浅议泵房低压泵的选型问题

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摘要：随着水泵技术的发展，泵站机组的形式和功能越来越多样化，成功的选型是工程质量的保证。本文笔者根据自己多年的工作经验，介绍了泵房低压泵现状及存在的问题，阐述了水泵流量及扬程的确定，最后探讨了低压泵的选型原则、方案。供同行参考。

关键词：水泵；泵房；选型；原则；方案

泵站水泵机组的选型，是泵站设计中的重要环节。水泵机组型号的选择是否合理，对泵站的工程投资、运行管理等方面有着直接的影响，因而使业内人士目前关注的焦点问题之一。水泵机组主要由水泵、电动机、传动装置和调节机构等部件组成，它们既各自独立，又相互联系和相互影响。常规的选型方法是首先确定数种可行的方案，进行综合比较，选择其中的一种作为实施方案。

在冶炼生产企业中，生产用水可以循环使用或经过简单处理后回用时采用。循环水泵站的工艺特点是供水对象所要求的水压比较稳定，水量亦随季节的气温改变而有所变化，但供水安全性要求一般都较高，水泵备用率较大，水泵台数较多。水泵选型的主要依据是所需的流量、扬程及其变化规律，还要考虑到在满足最大工况要求的条件下，尽量减少能量的浪费，合理地利用各水泵的高效率段，尽可能选用大泵，在满足近期要求下考虑远期发展规划等。本文主要介绍循Ⅱ泵房低压泵运行实际状况和存在的问题，通过分析后，根据用户需要的流量和扬程提出了低压泵选型方案，以供讨论。

1 现状及存在问题

1.1 系统概况

某厂3号炉窑净循环水系统主要向炉窑供应合格的冷却水，其中高压水供风口小套冷却及事故时炉顶打水，中压水供炉墙冷却，低压水供炉底炉墙、风口大中套、热风炉和炉体后期喷淋冷却。冷却水经过上述用户后，水温升高并借助重力流回泵站热水井，经过泵加压送至冷却塔降温后循环使用。该泵站主要设备有低压泵14sh一6B型(流量Q=1098m3／h，扬程H=96m，轴功率N=394kW)4台，中压泵12sh一6型4台，高压泵DK400―22B型4台，横流式冷却塔3座，热水泵20sh一13型3台。系统设有旁滤系统，有高速过滤器4台，过滤泵IS200～150―315型2台，反洗泵IS200―150―315型2台。3号炉窑净循环水系统工艺流程见图1

图1 3号高炉净循环水系统工艺流程图

1.2 现状

循Ⅱ泵房低压水系统的设计循环水量为2732m3／h，其中供炉底炉墙1520m3／h、风口大中套500 m3／h、热风阀362 m3／h、炉体后期喷淋300 m3／h及其它低压用户50 m3／h。目前，低压泵实际供水量为2300～2400 m3／h，供水压力为0．53～0．55MPa。3号炉窑炉体后期喷淋还没有使用。

1．3 存在问题

就目前循Ⅱ泵房低压泵组的运行情况和水泵参数进行比较，可以很明显地看出：在流量方面，目前实际供水量为2300～2400 m3／h，加上炉体后期喷淋用水300 m3／h，炉体后期实际用水应该为260O～2700 m3／h，而低压泵14sh一6B型单台水泵比最大实际供水量要小200～260 m3／h；在扬程方面，低压泵14sh一6B型额定扬程比实际供水扬程高40m左右。从14sh一6B型水泵特性线(见图2)来看，水泵实际运行的工况点明显落在了高效区外，说明该低压泵组的实际运行工况是不经济的。

图2 14sh一6B型水泵特性曲线

2 水泵流量及扬程确定

2.1水泵流量确定

目前实际供水量为2300～2400 m3／h，加上炉体后期喷淋用水300 m3／h，炉体后期实际用水应该为2600～2700 m3／h。／h，按照满足最不利条件供水，水泵供水量按2700 m3／h考虑。

