试论一体化泵站的设计开发及实际应用

古文山

摘要：作为一种较好实现潜水泵、泵站设备、除污格栅设备、控制系统及远程监控系统集成的产品，一体化泵站本身已经成为我国泵站建设的最主流发展趋势，为此文章就一体户泵站的设计开发及实际应用展开了具体研究，希望这一研究能够为我国泵站建设领域的向发展带来一定启发。

关键词：一体化泵站；自动化控制；潜水泵；城市内涝

在无自流的条件下想要实现水的排灌与排污，泵站所提供的势能与压能极为重要，但在我国经济与社会快速发展的今天，传统传统混凝土泵站已经不能满足我国城乡发展的需要，这就使得新泵站的发展形势开始引起业界的高度关注，而文章所进行的一体化泵站设计开发与应用，就属于一种崭新的泵站发展方向，这一发展方向能够较好满足我国城乡的排灌、排污需求。

1.一体化泵站的含义与特点

1.1一体化泵站的含义

在文章就一体化泵站展开的研究中，笔者选择了成本较低的新型一体化泵站设备，这一设备内部集成了潜水排污泵、管路、阀门、仪表、控制设备、楼梯以及其他用户所需要的附件部件，而由于这些部件能够实现成套提供，这就为该一体化泵站的自动化控制实现提供了帮助，而由于这一一体化泵站选择了强化玻璃钢、聚乙烯树酯作为外壳筒体材料，这就使得该一体化泵站能够在制造厂安装完毕后进行具体的土建作业，在底基的开挖与保养完成后，这一在底基的开挖与保养完成后能够在3天内实现试运行。

1.2一体化泵站的特点

为了较好完成文章就—体化泵站展开的相关研究，我们首先需要深入了解一体化泵站的特点，而结合相关文献资料与自身认知，笔者将这一特点概括为占地面积与占地空间较小、施工周期短、集成度高、设备匹配度高、可重复利用、自动化控制程度高等方面，表1对这一特点及特点的表现进行了直观描述。

2.一体化泵站设计中需要考虑的因素

为了较好完成文章就一体化泵站设计展开的研究，我们还必须明晰一体化泵站设计中需要考虑的因素，结合自身实际工作经验与相关文献资料，笔者将这一因素概括為以下几个方面。

2.1地形、地貌和水文地质条件

在具体的一体化泵站设计中，一体化泵站安装地的地形、地貌和水文条件是我们必须考虑的因素，而为了保证这一因素不会影响一体化泵站的较好运行，参照《泵站设计规范》（GB50265-2010）就显得很有必要。在笔者对《泵站设计规范》进行的查阅中发现，一体化泵站的设计需要保证安装地岩土坚实，水文地质条件有利，并避开软土、松沙、膨胀等不良地基，这样才能够保证一体化泵站较好为我们提供服务。

2.2泵送液体介质

除了地形、地貌和水文地质条件，泵送液体介质也是一体化泵站设计中需要重点考虑的因素。对于一体化泵站来说，市政污水排放是其主要负责的工作之一，而这一工作的特性就使得一体化泵站的壳体和水泵材质的选择需要作出一些针对性改变，这种改变的出现主要是由于市政污水排放中较为容易出现易燃易爆气体，而为了避免引发相关安全事故，一体化泵站的设计就必须重点考虑排送介质的黏度及密度，这样才能够较好完成壳体和水泵材质的选择，较好质量的完成一体化泵站的设计。

2.3集水池有效容积

在具体的一体化泵站设计中，集水池的有效容积也是相关设计人员需要考虑的问题。之所以一体化泵站的设计需要重视集水池容积，主要是由于集水池容积过小容易会导致潜水排污泵的频繁启动并影响其使用寿命，而如果集水池过大则会增加施工成本并造成浪费，所以保证集水池较好满足一体化泵站的实际使用需求、较为精准的完成集水池容积计算、在集水池底部设计中选择100%防水结构等三方面就必须引起相关设计人员的重视。

