxh—消火栓栓口处所需水压（米水柱）；

AZ—水带的比阻，查表取0.015；

hd—消防水龙带的水头损失（m）；

Hq—水枪喷嘴造成一定长度的充实水柱所需的水压（m）；

qxh—消火射流流量，取2.5L/s；

Ld—水龙带长度（m）；

B—水流特性系数，查表取0.793；

计算后，消火栓口所需的水压为10.3m水柱，为了满足消防水压要求，消防水由技术供水池供给，其水量根据规范第8.6.3条规定，室内消防需10min的消防用水量，即1.5m3。为了灵活方便，厂房内除设2个消火栓外，需配备简单的移动式灭火器。经计算，选用干粉灭火器MFZ/ABC8型10个，配电间、中控室配干粉灭火器MFZ/ ABC8型15个。

2.4排水设备

厂内水泵均为卧式离心泵，排水主要考虑检修排水和主水泵填料水封漏水、主水泵叶轮外壳缝漏水、管件阀门的漏水。该泵站为农业灌溉供水，每年运行期为5～6个月，可在非运行期进行设备检修，其排水与其它排水不同时，则运行期排水主要考虑主水泵填料水封漏水和管件、阀门的漏水。漏水由排水沟排走。由于该站为负吸程，进水池水位较高，不能自流排除。先将漏水汇集到集水井，再用水泵抽排，经计算集水井容积为6m3。集水井安装2台排水泵（备用1台），由于抽引黄河水，水中含沙量大，型号为WQX25×15-3，电机功率为3kW，将水排入前池，排水泵运行是由集水井内的水位自动控制器控制，当水位达到488.143m时，排水泵开始工作，达到最低水位487.143m时，排水泵停止工作。

2.5供油系统

谢村二级站选用离心泵，机组容量较大。根据水泵和电机厂商提供的设备需油量，6台机组需选择1台稀油润滑站，型号为XYZ-250型，公称流量为250L/min，压力为0.2MPa～0.4MPa，主油箱容积7.5m3，冷却面积24m2，冷却水耗量12m3/h～22.5m3/h，停电供油时间4min～5min。该稀油站设有2台油泵（正常运行1台，备用1台），电机功率5.5kW。稀油站布置在厂房检修间底层，工作时利用油泵将油箱内的油液吸出，经双筒油滤器、冷却器和压力管道送到6台机组的各润滑部位，回油进油箱回油管，经回油磁过滤器进入油箱内。油站最高压力0.6MPa，最低工作压力为0.1MPa。

2.6采暖与通风

2.6.1主、副厂房采暖

冬季为了厂房内设备正常运行和值班人员必要的生产条件，对厂房内各房间提出冬季正常运行所需气温和停机中检修时最低气温，详见表1。

表1　厂房最低气温表

1）主厂房采暖。主厂房正常运行时，尽量利用电机散热采暖，停机或检修时利用电暖气或炉火取暖，可补充电机散热采暖不足。

2）副厂房采暖。由于厂房中设备发热量有限，不可能满足采暖要求，应结合其它采暖设备采暖。副厂房采暖方式按其房间的性质，选择不同的采暖设备。中控室采暖与夏季空调系统相结合的空调机采暖。其它生产厂房间采用电暖气、炉火或利用生活区集中供热。

2.6.2主、副厂房通风、采光

1）主厂房通风。该泵站采用自然通风，需验算自然通风是否满足运行要求。考虑到该泵站厂房位于深坑内，厂内机坑又较深，通风条件较差，再加上电机容量较大，按规范要求，泵房温度不超过35℃，则泵站厂房以自然通风为主，当温度太高时，可打开厂房前后墙上部的卷闸窗，调节温度。

2）副厂房通风。副厂房中的中央控制室，采用空调机调节温度，其它房间采用自然通风。

3）采光。厂房白天采光利用围墙中的窗户采光，其窗地面积比为0.51，满足规范要求的0.29，夜间机组运行时，利用安装在厂房侧墙上的7盏400W卤钨灯照明。

2.7起重设备

为了安装、检修设备，泵站厂房内应设起重设备，额定起重量由最重吊运部件和吊具的总重量及现行起重机系列确定，该站大水泵重40t，大电机重26.9t，选用吊钩桥式起重机，40/10（L=14.5m）t，额定起重量为40t，跨度为14.5m，地面操作。据《泵站设计规范》，起重机的工作制采用轻级、慢速。制动器及电气设备的工作制应采用中级，起重机轨道两端均设阻进器。轨道型号为TG43，总长73.24×2m。

2.8管路闸阀、伸缩节

该泵站为负吸程，为方便检修、安装和水泵的正常运行，在水泵的进出水管路上均安装闸阀、伸缩节。进水侧闸阀型号为Z973X-6，伸缩节型号为SSQ-Ⅱb-0.6-HTdcr，直径为φ800mm和φ1 000mm，出水侧闸阀型号为Z973X-40、Z973X-25，伸缩节型号为SSQ-Ⅱb-4-HTdcr、SSQ-Ⅱb-2.5-HTdcr，直径为φ1 000mm和φ1 200mm。

2.9微阻缓闭止回阀

为防止泵站突然停电时水锤压力对水泵机组、管道造成的不利影响，在厂房内各水泵的出水支管安装微阻缓闭止回阀，型号为HH47H-40、HH47H-25，直径为φ1 000mm和φ1 200mm，该阀是具有一定泄水能力的安全阀，停电后阀板先速关后缓闭，可防止破坏性水锤。若管中形成降压或升压水锤波时，可利用旁通管将管中一部分高压水泄走，达到减弱增压的目的。