【文章內(nèi)容簡介】 吸中開式離心泵，具有揚(yáng)程較高、流量較大、檢修方便的特點，是機(jī)電排灌中用得較多的泵型。雙吸離心泵有S(Sh)型和SA型，其口徑范圍為150~1200mm(6~48英寸)，大型湘江泵口徑達(dá)1400mm(56英寸)。比轉(zhuǎn)速范圍為60~300，揚(yáng)程范圍10~140m，~ m3/s。雙吸離心泵規(guī)格品種比較齊全，每個品種又有不同車削直徑的葉輪可以調(diào)換。因此，根據(jù)排灌流量、揚(yáng)程的要求容易選型，廣泛用于丘陵山區(qū)高地提水灌溉的需要。雙吸式離心泵的吸入口和吐出口都位于泵軸中心線的下方，成水平方向，與軸線呈垂直位置，泵蓋用雙頭螺栓及圓錐定位螺釘固定在泵體上，無需拆卸進(jìn)、出水管路及電動機(jī)即可進(jìn)行檢修。雙吸泵由于葉輪對稱布置，軸向力互相抵消，不需設(shè)置軸向力平衡裝置。S（Sh）型泵從傳動方向看水泵是逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從水泵進(jìn)水口向出水口方向看聯(lián)軸器位于泵的右側(cè)。如果在泵房布置時，需要將聯(lián)軸器換至左側(cè)，那么在泵站設(shè)計和水泵訂貨時必須加以說明，以便由生產(chǎn)廠進(jìn)行調(diào)向。S型泵是國家推薦的節(jié)能新產(chǎn)品，采用了優(yōu)秀水力模型，與同樣工作參數(shù)的Sh型泵相比，水泵效率提高了2~7%。軸功率下降了7~8%。目前，S型泵口徑從150mm到500mm，共有21種42個規(guī)格，最高揚(yáng)程達(dá)125m， m3/s。Sh型泵原為全國泵行業(yè)聯(lián)合設(shè)計產(chǎn)品，現(xiàn)已被列為淘汰產(chǎn)品，逐步為S型泵所替代。目前有一部分Sh型泵在國家尚未宣布S型泵替代產(chǎn)品前，仍繼續(xù)生產(chǎn)和使用。除已淘汰的Sh型泵外，尚有13種28個規(guī)格，其口徑從200~1200mm(8~48英寸)。SA型雙吸泵結(jié)構(gòu)與S型基本相似，效率較高，一般在80~92%之間?？趶綖?50~800mm（10~32英寸），共有10種37個規(guī)格可供選用。湘江型雙吸泵是一種大型離心泵，口徑為1400mm(56英寸)。比轉(zhuǎn)速有230和280兩種， m3/s，設(shè)計揚(yáng)程25~18m，是高揚(yáng)程大型提水工程的泵型之一。雙吸式離心泵除臥式安裝外，根據(jù)需要也可以設(shè)計立式安裝的形式。目前主在有SLA型，其性能與相同規(guī)格的SA型泵相同。(3)多級單吸離心泵多級單吸離心泵適用揚(yáng)程比較高的場合?？趶?0~200mm(2~8英寸)，流量25~450 m3/h。根據(jù)需要，葉輪2~10級，揚(yáng)程14~600m，也有高達(dá)1000m以上的。與單級單吸離心泵相比，多級單吸離心泵揚(yáng)程高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)困難。目前，最常見的品種有DA型 、D型、DG型，其中D型是DA型的改型泵，性能較好，可用于高揚(yáng)程地區(qū)提水灌溉?；炝鞅檬墙橛陔x心泵和軸流泵之間的一種泵型。揚(yáng)程適中，流量較大，高效區(qū)范圍寬，功率曲線較為平坦。且結(jié)構(gòu)簡單，安裝維修方便，重量輕，價格低。與軸流泵相比，泵房投資省，施工安裝容易。因此是平原河網(wǎng)地區(qū)及淺丘地區(qū)的優(yōu)選泵型。它的發(fā)展將部分取代離心泵和軸流泵，有著廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。 