雨水泵站的設(shè)計及運行管理研究

黃志彬

摘 要：本文主要以雨水泵站的設(shè)計及運行管理研究為重點進(jìn)行闡述，結(jié)合當(dāng)下城市中小型雨水泵站能耗為主要依據(jù)，從雨水泵設(shè)置變頻調(diào)速設(shè)備、加強(qiáng)雨水處理監(jiān)督管理力度、應(yīng)用新設(shè)備和新技術(shù)、加強(qiáng)雨水泵站機(jī)電裝置的養(yǎng)護(hù)維修這幾方面進(jìn)行深入探索與研究，為提高雨水泵站設(shè)計質(zhì)量與運行管理效率做鋪墊。

關(guān)鍵詞：雨水泵站；設(shè)計；運行管理

對于我國城市化發(fā)展來講，雨水泵站的設(shè)計及運行管理十分重要，其不但能夠保證社會公眾日常生活，還能推動現(xiàn)代化社會持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。基于此，相關(guān)部門需給予雨水泵站的設(shè)計及運行管理高度重視，促使其存在的價值在我國社會發(fā)展中充分的發(fā)揮出，為提高社會公眾生活質(zhì)量提供依據(jù)。本文主要研究雨水泵站的設(shè)計及運行管理，具體如下。

1 雨水泵站能耗分析

1.1 動力機(jī)能量消耗

目前，電動機(jī)和采油機(jī)是雨水泵站常用的動力機(jī)，電動機(jī)能量消耗主要有銅損與鐵損機(jī)機(jī)械消耗等多個方面。鐵損、機(jī)械損耗和負(fù)荷之間的大小沒有聯(lián)系，稱之為恒定損耗。定子和轉(zhuǎn)子的繞組損耗，會根據(jù)負(fù)荷的大小出線發(fā)生變化，換句話說，就是銅損和雜散損耗會根據(jù)負(fù)荷的大小出線發(fā)生改變，成為可變損耗，可變消耗會隨著電動機(jī)負(fù)荷的增加而逐漸變大。如果輸出功率逐漸減小，雖然電動機(jī)損耗在逐漸降低，但是其降低的速度較為緩慢。因此，電動機(jī)的效率會隨著負(fù)荷的減小而下降。特別是負(fù)荷系數(shù)，具體來說就是實際輸出功率與額定功率的比值沒有達(dá)到0.5，這個時候的電動機(jī)工作效率下降非常迅速。此外，電動機(jī)功率因數(shù)逐漸減小，會使變壓器和輸電線路相關(guān)的能量損耗加大，并且還會使輸配電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)相關(guān)的附加能耗加大，從而此方面的工程項目投資加大。而采油機(jī)能領(lǐng)消耗主要有熱損耗和機(jī)械損耗。

1.2 雨水泵能量消耗

目前，在城市中小型雨水泵能量消耗主要有容積損機(jī)、機(jī)械損失、實力損失等。雨水泵的能量消耗會隨著實際工作情況的變化而發(fā)生改變，通過對雨水泵性能的觀測，在定額工作狀態(tài)下，其工作效率最高，如果偏離了額定工作狀態(tài)，其工作效率會降低。

2 雨水泵站的設(shè)計

2.1 選擇泵站形式

每個泵站的規(guī)模和施工要求不同，其配套管網(wǎng)雨水的特性和地形也不同，并且其水文條件和運行管理的要求存在很大的差別。雨水泵站主要分為干式和濕式兩種形式，從結(jié)構(gòu)上來講，濕式泵站布局較為簡單，從投資費用上來講，濕式的泵站造價較低。并且在惡劣條件下，濕式泵站應(yīng)用性能高于干式泵站的應(yīng)用性能，濕式泵站具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，這些優(yōu)勢使?jié)袷奖谜镜玫搅藦V泛的應(yīng)用。干式泵站的優(yōu)勢在于檢修和后期維護(hù)較為方便，在實際設(shè)計中，根據(jù)實際需求，選擇合理的泵站形式。

