试论东雷抽黄加西泵站更新改造设计优化

  • 2019年8月2日

  泵站革新工程设计是对其全体形成,资料元件运用,技巧运用再次优化,求对症施治,注重创新。本文结合实际,剖析了东雷抽黄加西泵站革新设计计划,重点先容了在加西二级泵站总体安插稳定,在维持原设计浇灌面积、流量、扬程稳定的根蒂根基上举行更新革新优化办法,可供同类工程设计参考。 

  1.泵站概略 

  加西二级站位于大荔县范家镇。该泵站在总干渠35+497.21处引水,1979年建成。此中本级浇灌面积7.71万亩。 

  加西二级站总设计扬程89.6m,净扬程84.44m,设计流量3.84m3/s,总装机功率6000KW。安装20sh-6A离心式水泵6台,单泵设计流量0.64m3/s,配套TD型1000kW电动机6台,额定功率1000KW;主机组一列式安插,进水采取
单机单池进水,出水采取
双机单管出流;厂内设5t单梁桥式起重机1台;水泵出水侧配闸阀6台;设35kV变电站一座,安装SJL-3200/35/6型主变压器1台SFL1-8000 35kV/6kV型变压器1台,容量8000KVA。 

  泵站主体建筑物由进水扭面、进水闸、进水流道、前池、主副厂房、压力管道、出池塘、净水零碎等部分组成。配置6孔进水闸1座,闸孔宽1.0m,配备5吨启闭机6台;流道为矩形明渠,分水角为40°,进水前池6座,直径4.0m,设计水位341.71m。主、副厂房为人字梁砖木布局,副厂房位于主厂房左边
,横向单列布。压力管道3条,出水管直径800妹妹,3条管路沿管坡埋设,出水采取
拍门断流。该站于1979年兴建。1999年利用续建配套节水革新项目资金对加西二级站的6台水泵举行了调换,大修电动机4台,调换电动机2台,更新励磁柜6面。 

  2.泵站革新设计原则 

  2.1.加西二级泵站总体安插稳定,在维持原设计浇灌面积、流量、扬程稳定的根蒂根基上举行更新革新。 

  2.2.充分利用原有装备
,按照加西二级泵站工程具有的不同病害和问题采取
不同的办法举行更新革新,以淘汰工程投资。 

  2.3.对老化失修、机能落后的机电及电气装备
在重新盘算复核的根蒂根基上举行更新。 

  2.4.积极采取
新装备
、新技巧、新资料、新工艺,解决水泵过流部件磨蚀。 

  2.5.以实现加西二级泵站保险运转、节能高效为中心,依靠科技提高,提高泵站运转的牢靠性和装置效率。 

  2.6.充分利用非浇灌季节举行施工,确保浇灌施工两不误。 

  2.7.增设泵站微机庇护、盘算机监控零碎和视频监督零碎,改良和提高办理科技化水平。

  2.8.改良泵站运转前提,优化泵站运转环境,降噪、降温,使泵站办理工作到达“规范化、科学化、制度化、古代化”。 

  3.泵站更新革新设计优化计划 

  3.1.主、副厂房 

  对主体建筑物部分举行更新革新撤除
计划,因为加西二级泵站工程修建于上世纪七十年代末,受那时经济、社会前提的限制,工程设计尺度偏低,是一项典型的“三边”工程。该工程经30年运转,装备
老化失修、破损紧张。泵站主副厂房、进、出池塘地基沉陷,多处裂痕;水泵过流部件磨蚀,出水量小、效率低;变压器及高、低压配电装备
均属国家明令淘汰产品,泵站能耗超标,工程效益逐年降低,影响泵站的保险运转和效益发挥。为此泵站革新设计需满足下列前提 

  3.1.1.满足机电装备
安插安装、运转和检验的求; 

  3.1.2.满足泵房布局安插的求; 

  3.1.3.满足泵房通风、采暖和采光的求,并合乎防潮、防火、防噪声等技巧规定; 

