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浅谈工农河南排涝站建设工程水泵选型

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徐军伟范亚东

【摘要】：工农河圩区面积约3943亩（2.63km2），该区域现状全部为城区，规划设计流量为11.10m3/s，净扬程1.15m。根据设计工况适宜选用轴流泵，轴流泵按其安装形式的不同分为立式、卧式和斜轴式三种装置。结合城区排涝泵站“平时小流量、汛期大流量”和排涝规模逐步提高的排涝特性以及运行噪音低、整体外观效果要求高等特点，最终确定选择多台小直径立式潜水轴流泵。

【关键词】：城区排涝泵站；水泵选型；立式潜水轴流泵

1、工程概况

江阴市工农河南排涝站建设工程位于澄江街道工农河圩区。北东至花山路，西至梅园路，北为应天河，南为兴澄河。圩区外围河道为应天河、兴澄河，圩内河道为工农河。工农河圩区面积约3943亩（2.63km2），圩区的排涝流量应为11.10m3/s。考虑二期工农河北拆除现有两座排涝泵站再建设一座排涝站，本次新工农河南排涝站设计排涝流量为6m3/s。

2、水泵选型

2.1泵型选择原则

根据该站运行的特点和要求，从技术、经济等方面考虑，泵型选择应遵循以下原则：

（1）应满足泵站的设计流量、设计扬程及其工况的变化。

（2）在正常运行工况下，水泵应在高效区运行，以保证水泵在长期运行中，多年平均装置效率最高。在最高与最低扬程下，水泵应能安全稳定运行。

（3）优先选用国家颁布的水泵系列产品和经过鉴定的产品，水泵的水力特性及抗气蚀性能较好。

（4）水泵的能量损失要小。

（5）机电设备及土建投资费用低，便于施工。

（6）便于维修和管理，运行费用省。

2.2机组型式比选

由于泵站为单向抽水，单次运行时间短、年运行次数多。因此泵型的选择是否合理，将直接影响泵站的装置效率和运行成本，根据泵站特点以及澄锡地区通常选用的泵型为混流泵和轴流泵。

混流泵扬程适中，流量较大，且结构简单，安装维修方便，价格较低。与轴流泵相比，泵房投资较省，施工安装容易，是平原和丘陵岗地区优选泵型。如常用的HW混流泵，其口径300～800mm，流量0.12～2.2m?/s，揚程4～22m。但混流泵也存在运行管理不够简便，不如轴流泵启动简单等缺点。

轴流泵具有扬程低、流量大、启动方便等特点，在江苏省平原地区和圩区中广泛使用，在澄锡地区的中小型泵站中也使用最多。与混流泵相比，轴流泵具备扬程配套合理、泵机数量合理、配套功率小、运行管理简便的特点。但轴流泵也有厂房高度大、土建工程投资较大的缺点。

根据上述泵站设计参数，适宜选用轴流泵，轴流泵按其安装形式的不同分为立式、卧式和斜轴式三种装置。

立式泵机组是目前国内泵站工程中常用的传统结构，运行可靠、制造技术成熟。电机布置在厂房操作层、运行条件较好、立式水泵的径向力很小，水导轴承的受力情况好，使用寿命较长，水泵运行可靠性较高。

卧式泵一般可选潜水贯流泵、全贯流泵，进出水流道顺直、变化平缓、水力损失小，装置效率较高。其中，潜水贯流泵电机与水泵构成一体，安装维护方便，且不需要上部厂房。但为了减少灯泡比，通常需采用行星齿轮减速器传动，水泵结构相对复杂，对水泵的密封要求较高，相应的辅助系统也较复杂，需增设高位油箱等，目前中小型潜水电泵已在国内多个防洪排涝工程中相继投运，技术也趋于成熟。

全贯流潜水电泵装置，其原理是水泵叶轮安装在电机的转子内腔，与转子形成一个整体，转子相当于水泵的叶轮外壳，使电机的无效部分变成工作部分，工作时水流从转子内腔流过，装置保持了潜水电泵投资省、结构紧凑、安装方便、噪声低、散热好等优点，但是其转子、定子都淹没在水中，能耗相对较高。

斜轴式轴流泵泵轴斜置后、受力复杂，对导轴承的要求较高，故障率较高，安装运行维护不方便，斜式轴流泵的外形尺寸也较大，所以厂房的尺寸也相应加大，从而增加了厂房占地面积及土建投资，本站暂不考虑。

针对上述几种泵站进行分析比较，立式轴流泵泵型结构简单、制造技术成熟，检修方便，且本地区有丰富的建设、按照、运行和管理经验。但大直径立式轴流泵一般需采用进出水流道，土建结构相对复杂，且需配套专用辅机系统，管理相对繁琐。应结合城区排涝泵站排涝特点，适当增加泵站机组台数，减小水泵叶轮直径，采用低功率的电机，取消供水、供油系统。

综合考虑上述因素确定选择立式轴流泵。

2.3机组台数确定

工农河南排涝站设计流量为6.0m3/s，根据工农河水位水深，平时运行特点，初步拟定选用4台水泵，单机流量为1.5m3/s。

H净=1.15m

初估损失扬程35%，△H=35%×H净=0.35×1.15m=0.4m

H=H净+△H=1.15+0.4=1.55m

经比较拟选用700ZLB-160轴流泵，转速为730r/min。

700ZLB-160轴流泵工作性能参数表

700ZLB-160轴流泵工作性能参数表

叶片安装角度流量扬程（m）转