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試論一體化泵站的設(shè)計開發(fā)及實際應(yīng)用論文
摘要：作為一種較好實現(xiàn)潛水泵、泵站設(shè)備、除污格柵設(shè)備、控制系統(tǒng)及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)集成的產(chǎn)品，一體化泵站本身已經(jīng)成為我國泵站建設(shè)的最主流發(fā)展趨勢，為此文章就一體戶泵站的設(shè)計開發(fā)及實際應(yīng)用展開了具體研究，希望這一研究能夠為我國泵站建設(shè)領(lǐng)域的向發(fā)展帶來一定啟發(fā)。
關(guān)鍵詞：一體化泵站；自動化控制；潛水泵；城市內(nèi)澇
在無自流的條件下想要實現(xiàn)水的排灌與排污，泵站所提供的勢能與壓能極為重要，但在我國經(jīng)濟(jì)與社會快速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)傳統(tǒng)混凝土泵站已經(jīng)不能滿足我國城鄉(xiāng)發(fā)展的需要，這就使得新泵站的發(fā)展形勢開始引起業(yè)界的高度關(guān)注，而文章所進(jìn)行的一體化泵站設(shè)計開發(fā)與應(yīng)用，就屬于一種嶄新的泵站發(fā)展方向，這一發(fā)展方向能夠較好滿足我國城鄉(xiāng)的排灌、排污需求。
1.一體化泵站的含義與特點
1.1一體化泵站的含義
在文章就一體化泵站展開的研究中，筆者選擇了成本較低的新型一體化泵站設(shè)備，這一設(shè)備內(nèi)部集成了潛水排污泵、管路、閥門、儀表、控制設(shè)備、樓梯以及其他用戶所需要的附件部件，而由于這些部件能夠?qū)崿F(xiàn)成套提供，這就為該一體化泵站的自動化控制實現(xiàn)提供了幫助，而由于這一一體化泵站選擇了強(qiáng)化玻璃鋼、聚乙烯樹酯作為外殼筒體材料，這就使得該一體化泵站能夠在制造廠安裝完畢后進(jìn)行具體的土建作業(yè)，在底基的開挖與保養(yǎng)完成后，這一在底基的開挖與保養(yǎng)完成后能夠在3天內(nèi)實現(xiàn)試運行。
1.2一體化泵站的特點
為了較好完成文章就—體化泵站展開的相關(guān)研究，我們首先需要深入了解一體化泵站的特點，而結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料與自身認(rèn)知，筆者將這一特點概括為占地面積與占地空間較小、施工周期短、集成度高、設(shè)備匹配度高、可重復(fù)利用、自動化控制程度高等方面，表1對這一特點及特點的表現(xiàn)進(jìn)行了直觀描述。
2.一體化泵站設(shè)計中需要考慮的因素
為了較好完成文章就一體化泵站設(shè)計展開的研究，我們還必須明晰一體化泵站設(shè)計中需要考慮的因素，結(jié)合自身實際工作經(jīng)驗與相關(guān)文獻(xiàn)資料，筆者將這一因素概括為以下幾個方面。
2.1地形、地貌和水文地質(zhì)條件
在具體的一體化泵站設(shè)計中，一體化泵站安裝地的地形、地貌和水文條件是我們必須考慮的因素，而為了保證這一因素不會影響一體化泵站的較好運行，參照《泵站設(shè)計規(guī)范》（GB50265-2010）就顯得很有必要。在筆者對《泵站設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行的查閱中發(fā)現(xiàn)，一體化泵站的設(shè)計需要保證安裝地巖土堅實，水文地質(zhì)條件有利，并避開軟土、松沙、膨脹等不良地基，這樣才能夠保證一體化泵站較好為我們提供服務(wù)。
2.2泵送液體介質(zhì)
除了地形、地貌和水文地質(zhì)條件，泵送液體介質(zhì)也是一體化泵站設(shè)計中需要重點考慮的因素。對于一體化泵站來說，市政污水排放是其主要負(fù)責(zé)的工作之一，而這一工作的特性就使得一體化泵站的殼體和水泵材質(zhì)的選擇需要作出一些針對性改變，這種改變的出現(xiàn)主要是由于市政污水排放中較為容易出現(xiàn)易燃易爆氣體，而為了避免引發(fā)相關(guān)安全事故，一體化泵站的設(shè)計就必須重點考慮排送介質(zhì)的黏度及密度，這樣才能夠較好完成殼體和水泵材質(zhì)的選擇，較好質(zhì)量的完成一體化泵站的設(shè)計。
2.3集水池有效容積
在具體的一體化泵站設(shè)計中，集水池的有效容積也是相關(guān)設(shè)計人員需要考慮的問題。之所以一體化泵站的設(shè)計需要重視集水池容積，主要是由于集水池容積過小容易會導(dǎo)致潛水排污泵的頻繁啟動并影響其使用壽命，而如果集水池過大則會增加施工成本并造成浪費，所以保證集水池較好滿足一體化泵站的實際使用需求、較為精準(zhǔn)的完成集水池容積計算、在集水池底部設(shè)計中選擇100%防水結(jié)構(gòu)等三方面就必須引起相關(guān)設(shè)計人員的重視。
2.4泵型的選擇