  3.1.4.满足厂表里交通运输求。 

  3.2.泵站主体革新可行性剖析 

  加西二级泵站地貌类型主属渭北黄土塬区,土层深沉,土质松散,无湿陷性,站址地基承载力80~100kpa。考虑泵站运转已有三十多年,地基沉降应基本到位,本次设计考虑保险起见,对新建厂房地基采取
1.0m厚37灰土垫层处置。相比之下,由于那时设计尺度低,厂房根蒂根基未加处置,又受湿陷性黄土及渗漏水影响,主、副厂房地基不均匀沉降,使厂房墙体、屋面及砼布局遭到紧张的破碎摧毁,屋面、墙体涌现许多不规则裂痕。现有砖木布局房屋已成危房。以是对加西二级泵站主副厂房为撤除
重修,撤除
原有主、副厂房606m2,重修主、副厂房660m2;撤除
原砖木布局厂房,在原址重修框架布局厂房。厂房及其邻近区域全体稳定性好,无不良物理地质现象。主副厂房抗震烈度按Ⅷ度设防。 

  按照水泵主机组的安插,吊运,检验等求,确定主厂房尺寸(长×宽×高)为42×10×9.2m,厂房为C30钢筋砼现浇框架,间隔墙、围护墙均为370妹妹厚砖墙;6台水泵主机组呈“一”列式安插,主厂房地面高程342.97m,水泵安装高程340.54m。检验间安插于主机组左边
;副厂房安插在主厂房右侧,室内地面高程为343.27m;主厂房屋面梁为钢筋混凝土 “工”字型屋面梁,屋面板为预应力混凝土屋面板,副厂房为C30现浇楼板,SBS防渗处置屋面;主厂房根蒂根基为钢筋砼箱式根蒂根基,副厂房根蒂根基为砼自力根蒂根基,下部设37灰土,厚1.0m;电缆沟、排水沟、主机组根蒂根基均为C30砼现浇;主厂房地面为水泥砂浆,副厂房地面为800×800妹妹地砖地面。革新排水沟与上下交通台阶,对站区内边坡举行整修处置,底部边坡采取
M7.5浆砌石砌护,配置排水沟,对厂区局部举行绿化。 

  3.3.压力管道 

  撤除
原输水管道及镇墩,重新敷设输水管道3道。平行布设。6台机组按双机并管出流,压力管道采取
钢管和预应力承插式钢筋砼管,钢管工作压力1.6MPa,预应力钢筋砼管工作压力0.6 MPa,管径DN800妹妹,管轴线长223m,此中钢管123m,预应力钢筋砼管100m。管内流速2m/s~3m/s之间;管道总长669m,钢管用镇静钢焊接,管件之间采取
法兰连接,预应力钢筋混凝土管采取
承插式橡胶圈连接;钢管管床C15混凝土,厚0.2m,底部配置450妹妹厚37灰土,预应力钢筋混凝土管采取
M7.5浆砌石管床,厚0.3m。按照盘算和实际地形,镇墩沿轴线设10道,共15座镇墩,镇墩布设间距一般把持在40~50m。局部采取
C15毛石砼现浇,根蒂根基原土夯实后,300妹妹厚37灰土垫层。

  3.4.水泵电动机组 

  3.4.1.水泵具有的主问题 

  水泵在运转中有气蚀、磨损的问题泵站工程的水源为黄河水,黄河属多泥沙河流,且砂粒粗、硬度高、多棱角。水泵长年在这类高含砂水流下运转,泵体内腔磨损气蚀紧张,涌现很深的沟槽甚至穿孔,水泵泵腔几何形状改变,密封环磨损紧张,难以固定,轴承损坏频繁,机组振动加重。 

  3.4.2.电动机具有的主问题 

  (1)电动机绝缘老化、破损紧张,致使保险机能下降,造成的电动机变乱频发,对运转人员人身保险造成严重隐患。 

  (2)泵站环境潮湿,电动机定子绕组受潮紧张,绝缘下降,运转中多次涌现绝缘击穿变乱。 

  3.4.3.优化办法 

  针对上述(1)、(2)所提问题优化设计计划为选用DFSS500-6/6型卧式离心泵6台,配套T1000-6-10kv型电机,单机抽水流量0.66m3/s,功率1000kw,泵站总抽水量3.96 m3/s,泵站总装机功率6000kW,举行装配革新。 