混流泵按出水室的不同，有蝸殼式和導(dǎo)葉式兩種，現(xiàn)分別介紹如下：(1) 蝸殼式混流泵蝸殼式混流泵為臥式、單級、單吸懸臂式結(jié)構(gòu)。主要有HB、HBC和HW型等幾種型號，泵的比轉(zhuǎn)速范圍300~600。HBC型泵是HB型的改型泵，HW型泵經(jīng)過改型設(shè)計，采用了優(yōu)秀的水力模型，具有效率高、流量大的特點，與HB型泵相比，平均流量增加了30%。目前HBC和HB型泵口徑從150~650mm（6~26英寸)。除26HB30型泵揚(yáng)程達(dá)14m外，其余泵型揚(yáng)程大多在10m以下。HB（HBC）型泵中，150~300mm口徑泵型為垂直出水型，350mm口徑有垂直和水平出水兩種型式，400~650mm口徑泵型為水平出水型。近年來，為了適應(yīng)低揚(yáng)程泵站的需要，研制開發(fā)了比轉(zhuǎn)速500和600的HW型低揚(yáng)程混流泵。目前HW型混流泵已有8種口徑22個品種，口徑300~700mm，揚(yáng)程分為5m、8m、12m三個檔次，供不同揚(yáng)程地區(qū)選用。豐產(chǎn)牌混流泵也是各地廣泛使用的泵型，結(jié)構(gòu)與HB型基本相同。有21個品種24種規(guī)格，口徑從250~1500mm(10~60英寸)，最大流最可達(dá)7 m3/s以上。除臥式蝸殼式混流泵外，為了適應(yīng)不同的安裝需要，還開發(fā)HL型立式蝸殼混流泵。其口徑從300~800mm。目前有10種規(guī)格可供選型。立式蝸殼式混流泵除保留了臥式泵的高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便的優(yōu)點外，又能適應(yīng)特殊條件的場合安裝使用，拓闊了混流泵的使用范圍。(2)導(dǎo)葉式混流泵（略）（略）建設(shè)小型泵站時，下列場合可考慮使用潛水電泵：(1)河流、湖泊取水口位置水位變幅大的場合。傳統(tǒng)為解決在水位變化幅度較大的河流取水的泵站電機(jī)受淹問題，是將電機(jī)層設(shè)置在最高洪水位之上，通過長軸與安裝在水泵層的泵軸聯(lián)結(jié)，長軸及中間軸承易出故障，給運(yùn)行管理帶來諸多的不便。還要求建筑物有較高的防洪標(biāo)準(zhǔn)，才能保證泵房安全，工程造價比較高。潛水泵安裝在水下，不受水位影響，適合在水位變幅大的地區(qū)應(yīng)用。(2)要求降低噪聲影響的場合。潛水泵可以將泵站噪聲級從8590dB(A)下降到75dB(A)以下，特別適合建設(shè)在城市的排澇、污水泵站使用；(3)需要保持地面風(fēng)貌的場合。潛水泵在水底運(yùn)行，可以有不建地面廠房的方式，泵房和控制室分離，噪聲低，散熱好，不影響周圍環(huán)境，保持地面風(fēng)貌； (4)移動泵式泵站。潛水泵機(jī)電設(shè)備一體化，可采用移動方式與水工結(jié)構(gòu)銜接，水泵統(tǒng)一管理、調(diào)度，提高水泵利用率和完好率；也可無配套的水工建筑物，采用浮船或雪橇式安裝，適用于防洪、抗旱及臨時抽水。 (1) 從高效節(jié)能、防洪能力、運(yùn)行管理、安裝維護(hù)方便以及土地利用、環(huán)境等方面進(jìn)行綜合評價，選擇合理的設(shè)計方案；(2) 積極采用經(jīng)過試驗和論證合理的新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備；(3) 根據(jù)泵站實際運(yùn)行需要和泵站的規(guī)模、地位，采用計算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)泵站綜合自動化，積極推行信息化。小型泵站潛水泵機(jī)組布置根據(jù)其安裝形式可分為：固定式、移動式和閘站結(jié)合式潛水泵站。