2.2 水泵扬程确定

离心泵装置总扬程的计算方法有两种。

1)方法一：离心泵装置总扬程在实际工程中用于两方面：将水由吸水井提至水塔(即静扬程H )；消耗在克服管路中的水头损失(Σh)。即

H=HST+Σh

式中：为离心泵装置的总扬程,m；HST为水泵的静扬程，m，即水泵吸水井的设计水面与水塔(或密闭水箱)最高水位之间的测管高差；Σh为水泵装置管路中水头损失之总和,m，包括沿程水头损失h 和局部水头损失h 。

2)方法二：

对于自罐式取水泵房，H=H ―H

对于非自罐式取水泵房，H= H + H

日式中：H 为水泵出口压力表读数；H 为水泵进口真空表读数。循Ⅱ泵房设计为自罐式取水泵房，水泵出口压力表读数为0．55 MPa，水泵进口真空表读数忽略不计，只要所选水泵额定扬程大于55 m即可满足生产要求。

3 低压泵选型探讨

3.1水泵选型原则

1)选泵原则要求在满足最不利的工况条件下，考虑各种工况，尽可能节约投资，减少能耗；从技术上对流量Q和扬程H进行合理计算，对水泵的台数和型号进行选定，满足用户对水量及水压的要求；从经济和管理上对水泵台数和工作方式进行确定，做到投资、维修费用最低，正常工作能耗最低。

2)具体考虑细节。在满足设计流量与扬程的情况下，应适应工况的变化，即工况变化时，扬程浪费较小；在长期运行中平均工作效率高，即是选用效率高的泵，运行时能使工况点落在高效段；水泵的汽蚀性能良好，即选用允许吸上真空高度较大，必须选用汽蚀余量较小的泵；一般应该尽量减少水泵的台数，选用效率较高的大泵；所配电机容量要适合，避免浪费或“小马拉大车”；水泵选择要结合地区条件，优先选择成系列生产的、比较定型的且性能良好的产品；要结构合理，便于安装、维护和管理；尽可能选用同型号泵，使型号整齐，互为备用；考虑泵站的发展，实行近远期相结合。

3.2 低压泵选型方案探讨

按照最不利条件供水考虑，循Ⅱ泵房低压泵组供水量为2700 m3／h，扬程为55m。考虑到低压泵组的运行方式为开2备2，低压泵选型方案有3种：方案一选用水泵14sh一9型4台，开2备2；方案二选用水泵14sh一9A型4台，开2备2；方案三选用水泵14sh一9型2台，14sh一9A型2台。14sh一9和14sh一9A型水泵参数对照见表1。

表1 14sh-9型与14sh-9A型水泵参数对照表

型号 流量 扬程 转速 功率 效率 汽浊余量

m

m r

轴功率 电机功率 % m

14sh-9 972 80 1450 271 360 78 5.8

1260 75 304 85

1440 65 319 80

14sh-9A 900 70 220 280 78 5.8

1170 65 247 84

1332 56 257 79

从表1中可以看出：在不考虑炉体后期喷淋用水300 m3／h的情况下，方案一和方案二均能满足低压水流量和扬程的要求，但方案二的电机功率比方案一的小80 kW，从节能角度考虑，优选方案二。考虑到炉体后期喷淋用水300 m3／h，从供水水压安全角度考虑，优选方案一。综合以上考虑，方案三是最优化的方案。由于14sh一9型和14sh一9A型是同型号水泵，只是叶轮直径不同，在炉体前期不需要喷淋用水300 ITI ／h的情况下，将14sh一9型水泵叶轮更换为A型，这样即可在保证安全供水的前提下经济运行；在炉体后期喷淋用水300 m3／h的情况下，14sh一9型水泵开1备1，14sh一9A型水泵开1备1，也能保证在安全供水的前提下经济运行。方案三真正实现了近远期相结合，供水既安全，又经济，动力消耗小。4 结语

循Ⅱ泵房低压泵选型若从14sh一6B型(开2备2)4台更改为水泵14sh一9型2台和14sh～9A型2台，就能真正做到供水既安全，又经济，动力消耗最小。在进行泵站设计时，选泵的主要依据是所需的流量、扬程及其变化规律，要进行多种选型方案比较，优化设计，真正实现水泵选型近远期相结合和安全经济供水。

参考文献

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作者简介：李凯（深圳），男，汉族，工程师。1989年7月毕业于西安冶金建筑学院（现更名为西安建筑科技大学）环境工程系给排水专业。

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