潜水泵自动碟合管道供水装置在供水系统中的应用

书１１０给水排水Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．８２０１４潜水泵自动碟合管道供水装置在供水系统中的应用郝雪龙贺占民达庆欣（铁道第三勘察设计院集团有限公司广东分公司，深圳５１８０５２）摘要针对供水系统中离心泵和潜水泵在建设和运行中存在的问题，提出了采用潜水泵自动碟合管道供水装置的解决方法。介绍了该装置的工作原理、结构组成、设计方法、优点以及注意事项，并以北方地区某铁路区段站供水工程改造为例，具体分析了潜水泵自动碟合管道供水装置在供水系统中的应用。该装置已在铁路工程多个车站供水系统中得到应用，工程实践表明，该装置具有节能环保、安装方便等优点，扩展了潜水泵的应用范围。关键词潜水泵碟合器导流管供水装置供水系统０引言在铁路工程节能降耗的调查中发现，蓄水池二次供水系统采用的离心泵设备设置有泵房及通风采暖附属设施，离心泵工作时，电动机风冷噪音大，水泵填料需要日常维护，存在占地面积大、能耗高、工作条件恶劣以及供水设施建设与运营成本指标高的突出问题［１］。对于设置于管井水体中的潜水泵，无需风冷和通风采暖设施，能耗低，但在更换维护时，需要频繁分解和安装扬水管，维护十分麻烦［２］；另外，由于节能高扬程潜水泵电动机设置在水泵组下部，导致潜水泵进水口位置高，在浅水域蓄水池使用时易产生旋流进气，影响工作效率［３］。为了解决离心泵和潜水泵存在的上述问题，本文结合铁路车站供水改造工程，介绍了一种在不改变潜水泵自身结构基础上对其进行优化改造的潜水泵自动碟合管道供水装置。１潜水泵自动碟合管道供水装置介绍１．１工作原理潜水泵自动碟合管道供水装置在充分利用潜水泵供水设备的基础上，通过潜水泵扬水管（套管）结合了潜水泵碟合器和“穿裙子”导流两种技术。潜水泵碟合器，是根据“锥度凹凸形环盘”自动碟合原理，使潜水泵与扬水管非固定连接。即把锥度凸形环盘倒置在潜水泵出水口上，潜水泵依靠自重自动滑入扬水管（套管）上设置的锥度凹环形盘中心进行碟合，从而实现非固定连接。潜水泵“穿裙子”导流的技术，是在不改变潜水泵自身设计结构的基础上，在潜水泵出水口以下部分为潜水泵环形出水口设置进水导流管，使进水水流由潜水泵底部流入，满足降低潜水泵的进水口位置高的安装要求。１．２结构组成潜水泵自动碟合管道供水装置外形为三通管管状，装置顶部有法兰顶盖和预留电缆孔及吊钩，法兰顶盖通过螺栓与三通管连接；装置中部侧面有出水口，装置中下部位置设置锥度凹形环盘（即碟合器下盘）与潜水泵导流管连接；锥度凹环形盘以上部分为潜水泵扬水管，以下部分为潜水泵穿裙子的进水导流管。装置内还设置有吊绳、锥度凸形环盘（碟合器上盘）、密封垫、潜水泵等。具体结构示意如图１所示。１．３设计方法（１）选定潜水泵设备规格与数量。首先对供水系统的水源和用水场合、用水条件等进行勘察；然后按照用水量、用水控制点位置、管道设计等要求，计算供水设备所需流量与扬程，选择潜水泵设备规格与数量。一般情况下，可选择１用或者１用１备；用水量比较大的场合，建议２用１备或者３用１备，以便供水灵活调度、节能降耗。（２）选配潜水泵自动碟合管道供水装置。依据选择的潜水泵规格尺寸和数量，选配相应规格的潜水泵自动碟合管道供水装置标准产品或者订制非标产品。设计选配时，除应考虑潜水泵规格确定供水装置的尺寸外，还需考虑以下因素：装置顶盖应高出DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2014.0214给水排水Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．８２０１４１１１图１潜水泵自动碟合管道供水装置结构示意地面或者蓄水池覆土地面以上１５０～３００ｍｍ；装置出水管中心高度与蓄水池外部供水管网同高或者由冻深确定；供水装置进水口应与井底／池底保持３００ｍｍ的水流通道。依据使用耐久性要求，选择供水装置材料材质，材质可以选择不锈钢、铸钢或者工程塑料等。将安装施工图提供厂家，厂家根据施工图配置潜水泵自动碟合管道供水装置的具体安装长度。潜水泵出水口以上部分管道管径，一般大于常规潜水泵扬水管管径，可降低潜水泵供水管道阻力损失。潜水泵穿裙子的进水口导流管管径，一般大于装置扬水管管径一级，以降低潜水泵环形进水流速损失。（３）依据选配的潜水泵自动碟合管道供水装置设备规格尺寸，在水源土建构筑物图上设计安装图，预留潜水泵自动碟合管道供水装置的顶管、出水管等相应孔洞。１．４装置优点（１）维护方便。潜水泵维修时不需分解管道，只需在地面打开管道顶盖，便可将潜水泵提出更换。过去更换潜水泵需耗时１～２ｄ，现在只需１～２ｈ。（２）扩展了适用范围。潜水泵“穿裙子”导流技术使进水水流由潜水泵底部流入，降低了潜水泵进水高度的安装要求，克服了潜水泵在浅水域水源使用受限的难题，扩展了潜水泵的应用领域。（３）节省空间，供水装置占用面积小。卫生安全，正常工作基本无噪音。１．５注意事项（１）应用于消防供水系统时，建议按照国家现行的消防规范选择消防潜水泵系列产品和消