(1) 固定式潛水泵站固定式潛水泵站水泵機(jī)組與配套水工建筑物固定在一起，檢修、維護(hù)時才將機(jī)組拆下。固定式潛水泵站的總體布置應(yīng)按即將頒布的《潛水泵站設(shè)計規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行。固定式潛水泵站的配套水工建筑物與普通泵站結(jié)構(gòu)方式類似，機(jī)組水泵與電機(jī)一體化，安裝便利，配套的堤內(nèi)水工建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)可降低。 (2)移動式潛水泵站移動式潛水泵站總體布置應(yīng)根據(jù)泵站使用要求，以及機(jī)組與水工建筑物的關(guān)系確定。有水工建筑物的移動式潛水泵站，根據(jù)泵站水工建筑物功能，也分為兩類。一類水工建筑物為泵站專用，水泵機(jī)組的安裝方式為移動式；另一類，泵站水工建筑物還有其它功能，移動式機(jī)組與水工建筑物結(jié)合，構(gòu)成泵站。移動式潛水泵站一般為濕坑安裝。移動式潛水泵機(jī)組有專用配套的廠房及水工建筑物，其總體布置同固定式潛水泵站。移動式潛水泵機(jī)組有配套的廠房及水工建筑物，機(jī)組采用可移動安裝方式，采用耦合、承插等方式安裝，其配套水工建筑物與固定式潛水泵站一樣。當(dāng)機(jī)組長期不運(yùn)行時，宜將機(jī)組吊出水面，放置在安裝及檢修車間或?qū)ｉT設(shè)置的置泵平臺。無配套水工建筑物的移動式潛水泵站，水泵機(jī)組采用可移動安裝方式，其總體布置應(yīng)適應(yīng)水工建筑物的布置，機(jī)組與固定水閘、管道、岸墻等水工建筑物結(jié)合運(yùn)用，采用耦合、承插等方式安裝，泵站不設(shè)配套水工建筑物如進(jìn)出水流道、前池、進(jìn)水池等。泵站不運(yùn)行時，可將機(jī)組吊出水面統(tǒng)一管理、維護(hù)。移動式潛水泵機(jī)組與固定的水閘、管道等水工建筑物結(jié)合布置的形式，泵站沒有專門配套的進(jìn)、出水流道及引水、輸水建筑物，潛水泵采用耦合、承插或法蘭方式安裝固定。泵站的布置應(yīng)在滿足原水工建筑物使用功能的同時，滿足移動式潛水泵機(jī)組的運(yùn)行條件。 雙向抽水的潛水泵站灌溉排水相結(jié)合，泵站樞紐布置可以采用單向葉輪配合貫流裝置，通過泵體整體調(diào)頭，實現(xiàn)雙向抽水；也可采用帶“S”型葉片的葉輪配貫流裝置，通過改變?nèi)~輪正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)雙向抽水。對于平原湖區(qū)，通常通過同一泵站進(jìn)行排水和灌溉。當(dāng)外河水位較高，排水區(qū)內(nèi)澇水不能自排時，必須通過泵站抽排。當(dāng)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)旱情或區(qū)內(nèi)缺水灌溉時，需要引水或提水灌溉。因此，泵站樞紐布置往往需要把兩者結(jié)合起來，以充分發(fā)揮泵站的作用。整體調(diào)頭潛水泵裝置的進(jìn)出口尺寸相同，排水時水泵出水方向?qū)χ艥撤较?，在需要灌溉時，泵整體調(diào)頭，灌溉結(jié)束后恢復(fù)排澇方向。機(jī)組掉頭采用吊機(jī)起吊，轉(zhuǎn)動變換進(jìn)出口方向，設(shè)計中，水泵機(jī)組的間距，不但要滿足水力要求，還要滿足調(diào)頭的要求。改變電機(jī)轉(zhuǎn)向的雙向提水，水泵葉輪用用“S”形葉片，無需改變泵裝置，通過電氣控制使水泵電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，實現(xiàn)雙向抽水。