真空引水控制器在无人值守加压站的应用

SOUTHWESTWATER&WASTEWATER西南给排水Vol.36No.12014·53·真空引水控制器在无人值守加压站的应用真空引水控制器在无人值守加压站的应用周暹（宜兴水务集团和桥分公司，江苏省宜兴市214211）摘要影响水泵正常启动投运的主要因素是水泵管线系统内在的真空度，而系统的合理设置及设施的质量将直接牵涉到水泵管线内的真空状况。真空引水控制器的引入运用，提高了水泵“启动——投运”过程的可靠性，为安全供水提供了有力的保障。关键词真空引水控制器加压站应用1加压站概况宜兴水务集团和桥分公司高塍加压站现有4台供水加压泵，水泵采用HSC—S系列泵，共两个型号，功率分别为22千瓦和30千瓦,流量分别为150吨/时和230吨/时，扬程均为32米。加压站调节水池为两只容量均为1000米3的混凝土水池，清水池呈前后串联连接。水泵轴线（±0.00）上方最高水池溢水水位为1.2米，低水位时启动水泵需要先开启真空泵，吸水管内真空度达到要求水泵才能投入正常运行。4台水泵的吸水管同时接入一根吸水母管，吸水母管的口径为DN400。每一台水泵均装有真空引水管线，4台水泵的真空管线并联连接并同接一根母管，共用一台真空泵。加压站泵房水泵布置见图1：图1泵房水泵布置示意图SOUTHWESTWATER&WASTEWATER西南给排水Vol.36No.12014·54·水泵真空管线布置见图2：图中：F为阀门，DF为电磁阀图2水泵真空管线布置示意图2加压站运行方式及运行控制形式2.1加压站运行方式在一天的供水周期内，加压站的运行方式是按时段进行分压供水。通常，早上5：00～夜间11：00运用加压站的水泵进行供水，而夜间11：00之后至翌日早上5：00之间则利用城市供水管网的压力直接对高塍范围内的用户进行供水。这种运行方式是从两个方面因素进行考虑：⑴降低加压站的运行成本。⑵降低管网的漏失率。2.2运行控制形式加压站水泵的运行控制是由市供水生产中心进行远程遥控操作，泵房内无定岗人员值守。具体运行操作、控制只需在电脑界面上用鼠标点击“启动”指示、“停泵”指示、“真空开启”、“真空关闭”，以及泵供转直供、直供转泵供时对进出水管网间的电动阀进行“开”、“关”操作即可。在操作过程中，操作人员仅能从电脑界面上监控到供水生产过程中的进、出水流量、清水池水位、供水压力、电机电流、运转频率、供电电压，以及运行机泵序号。对真空泵启动后，真空管线内的真空度并不了解。启泵操作是按照真空开启后所设定的时限进行，这对水泵的“启动——投运”的成功率存在着很大的折扣，连续供水的安全性受到严重威胁。3加压站运行、控制存在问题及原因分析3.1机泵运行存在问题在加压站供水运行过程中，发现机泵的“启动——投运”过程及机泵正常运行状态下存在下述问题：⑴水泵存在吸气现象。⑵真空抽吸时间过长。3.2远程控制操作存在的问题远程操控过程中主要存在下述问题：⑴无法知SOUTHWESTWATER&WASTEWATER西南给排水Vol.36No.12014·55·晓水泵启动时水泵的真空状况。⑵无法知晓真空开启后系统的真空状态是否满足水泵开启要求。据现场观察：在实际的远程遥控操作中，当真空未达要求时开启水泵，不仅会导致水泵难以投入正常运行，而且会导致再次抽真空的时间大大延长，这就进一步推迟了正常调压的时间。上述问题的存在将会直接影响供水的安全性，特别是清水池水位处在低水位状态时，更容易发生影响正常供水的安全事件。在一次低水位状态时（–0.80米），曾经发生过真空连续开启两次，每次时间均长达10分钟之久仍开启不了水泵的情况，这对供水的安全性存有严重的威胁。类似情况在加压站的运行过程中出现过多次，这是一个非常值得引起重视的问题。3.3原因分析经分析发现上述问题归根结蒂是由一个因素引起——水泵、吸水管路系统的真空状况。总结、分析发生过的事件，造成启泵时间长及系统进气的原因，可以归纳为两点：⑴由清水池水位变化引起系统进气。⑵真空管线系统内阀件的严密性引起的系统进气。（1）由清水池水位变化引起系统进气。清水池最高溢水水位为1.20米，把1.20米溢水水位至水泵轴线（0.00）上方水位设为H′米,吸水管沿程、局部水头损失总和为∑h。就单独吸水管而言，当H′-∑h＞0时，表明水泵吸水水头为正水头，水泵处在自灌状态下运行。此时，水泵在运行过程难以从外界吸入空气。同时，启动水泵也不需开启真空系统。但当水泵的吸水管呈现母管布置时，情况就发生了变化。因为在运行水泵的左右两侧存在着待用的水泵，只要这些待用水泵的轴密封、回水管部件、真空管线系统存在密封性问题，则这些点位就成了空气进入机泵内部的通道，空气就会通过这些通道进入水泵，并会在泵壳内逐渐积聚。以至于需要开启这些待用泵时就会发生水泵不出水的现象。而当H′-∑h＜0时，表明水泵吸水水