給水排水Vol.32No.82006閥門開啟度來消耗多余壓力,這就造成閥門處不必要的能量損耗,增加了第三水廠配水電耗。為了節約能耗,提出了在東門水廠建進水提升泵站的構想,并進行了測算(見)。由可見,在當前供水條件下,如果拆除東門水廠配水井而以第二水廠進水水面作為控制點,可節約第二水廠水量提升水頭近9m,有較大節能前景。
方案比較及選擇確定工程構想以后,先后提出了以下三種方案。方案一:A點建提升泵站分別對東門水廠、第二水廠水量進行提升,需建設7500m3水庫2座,提升泵房1座及相關配套設施。該方案投資大,需另外征地10畝,運行簡單可靠,相互干擾少,生產維護工作量大。方案二:東門水廠內建提升泵站分別對新、老兩組系統進行提升,需建設5000m3水庫1座,提升泵房1座及相關配套設施。該方案運行簡單可靠,相互干擾少,生產維護工作量較大,投資較大,占地較多,對建廠40年的老廠來說建設空間有限。方案三:東門水廠內在進水管上安裝2臺管道泵直接向新、老兩組系統配水。該方案工程施工時對廠區影響小,工程量小,只需增加2臺水泵及相關配套設施,生產維護工作量較小,但水量調節困難,相互間影響較大,且運行要求較高(需滿足水泵吸水口2m水壓等條件)。
經過對以上方案的比較論證,決定按方案三進行施工,并做適當修改以克服該方案主要缺點。
同時考慮到A點至東門水廠有近5km長的管道,沿途安裝有一定數量的排氣閥,管道泵安裝后,由于水泵抽吸作用可能會造成管道內局部負壓引起管道進氣,影響管道內水流狀態,造成氣蝕,甚至導致局部氣堵。在施工時,保留原配水井DN900進水管,2臺水泵吸水管從該進水管引出,配水井上部保持敞開狀態,保證2臺管道泵吸水管處于水面以下,避免空氣進入管道,使整個管道內水流處于自然流態,杜絕管道氣蝕情況的發生。
設備選型進水總管DN900,管中心標高4.850m.新系統進水水面標高13.350m,高日平均時流量1400m3/h,進水管DN700;老系統進水水面標高10.200m,高日平均時流量800m3/h,進水管DN500.適當考慮進水量低時新系統為1000m3/h,老系統為600m3/h.水泵揚程考慮進水總管以上水頭2m,并適當加以安全水頭。結合水泵樣本參數,本工程選定2臺上海凱士比水泵,其性能參數見,其中55kW水泵機組向新系統配水,18.5kW水泵機組向老系統配水。變頻器采用施耐德Altivar38系列低壓異步電動機變頻器。另外,兩組系統分別鋪設1條超越管,以便水泵維修等情況下維持水廠正常生產,同時在配水井進水筒內安裝電磁液位計1臺,增加提升水泵的液控保護,確保安全生產。
提升水泵性能參數水泵型號揚程/m流量/m3/h轉速/r/min電機功率/kW16MNC19D4.690048518.520MNC24A81400485554工程投產運行情況東門水廠提升泵站工程于2005年4月建成運行,運行以來第三水廠輸水電耗明顯降低,電耗降幅達20kWh/1000m3水(未計入東門水廠提升泵站提升電耗),基本達到預期數值。
根據上述伯諾里方程,在管徑、管材條件、安裝位置確定后,E、F兩點的表頭壓力值與流經DE、DF的管段流量存在平衡關系。當采用水泵調速來實現一組系統進水量改變時,必然會引起另一組系統工況點的改變。
因此,在實際運行中,調節水量的做法為:預先計算一組不同流量及配水井水位高度對應的變頻器運行頻率的理論數據交值班人員進行調節,值班人員根據實際情況對這些數據加以修正后運用于生產中。計算方法:在水泵特性曲線圖上繪出目標工況點,目標揚程依據式(3)確定:水泵特性曲線H=H1-H2+hf+1(3)式中H目標工況點揚程,m;H1系統進水槽水位標高,m;H2配水井水位,m;hf目標流量下吸水管、壓水管沿程和局面水頭損失之和,m;1考慮的安全水頭,m.
以此工況點繪出的管道特性曲線與水泵特性曲線的交點即為水泵全速運行時對應的工況點,目標流量Q1對應的水泵工況點的頻率為Q1/Q250Hz,并適當考慮因另一臺水泵工況點飄移給當前水泵的影響,即少調節一定頻率確定變頻器運行頻率