采用此方式的機(jī)組效率略低于整體調(diào)頭潛水泵裝置。（3）閘站結(jié)合式潛水泵站：將潛水泵直接安裝于小型圩口閘閘門上，這種型式的泵站無需另建機(jī)房，結(jié)構(gòu)簡單，大大節(jié)省了工程量，降低了工程投資。這種類型的泵站在設(shè)計時略加修改，使閘門可以作180176。的旋轉(zhuǎn)后，便可以達(dá)到排灌結(jié)合的目的。閘站結(jié)合式潛水泵站打破了傳統(tǒng)的水泵結(jié)構(gòu)與安裝型式，無需另建機(jī)房和其它輔助設(shè)施，大大節(jié)省了工程投資。大口徑潛水泵是近年來開發(fā)的又一新泵型，它是將電機(jī)和水泵組合成一體，具有體積小、重量輕、移動安裝方便的優(yōu)點。它不需另建機(jī)房，可大大節(jié)省工程投資，其建站費(fèi)用僅為同類泵站的50~60%。潛水式電泵已有70多年的歷史，但大口徑、低揚(yáng)程、大流量的潛水式軸流泵和混流泵只是近20年才發(fā)展起來的。由于近年來密封、絕緣、冷卻、潤滑、自動耦合以及自動監(jiān)控等許多關(guān)鍵技術(shù)的解決為潛水電泵的大型化打下了基礎(chǔ)。 在國外，大口徑潛水泵應(yīng)用甚廣。瑞典、德國、日本、美國等均相繼開發(fā)出各種型式的大口徑潛水泵。， m3/s，而且還在不斷增大。我國近年來在開發(fā)大口徑潛水電泵方面作了大量工作。隨著自動耦合問題的突破，使起吊重量大大減輕，有效地解決了安裝檢修的難題。目前，大口徑潛水電泵的口徑已從350~800mm發(fā)展到900、1000、1200、1400mm等各種規(guī)格。~ m3/s，~，~400kW，使用電壓除低壓380V外，已開發(fā)出6kV、10kV高壓潛水電泵。 采用現(xiàn)代大口徑潛水電泵的潛水泵站具有以下特點： (1)工程投資對一些型式的泵站可以有所降低。潛水泵站因無需上部廠房結(jié)構(gòu)，水工結(jié)構(gòu)非常簡單。即使需要建泵房，因潛水泵結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，也可使廠房跨度減小，高度降低，從而減少工程投資。由于整個泵房重量的減輕，對地基承載能力的要求相應(yīng)降低，當(dāng)在軟土地基上建設(shè)泵站時有可能節(jié)省大量的樁基費(fèi)用。另外，大口徑潛水泵與常規(guī)立式軸流泵相比，由于無需中間傳動，使結(jié)構(gòu)大為簡化，機(jī)組重量可減輕50%。一旦出現(xiàn)故障，可吊出檢修。輔助設(shè)備的減少和自動化程序的簡化，使電氣設(shè)備、控制設(shè)備、自動化儀表均有所減少，從而降低機(jī)電設(shè)備的投資。 (2)安裝、拆卸、維修、保養(yǎng)非常方便。由于大口徑潛水電泵為同軸整體結(jié)構(gòu)，沒有安裝過程中的同心、擺度等問題。同時，大口徑潛水泵均采用自耦聯(lián)接裝置，水泵與管道連接不用螺栓，大大提高了裝拆的效率。在非運(yùn)行季節(jié)，可吊出維修保養(yǎng)延長使用壽命。 (3)運(yùn)行條件大為改善。由于水下運(yùn)行，無噪音，泵房在地下，對周圍環(huán)境影響很小。 (4)便于自動化控制。大口徑潛水泵起動過程簡單，只要到了一定水位，水位控制開關(guān)動作，即可起動或停機(jī)。 (5)使用壽命長。隨著密封技術(shù)、材料技術(shù)、絕緣技術(shù)的進(jìn)步，大口徑潛水泵壽命不斷延長，與普通電機(jī)相差無幾。即使對于含多泥沙的水流，采用多孔口自耦裝置，可減少泥沙進(jìn)入泵內(nèi)，提高了水泵的使用壽命。 (6) 設(shè)備可靠性不斷提高。由于輔助設(shè)備的減少和絕緣密封技術(shù)的提高，故障發(fā)生的可能性也隨之減少。