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水泵设计选型及案例研究

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摘要：水泵是现代化城市排水系统的关键设备之一，对水泵的设计选型方案需要根据当前城市的实际情况制定，高效、合理的设计选型可以保证整个工程安全、稳定、低耗地运行。基于此，本文根据某工程的实际情况，分析存在的实际问题，最后结合泵型选择原则和水泵设计选型方法提出合理的解决方案。

关键词：水泵设计；选型；实际情况；问题；对策

引言

伴随着我国现代化工业的飞速发展，大型工业型设备的选择和合理设计方案显得愈发重要。目前，排水系统在现代化城市建设起到关键性的作用，合理科学的选择水泵设计选型可以保证现代化城市的给水、排水工程正常运行。本文根据某工程的实际情况来讨论分析水泵的设计选型，在解决工程中水泵选择的同时，希望可以为其他排水工程提供参考。

工程概况

某工程的实施深入贯彻了x地区政府提出的‘走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路’的战略目标。该工程主要包含：一座面积为4万立方米/d的取水泵房；单根长度为5011米（2*DN600）的输水管道；选择型号GSP200-125-380的大泵三台（其中两台提供使用，一台留作备用），单泵流量为每小时367立方米、扬程为176米、采用用280kW的电机功率；一主一备在同时使用时单泵流量为每小时180立方米、扬程为176米、电机功率为160kW。水从水库流入取水库房，经过计算取水库房和水泵的预期水位落差为7.6米，根据枯水期的水位设计计算出取水泵房的水泵扬程。

该工程于x年x月开始实施，次年x月已经全部完工并且进入调试运行阶段。在调试运行阶段，工作人员对大泵开启过程时的跳闸现象进行了统计，结果如表（1）所示：

表1调试运行工况

泵型选择原则

某工程属于城市取水系统，该工程严格遵循《泵站设计规范》并结合工程的实际运行特点进行设计，水泵设计选型应当遵循以下几点原则：

流量设计原则

一般实际杨程受到各种条件的限制，小于设计杨程。所以在设计过程中必须确保设计实际流量大于实际流量，即计算得出的扬程大于实际的扬程，满足该工程实际运行的取水需求。

高效性设计原则

根据某工程的运行情况，观察水泵扬程的高效值范围，确保该工程在实际运行当中的扬程在此范围之内，在扬程分别为最高值和最低值时，选型水泵可以正常运行。

3）稳定性设计原则

所选水泵产品达到国家的合格标准，确保水泵的水力、抗气蚀、实际功率和扬程等性能方面的指标达到工程的预期值。

4）经济原则性

为了降低某工程的实际成本，应确保工程完成的效率和稳定性，降低后期维护的费用。为此经过多个方案的综合对比，从该工程的水泵选择方案中选择出最优方案。

水泵设计选型方法

根据某工程的实际情况，结合泵型选择原则，合理地分析本次工程水泵的设计选型方法。

扬程是水泵设计选型的重要指标之一，在选择的扬程超出实际扬程的范围之内会造成水泵选择功率过大，降低水泵在实际运行过程中的效率，增加电能源的损耗，对水泵设备也有一定的危害。可能出现的问题有：叶轮气蚀、辅助电机超载等。本文对该工程的实际需求绘制出相对应的管道特性曲线，根据曲线的波动情况确定扬程范围，在合理的扬程范围内确定水泵的规格型号，在这些符合要求的规格型号中再作对比。以下是本次选型方案中选择水泵型号的特性曲线。

图1为水泵供应商所提供小泵特性曲线，该型号水泵高效区流量范围（180~270m3/h）。

图1小泵特性曲线

图2为水泵供应商所提供大泵特性曲线，该型号水泵的高效区流量范围（480~600m3/h）。

图2大泵特性曲线

依据输水管路特性曲线方程与水泵特性曲线绘制水泵并联工作曲线（见图3）。

图3水泵并联工作曲线

在某工程的水泵选型设计过程中，还需要考虑在丰水期、枯水期、取水高峰期等特殊时期的因素影响。如果水源水位在这些特殊时期的特性曲线变动较大，水泵的扬程取值会出现大幅度地上升或降低，此时需保证水泵运行的效率，需要在进行水泵选型设计时应选用图1所示的Q-H特性曲线。在工程的实际运行当中并不能保障水泵运行一直高效率，因此在水泵的选型配置上需要搭配不同规格型号的水泵，对运行效率进行实时调节，保证水泵效率运行，可以改善工程的整体性能指标、延长水泵的使用寿命。

结论

选型是保证整个工程系统正常运行的重要工作，在结合实际工程情况时，水泵设计选型会变得较为复杂，通常要考虑到外界的环境、时期造成的影响。水泵设计选型需要考虑设备的扬程、流量、功率等是基本参数信息。为了确保本次工程满足泵型选择原则，需要经过多种方案的对比，选择出最合适的方案，从而确保水泵运行时具备安全性、稳点性、高效性。

参考文献

[1]杨超，张建勋.仁怀梭萝坪水库提水泵站取水方式及水泵选型设计[J].吉林水利，2019（02）：11-13.

[2]牟春华，程东涛，居文平，