一体化预制泵站–详情说明
一、 一体化预制泵站现状
一体化预制泵站,占地面积小,集成化程度高,在安装位置开挖基坑,对基坑底部压实、填筑基层、浇筑混凝土,使安装基础硬化稳固,然后将预制泵站筒体固定于混凝土基础上,回填、压实,同时连接进出水管路,最后安装主水泵、格栅和控制柜。传统混凝土泵站的投资大,建设周期长,占地面积大。相比传统混凝土泵站,一体化泵站的工期和集成化具有非常明显的优势。预制泵站主要应用于雨水或污水的收集和泵送,多为中小型泵站,可解决农村、城市、厂区、园区等中小型泵站的快速建设问题。由于运输条件的限制,预制泵站单个筒体的直径最大为3.8~4m,筒体内空间有限,除了安装水泵,还需要集成出水管路、阀门、格栅等设备。随着预制一体化泵站的广泛应用,已经成为国内外市政工程、水利工程应用的热点。
二、 一体化预制泵站存在的问题
预制泵站的设计与运行仍存在一些需要深入细化的问题:第一,由于一体化泵站筒体为圆形,缺少传统混凝土泵站的导向整流流道,在水泵吸入口处,筒体底部、壁面的形状设计如果空间过小,将会带来不利的吸入流态和漩涡,同时可能引起泵的振动与噪聲,如果空间过大,泵吸入口的流速就会过小,可能在筒底和泵吸入口产生污物淤积。第二,由于筒体内部空间紧凑,没有设置有效的隔离设施,筒体内的水泵同时开启运行时,可能存在相互干扰的现象,这将导致泵流量不稳定,引起叶轮的不平衡力,产生振动、噪声、降低泵效率。第三,目前的预制泵站适应大流量高负荷的能力较差,从而限制了预制泵站的应用。
三、 大流量高负载一体化预制泵站的优化设计方向
要解决大流量高负载一体化预制泵站的设计问题,主要有两个方向:一是采用多筒体并联,单个筒体的流量有上限,增加筒体的数量,从而提高泵站整体的流量。二是提高单个筒体的流量上限,通过合理的设计筒体底部、壁面、导流引流装置,使得大流量的水泵能够适用圆形筒体,且不会产生不利的振动和噪声。
根据泵站设计规范,污水泵站有效容积,应能保证单台最大流量水泵运行5min的体积,雨水泵站有效容积,应能保证单台最大流量水泵运行30s的体积。大流量高负载预制泵站,如果要满足以上要求,而又不增加筒体直径,则需要增加筒体深度,过深的筒体深度,既增加了土建施工的难度和成本,也增加了玻璃钢筒体的制造成本,因为要考虑足够的抗土压力的能力。因此,建议结合混凝土泵站和预制泵站的优点,增加进水池。
四、 一体化预制泵站的应用建议
第一,一体化预制泵站大部分采用玻璃钢材质,相比混凝土泵站,其抗渗、节能降耗具有显著的优势,但目前,玻璃钢筒体的质量参差不齐,尤其是筒体在受力不均时,非常容易开裂。
第二,玻璃钢材质在高扬程、大流量高负载等易发生停机水锤工况下,寿命与安全不足,可以考虑钢质材料。
第三,对于筒体直径较大,需要现场制作的一体化预制泵站,建议采用玻璃钢材质,玻璃钢制作过程简单,施工周期短能保证制作质量。