  3.5.高低压配电装备
 

  泵站原老化,淘汰的电气装备
局部更新。泵站设8000kVA主变压器一台,选用35/10kV级S11-M系列三相油浸自冷免维护式铜线电力变压器,为全国统一设计,电气机能好,损耗低;站用变压器选用SCB10型干式电力变压器,型号为SCB10-400-10/0.4,容量400kVA,10/0.4kV,数量1台。35kV侧另配S11-M-250-35/0.4型直配变压器,容量250kVA,35/0.4kV,数量1台。以上变压器均具有保险、无污染、免维护、安装简便、综合运转成本低等特点。 

  3.6.金属布局 

  加西泵站现有金属布局经多年运用,锈蚀破损,老化紧张,局部需更新革新。更新桁车1台,进水闸门6扇,启闭机6台;更新出水侧闸阀,排水泵;增设清污机2台;增设电磁流量计1台;更新辅佐装备
及管道等。 

  3.7.主管护装备
 

  加西二级泵站建成于1979年,站内管护装备
建设尺度低,经多年运用老化紧张,大多无法正常发挥功效,故对站内管护装备
举行革新撤除
重修生产办理装备
。生产办理装备
撤除
重修220m2,维护机井1眼,重修水塔一座,软化进站途径、软化站区地面,绿化管坡、戗台,撤除
重修站区围墙。 

  3.8.盘算机监控零碎 

  3.8.1.盘算监控零碎设计原则及求 

  加西二级泵站依照“进步前辈实用,高效牢靠、稳定凋谢”的原则和“少人值班,无人值守”的求,结合当前泵站盘算机监控零碎的发展近况,加西二级泵站盘算机监控零碎采取
最新的盘算机硬件、软件及网络技巧,使其具有
较好的进步前辈性、牢靠性、稳定性、实用性和较长的生命周期,采取
合乎国际凋谢零碎尺度的分层分布式布局,具有相互可操作性、可扩大
性及可移植性,为零碎技巧更新、功效升级留有余地。 

  3.8.2.盘算机监控零碎的全素扩大
 

  加西泵站革新按照灌区信息化建设求,设计建设盘算机监控零碎拟建成一个集中办理、疏散把持、各部门相互自力,同时又具有全体统一性和连贯性的集行政办理、近程和本地监控、经济指标考核、信息同享、近程通信就是一体的技巧进步前辈、机能稳定、质量牢靠、零碎凋谢、扩大
灵活
和经济实用的办理、调度、监控零碎。整个泵站主参数(泵站总流量、收支池塘水位等)的监测、水泵机组(单机流量、转速、水泵收支口压力、轴承温度等)和辅佐装备
(供水、排水、真空泵、闸门、闸阀、捞草机等)的监控、主电气装备
(电动机、主变、厂用变、直流电源、PT等)的微机庇护、工程保险视频监督等将融为一体,整个零碎可以

呐喊实现分层分布式自力运转。 

  加西二级站自动化监控零碎以PLC零碎为中心,按照不同装备
的把持特点,将需监控的参数分别经由过程PLC零碎I/O模块、微机庇护装置、直流电源把持器等智能装备
收集
并转换为数字信号后,汇总至PLC零碎;PLC零碎再经由过程通信零碎,将数据送至泵站网络层监控工作站;监控工作站经由过程监控组态软件,及时对泵站机电装备
举行监控。 

  依照加西二级站的规模,为到达保险牢靠、进步前辈实用、经济平正的目的,选用分层分布式盘算机监控零碎布局,分为网络层、把持层和装备
层。泵站网络层与把持层之间采取
PROFIBUS 网络通讯模式,经由过程100Mbps工业以太网举行连接。加西二级泵站盘算机监控零碎兼顾盘算机监控、视频监督两大功效,形成完整的泵站主参数监测、水泵机组和辅佐装备
监控、主电气装备
的微机庇护、工程保险视频监督等融为一体的零碎,既可在泵站实现集中站控和现地监控,又可在办理局中心、办理总站分中心实现近程遥控。使更新革新后泵站实现微机自动把持。 

  4. 结语 

  泵站革新工程设计是其对全体形成、资料原件运用、技巧运用再次优化,运用古代新资料、新工艺、新技巧、新装备
实现泵站革新工程,到达功效齐全、技巧进步前辈、布局平正,是工程设计科学化、装备
古代化、运转自动化;以古代化技巧尺度实现盘算机监控。自动化零碎功效齐全,技巧进步前辈、保险牢靠、经济平正、办理不便。

  

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