2.4泵型的选择

除了上述几方面因素外，一体化泵站设计中，泵型的选择也是相关设计人员必须重视的因素。在文章所研究的一体化泵站设计中，笔者选择了潜水排污泵系列水泵，这一系列水泵采用自动耦合安装，这就使得在一体化泵站的实际运行与安装中，潜水排污泵的检修都将获得较好的支持。此外，由于潜水排污泵系列水泵本身具备着多种监控元件，这就使得安装潜水排污泵系列水泵的一体化泵站能够较为简单的实现远程管理、远程监控，泵站的运行管理成本将由此大大下降。

3.一体化泵站的设计要点

结合上述内容，我们能够更加全面的了解一体化泵站设计，而在下文中笔者将结合自身实际经验对一体化泵站的设计要点进行详细论述，希望这一论述内容能够为相关从业者带来一定启发。

3.1泵型选用

前面笔者提到泵型的选择是一体化泵站的设计要点，并提出了潜水排污泵系列水泵的泵型选择，而之所以选择这一泵型，主要是由于该泵型的高度较低、占用空间较小、保养较为简单，工作人员在不进入水中或抽干水的前提下就可以进行潜水排污泵的检修与保养，这自然大大提高了一体化泵站的实用性。

3.2占用空间最小化设计

为了保证一体化泵站能够最大化自身优势，相关设计人员还需要完成一体化泵站的占用空间最小化设计，笔者前面提到的将各类设备集成于一体化泵站的简体内就是这一设计的指导思想，这样一体化泵站的建设周期与投资成本都将得以实现较好降低。

3.3筒径和有效容积的计算和确定

对于一体化泵站来说，潜水排污泵是其主设备，而对于如图1所示的潜水排污泵来说，该潜水配污泵的起停由预制桶内的液体自动控制，这就使得预制桶的筒径和有效容积计算与确定属于一体化泵站设计的重要内容。而结合公式V有效=Vmin=Q/n，我们就可以进行预制简体内水泵起动液位与停止液位间的介质容量（即有效容积）的计算，公式中的n指的是潜水配污泵的起停次数，而Q则是指潜水排污泵的设计容量。对于这里的潜水排污泵的设计容量Q来说，现场工况需要与历史来流情况是确定这一数值的主要途径。一般来说，潜水排污泵的筒径一般设计为1200mm、1500mm、2000ram、3800ram等数值，这主要是在简体制作工艺与运输考虑下做出的选择。

3.4抗浮力结构设计

对于一体化泵站来说，埋地式安装最为常见，而在采用埋地式安装的一体化泵站设计中，设计人员就需要考虑地下水位较高时一体化泵站可能出现的浮起问题，这一问题一旦出现一体化泵站就很容易遭受较为严重的破坏，为此相关设计人员必须在可能出现一体化泵站浮起问题的相关设计中为其设计防浮力结构，在筒体底部采用法兰式结构是这一防浮力结构的最常见设计方式，这一设计就能够保证一体化泵站实现与地基的更好固定，地下水对一体化泵站所带来的浮力也能够由法兰上方泥土重力的作用实现平衡。值得注意的是，在这一抗浮力结构设计中，设计人员需要考虑一体化泵站简体所受的地下水浮力、化学螺拴对法兰拉力、法兰上方泥土重力、简体重力，并结合受力平衡原则求出筒体下部法兰外径的选择，这样才能保证这一设计质量的进一步提升。

4.一体化泵站的实际应用

结合以上论述我们能够清楚发现，一体化泵站具备的多方面优点，能够较好满足我国城乡发展需要。在我国近年来的很多大中型城市中，每逢夏季因暴雨引起的城市内涝往往直接影响着城市的整体形象与当地居民的生活质量，很多人车辆熄火回不了家的情况也极为常见，这一问题的出现本身就与城市污水排放设计存在的问题有着较为密切的联系，而如果能够将文章所研究的一体化泵站应用于这类城市中，一体化泵站具备的建设周期短、投资小、安装简便、效果明显的优点就能够较好解决城市内涝问题，这就使得一体化泵站实际应用的最好选择之一。

5.结语

在文章就一体化泵站设计开发及实际应用展开的研究中，笔者详细论述了一体化泵站的概念、一体化泵站设计中需要考虑的因素、一体化泵站的设计要点、以及一体化泵站的实际应用，结合这一系列内容我们能够更加全面了解一体化泵站，而一体化泵站凭借着自身优势也将在未来城市内涝问题的解决中大显身手。