即使一旦出現(xiàn)故障，可立即吊出利用備用泵替換，不影響泵站正常運(yùn)行。這一措施可使泵站省去備用泵的安裝位置，從而節(jié)省土建投資。 (7)由于大口徑潛水泵設(shè)施簡單，因此大大縮短了泵站施工工期，做到當(dāng)年投資，當(dāng)年受益。 鑒于以上的特點，推廣應(yīng)用大口徑潛水泵具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。特別是近年來大中城市河道、湖泊污染越來越重，大中型排污泵站和城市供排水泵站必將得到快速發(fā)展。常規(guī)的水泵機(jī)組由于嚴(yán)重的噪音和土建、配套設(shè)施的占地很難適應(yīng)城市發(fā)展的需要。采用占地面積小、噪音污染輕的大口徑潛水電泵應(yīng)是首選的主要泵型。對于那些年運(yùn)行時間較短的排澇泵站和低揚(yáng)程泵站，也可以考慮采用大口徑潛水電泵。由于大口徑潛水電泵的葉型主要為軸流式，均采用相同參數(shù)的普通軸流泵的葉型，因此大口徑潛水電泵可以作為平原地區(qū)排灌用泵選用。其規(guī)格基本上與普通葉片泵相對應(yīng)。在泵站總流量確定后，水泵臺數(shù)直接影響到泵型的選擇、泵站工程投資以及建成后的運(yùn)行管理費(fèi)用等。選擇水泵臺數(shù)少，則所需的泵型就大；反之泵型就小。大泵與小泵相比，效率高，能源消耗和運(yùn)行費(fèi)用較省。在選型時，如果選擇水泵臺數(shù)太少，則難以適應(yīng)排灌流量的變化，運(yùn)行調(diào)度也不靈活。而且當(dāng)水泵發(fā)生故障后，對排灌的影響很大，使效益降低。對于多級泵站，水泵臺數(shù)太少時還會使梯級泵站之間難以配合，甚至造成棄水現(xiàn)象，浪費(fèi)大量水量和能源。但是，臺數(shù)太多時，在泵站流量一定的情況下所選的水泵較小，效率較低，能耗較高，管理也不方便。泵站主機(jī)組的臺數(shù)，應(yīng)結(jié)合工程投資、機(jī)泵供貨情況、管理水平、運(yùn)行費(fèi)用等因素綜合考慮。一般對小型泵站，以2~3臺為宜。對中型泵站，以3~7臺為宜。在泵站總流量較大的情況下，有時為避免泵型和機(jī)組容量過大而造成管理維修不便，也可以選用較多的機(jī)組臺數(shù)。對高揚(yáng)程梯級泵站，為了適應(yīng)流量的變化，一般機(jī)組臺數(shù)不宜太少，同時要根據(jù)需要可選配1~3臺小型調(diào)節(jié)機(jī)組。備用機(jī)組是為了防止主機(jī)組出現(xiàn)故障或檢修以及適應(yīng)排灌流量的變化而設(shè)置的機(jī)組。備用機(jī)組的設(shè)置一般應(yīng)遵循下列原則：(1)備用機(jī)組不是在所有的灌排泵站中都需要設(shè)置。在多雨地區(qū)以排水為主的泵站，一般可不設(shè)備用機(jī)組；在干旱地區(qū)多泥沙河流以灌溉為主的泵站，應(yīng)設(shè)備有機(jī)組，但備用機(jī)組的流量不應(yīng)超過灌溉設(shè)計流量的20 %。(2)小型灌排站，以及年利用小時較低的中型泵站，可不設(shè)備用機(jī)組。(3)對多泥沙水源，由于水泵磨損嚴(yán)重，檢修頻繁，備用機(jī)組可適當(dāng)增加。在裝機(jī)臺數(shù)少于4臺而又必須裝設(shè)備用機(jī)組時，為滿足檢修和灌溉的要求，其備用量可超過20 %。(4)凡泵站設(shè)計流量按最大一次灌水定額（泡田）進(jìn)行計算時，可不再考慮備用機(jī)組。泵站的機(jī)組臺數(shù)，應(yīng)為滿足泵站設(shè)計流量所需的主機(jī)組臺數(shù)與備用機(jī)組臺數(shù)之和。 在水泵臺數(shù)初步確定后，根據(jù)泵站灌排總流量即可求得水泵的單臺流量。