4.3.1 高浊度水取水泵房的结构形式,应根据水文和地质条件,通过技术经济比较确定。
4.3.2 取水泵房的进水口应防止推移质泥沙进入。进水口下缘与河床的高差不应小于1.0m,在水深较浅的河段,高差不应小于0.5m。进水口应设叠梁闸。
4.3.3 格栅应设在进水口的外侧,并采用平板格栅,栅前应设置除渣设施,严寒和寒冷地区应采取防冻措施。
4.3.4 设置在冰絮、冰凌或杂草等漂浮物较严重河段的取水泵房,其格栅的过栅流速宜选用0.1m/s~0.3m/s;进水口前应设置胸墙,胸墙下缘宜低于正常高水位2.0m;冬季水位若低于胸墙下缘,应留有设置防冻板的位置;在进水口前上游宜设置防浮冰、防杂草等的活动导流装置。
4.3.5 进水间不得少于2个,在进水间前端应设置闸门。大型取水泵房每台水泵都必须设置单独进水间,中小型取水工程可两台水泵合用进水间。
4.3.6 当进水间内设旋转格网时,格网底部应高出进水间底面 0.4m~0.5m,格网和进水间底面之间不得设置挡板。
4.3.7 格网至水泵吸水管口的间距宜采用1.5m~2.5m。当间距大于2.5m时,应设置专用的排泥泵定期排泥。
4.3.8 进水间底板应坡向水泵吸水口,底板最低处应与吸水口下缘相平。
4.3.9 当在非界面沉降高浊度水河道取水时,不宜设置进水间或集水井。当需要设置进水间时,应设置高压水或压缩空气冲洗系统。
4.3.10 高浊度水取水泵宜选用低转速卧式离心泵,并应选用耐磨蚀叶轮、耐磨蚀泵壳和耐磨蚀密封件,还应配备足够数量的易损部件。
4.3.11 当原水含沙量超过10kg/m3或浊度大于5000NTU时,选泵时应考虑泥沙含量对水泵特性的影响。对重要的大型工程,宜通过试验测定泥沙水的水泵特性。
4.3.12 水泵的台数和容量的配置应考虑由于进水含沙量不同所引起取水量的变化,泵组的备用率应达到50%~100%,水泵扬程和流量应留有适当的余量。在设有调蓄水池的给水系统中,取水泵房内应设置调蓄水池补充水水泵。
条文说明
4.3 取水泵房
4.3.1 关于取水泵房结构形式应通过技术经济比较确定的原则性规定。
取水泵房的结构形式,除了要考虑设计规模和水泵机组布置外,还应考虑水文和地质条件,以及某些外部环境的相互影响。
为便于水泵布置和有利施工,中小型工程多采用圆形泵房,如兰州维尼纶水厂、白银水厂、包头河东水厂等取水泵房;大型取水泵房则以矩形为多,如西固水厂、郑州铝厂、包头画匠营子等取水泵房。
4.3.2 关于取水泵房进水口的规定。
控制取水泵房进水口底槛高程的目的,是防止泥沙淤积和推移质进入进水间。从安全和经济考虑本规范规定不小于1.0m,当河道水深较浅时也应不小于0.5m。设置叠梁闸的目的在于能调整进水高度,在水位较高时,可加大进水口底缘与河床的距离,以防止推移质泥沙进入,可取得含沙量较少的表层水。包头磴口取水泵房和西北铁合金厂取水泵房进水间底槛距河床2.0m,而西固水厂取水泵房的底槛距斗槽底只有0.5m,在加强管理时,运行也可正常。
4.3.3 关于进水口格栅的规定。
本条根据兰州西固水厂、西宁西川水厂、包头磴口水厂、石嘴山电厂水厂等取水泵房设计和运转经验编写。格栅设在进水口外侧时,推移质泥沙不易进入进水间或在格栅前堆积。
4.3.4 关于格栅和进水口防冰、防漂浮物的规定。
本条根据兰州西固水厂、西宁西川水厂、郑州二水厂等的设计、运行经验编写。
4.3.5 关于取水泵房进水间的规定。