除了上述幾方面因素外，一體化泵站設(shè)計中，泵型的選擇也是相關(guān)設(shè)計人員必須重視的因素。在文章所研究的一體化泵站設(shè)計中，筆者選擇了潛水排污泵系列水泵，這一系列水泵采用自動耦合安裝，這就使得在一體化泵站的實際運行與安裝中，潛水排污泵的檢修都將獲得較好的支持。此外，由于潛水排污泵系列水泵本身具備著多種監(jiān)控元件，這就使得安裝潛水排污泵系列水泵的一體化泵站能夠較為簡單的實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控，泵站的運行管理成本將由此大大下降。
3.一體化泵站的設(shè)計要點
結(jié)合上述內(nèi)容，我們能夠更加全面的了解一體化泵站設(shè)計，而在下文中筆者將結(jié)合自身實際經(jīng)驗對一體化泵站的設(shè)計要點進(jìn)行詳細(xì)論述，希望這一論述內(nèi)容能夠為相關(guān)從業(yè)者帶來一定啟發(fā)。
3.1泵型選用
前面筆者提到泵型的選擇是一體化泵站的設(shè)計要點，并提出了潛水排污泵系列水泵的泵型選擇，而之所以選擇這一泵型，主要是由于該泵型的高度較低、占用空間較小、保養(yǎng)較為簡單，工作人員在不進(jìn)入水中或抽干水的前提下就可以進(jìn)行潛水排污泵的檢修與保養(yǎng)，這自然大大提高了一體化泵站的實用性。
3.2占用空間最小化設(shè)計
為了保證一體化泵站能夠最大化自身優(yōu)勢，相關(guān)設(shè)計人員還需要完成一體化泵站的占用空間最小化設(shè)計，筆者前面提到的將各類設(shè)備集成于一體化泵站的簡體內(nèi)就是這一設(shè)計的指導(dǎo)思想，這樣一體化泵站的建設(shè)周期與投資成本都將得以實現(xiàn)較好降低。
3.3筒徑和有效容積的計算和確定
對于一體化泵站來說，潛水排污泵是其主設(shè)備，而對于如圖1所示的潛水排污泵來說，該潛水配污泵的起停由預(yù)制桶內(nèi)的液體自動控制，這就使得預(yù)制桶的筒徑和有效容積計算與確定屬于一體化泵站設(shè)計的重要內(nèi)容。而結(jié)合公式V有效=Vmin=Q/n，我們就可以進(jìn)行預(yù)制簡體內(nèi)水泵起動液位與停止液位間的介質(zhì)容量（即有效容積）的計算，公式中的n指的是潛水配污泵的起停次數(shù)，而Q則是指潛水排污泵的設(shè)計容量。對于這里的潛水排污泵的設(shè)計容量Q來說，現(xiàn)場工況需要與歷史來流情況是確定這一數(shù)值的主要途徑。一般來說，潛水排污泵的筒徑一般設(shè)計為1200mm、1500mm、2000ram、3800ram等數(shù)值，這主要是在簡體制作工藝與運輸考慮下做出的選擇。
3.4抗浮力結(jié)構(gòu)設(shè)計
對于一體化泵站來說，埋地式安裝最為常見，而在采用埋地式安裝的一體化泵站設(shè)計中，設(shè)計人員就需要考慮地下水位較高時一體化泵站可能出現(xiàn)的浮起問題，這一問題一旦出現(xiàn)一體化泵站就很容易遭受較為嚴(yán)重的破壞，為此相關(guān)設(shè)計人員必須在可能出現(xiàn)一體化泵站浮起問題的相關(guān)設(shè)計中為其設(shè)計防浮力結(jié)構(gòu)，在筒體底部采用法蘭式結(jié)構(gòu)是這一防浮力結(jié)構(gòu)的最常見設(shè)計方式，這一設(shè)計就能夠保證一體化泵站實現(xiàn)與地基的更好固定，地下水對一體化泵站所帶來的浮力也能夠由法蘭上方泥土重力的作用實現(xiàn)平衡。值得注意的是，在這一抗浮力結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員需要考慮一體化泵站簡體所受的地下水浮力、化學(xué)螺拴對法蘭拉力、法蘭上方泥土重力、簡體重力，并結(jié)合受力平衡原則求出筒體下部法蘭外徑的選擇，這樣才能保證這一設(shè)計質(zhì)量的進(jìn)一步提升。
4.一體化泵站的實際應(yīng)用
結(jié)合以上論述我們能夠清楚發(fā)現(xiàn)，一體化泵站具備的多方面優(yōu)點，能夠較好滿足我國城鄉(xiāng)發(fā)展需要。在我國近年來的很多大中型城市中，每逢夏季因暴雨引起的城市內(nèi)澇往往直接影響著城市的整體形象與當(dāng)?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量，很多人車輛熄火回不了家的情況也極為常見，這一問題的出現(xiàn)本身就與城市污水排放設(shè)計存在的問題有著較為密切的聯(lián)系，而如果能夠?qū)⑽恼滤芯康囊惑w化泵站應(yīng)用于這類城市中，一體化泵站具備的建設(shè)周期短、投資小、安裝簡便、效果明顯的優(yōu)點就能夠較好解決城市內(nèi)澇問題，這就使得一體化泵站實際應(yīng)用的最好選擇之一。
5.結(jié)語
在文章就一體化泵站設(shè)計開發(fā)及實際應(yīng)用展開的研究中，筆者詳細(xì)論述了一體化泵站的概念、一體化泵站設(shè)計中需要考慮的因素、一體化泵站的設(shè)計要點、以及一體化泵站的實際應(yīng)用，結(jié)合這一系列內(nèi)容我們能夠更加全面了解一體化泵站，而一體化泵站憑借著自身優(yōu)勢也將在未來城市內(nèi)澇問題的解決中大顯身手。
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