进水间少于两个时不利于轮换检修。矩形取水泵房可采用一个进水闸对应一台水泵。而圆形泵房从布置考虑可对应两台水泵,如兰州维尼纶厂、白银水厂、包头磴口水厂的取水泵房。
当大型取水泵房单台水泵取水量为2.0m3/s~3.0m3/s时,其进水格网面积为制约因素,如兰州西固水厂一台泵的进水间要设两台旋转格网才能满足要求。
4.3.6 关于进水间旋转格网底部预留空隙的规定。
该条根据原建工部北京水院设计的格网标准图和兰州西固水厂的生产实践制定。格网下应留有大于40cm的空间,以便检修、拆卸。另外,格网的轴容易磨损,每根轴的最大磨损为0.5cm,共有52根轴,则格网运行后期总下垂量约25cm~30cm,要留有40cm空隙才能保证安全生产。
兰州西固水厂及白银水厂原来格网下设挡板,原意是防止进水短路。但实际运行中发现该处大量泥沙堆积,压在格网上,使网格变形,检修工作量大。现均将原设挡板拆除,效果较好。
4.3.7 关于格网到水泵吸水管口距离的规定。
生产运行表明,格网到水泵吸水管口的距离不宜太小,否则泵口流速对过网流速有较大的影响,距离太大又会增加排泥的困难。如兰州西固水厂、兰州维尼纶厂、白银一水源、包头磴口水厂等取水泵房,格网至水泵吸水管口距离均大于3. 0m,积泥严重,必须设冲、排泥专用设备。
4.3.8 关于进水间底坡的规定。
设置底坡的目的,是使沉淀泥沙能够被水泵抽吸排除。
4.3.9 关于在长江或类似河道取水不宜设进水间的规定。
长江上游高浊度水取水泵房,由于原水经取水头部进入泵房吸水间后流速变缓,导致大量粗颗粒泥沙下沉,有时甚至淤积很厚,影响正常运行,因此不宜设进水间。如受条件限制需要设进水间,一般应采取排除淤沙的措施,可以利用高压水冲动后随原水抽出,也可用压缩空气管抽吸淤沙,就近排入取水口下游江河中。
4.3.10 关于高浊度水取水泵的选型规定。
本条文根据运行经验,《高浊度给水工程》以及中国市政工程西北设计研究院的试验研究资料编写。
根据高浊度水水泵运行经验,当泥沙粒径大于0.03mm时,对泵体和叶轮的磨损比较严重。泥沙粒径越粗,磨损越严重;水泵转速越高,磨损越严重。应尽可能选用转速较小的水泵并采用耐磨蚀泵壳、叶轮和密封件。
从有利检修出发,卧式离心泵部件简单,一台检修不影响其他泵正常工作。而轴流泵,特别当安装在湿室型泵房内时,往往采用一闸多泵的运行方式,一台检修全部停运。另外轴流泵检修要经过拆卸电机、排除漏水等较复杂工序,检修时间较长。
在郑州铝厂生产性试验过程中,由于易损部件的配备不足,曾使该厂黄河水源两年不能运行。
4.3.11 关于高含沙水对水泵特性的影响。
当原水含沙量高于10kg/m3或浊度高于5000NTU时,泥沙对水泵特性的影响主要是流体相对密度增加和流动性变差导致水泵扬程减小,一般可按(泥沙水扬程=清水扬程×清水相对密度/泥沙水相对密度)估算;当原水含沙量更高时,其流动特性可能超出牛顿流体范畴,且流体相对密度增加较多,重要的大型工程,宜通过试验测定泥沙水的水泵特性。
4.3.12 关于高浊度水取水泵房水泵机组备用率的规定。
由于高浊度水含沙量高,泥沙硬度较大,水泵磨损比一般水流严重。如黄河中、下游的取水泵,叶轮寿命仅几百小时,泵壳寿命约半年左右,故设计中应增大水泵的备用率。
使用一般清水泵输送高浊度水,其流量和扬程都有所下降,故在选泵时应留有一定的余地以补偿其损耗和不足。由于高浊度水供水量有较大的变化,特别在向调蓄水池补水时流量增加较多,选泵时应充分考虑到这种工况。