2.2 選擇水泵

水泵是雨水泵站最關(guān)鍵的輸送設(shè)備，水泵的性能直接影響著整個雨水泵站的運行性能。因此，在選擇水泵時，需要結(jié)合泵站形式、揚(yáng)程、規(guī)模、輸水量等要求，而且還需要考慮后期的運行管理和維護(hù)，可以配備2-8臺同類型的水泵。此外，還需要結(jié)合泵站的實際運行情況，配備一些備用泵。因為大部分雨水泵都是通過并聯(lián)的形式運行的，所以在選擇水泵時，還需要測試其并聯(lián)運行工況性能，并針對其運行曲線進(jìn)行觀察，分析其是否滿足高效運行區(qū)的需求，從而使選擇的水泵類型可以滿足泵站處理性能。

2.3 設(shè)計格柵和運行

在設(shè)計格柵時，首先需要結(jié)合泵站雨水處理的需求，設(shè)計合理的格柵。格柵主要有細(xì)型格柵和粗型格柵，細(xì)型格柵的間距小于20mm，粗型格柵間距為20mm。雨水處理廠一般情況下都是采用粗型格柵。格柵在運行時一般都是根據(jù)所處位置的水位高差，然后不斷的進(jìn)行調(diào)整和中斷，因此在設(shè)計格柵時，需要在格柵兩邊設(shè)計較高精度的液位計，如果運行過程中水位高差超過0.2m時，會自動進(jìn)行格柵排渣。

2.4 做好通風(fēng)設(shè)計

在具體運行中，因格柵與泵房中易產(chǎn)生廢氣，此種廢氣有極強(qiáng)的污染性，需注重雨水泵站系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計，以減小對運行環(huán)境與管理者的影響，通常情況下，自然通風(fēng)較多，另外可以利用效率較高且維護(hù)較便利的除臭設(shè)計，經(jīng)濟(jì)性較佳。

3 雨水泵站的運行管理方法

3.1 布設(shè)變頻調(diào)速裝置

隨著自動化技術(shù)與電子技術(shù)快速發(fā)展，產(chǎn)生了諸多性能較高的電子元件，并且已逐漸克服了限制交流范圍的問題。另外其精準(zhǔn)度較高，可以實現(xiàn)及時響應(yīng)，讓交流調(diào)速在諸多領(lǐng)域得到廣泛利用，特別是電氣傳動行業(yè)。近幾年，變頻調(diào)速技術(shù)越發(fā)成熟健全，該技術(shù)在節(jié)能上有不可或缺的作用。比如把一些已有的恒速電機(jī)內(nèi)的傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)速能夠調(diào)節(jié)的交流系統(tǒng)，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。對于城市中的雨水泵站來講，由于雨水量會隨著降雨量改變而改變，對此需合理應(yīng)用變頻調(diào)速合理優(yōu)化電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)節(jié)能與節(jié)水的目標(biāo)。除此之外，雨水泵站的調(diào)速技術(shù)具體指通過轉(zhuǎn)變電動機(jī)定子端輸入頻率，進(jìn)而切實實現(xiàn)電動機(jī)轉(zhuǎn)速需求。

3.2 增強(qiáng)雨水處理監(jiān)管力度

為了確保城市雨水泵站的運行效率，務(wù)必要極大對雨水處理監(jiān)管力度。在雨水泵站運行過程中，需利用高效且合理的監(jiān)督管理措施，對于雨水處理的全部工作展開監(jiān)管。此外，雨水泵站需增強(qiáng)內(nèi)部管理，構(gòu)建高效且合規(guī)的雨水排放標(biāo)準(zhǔn)，提高雨水處理后排水總體效率，確保排水雨水可以符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)要求。另外政府有關(guān)部門需增強(qiáng)對雨水泵站監(jiān)管力度，對于未達(dá)標(biāo)的雨水泵站務(wù)必要嚴(yán)格處理，切實加強(qiáng)城市雨水處理效率與水平。

3.3 大力應(yīng)用新興技術(shù)與設(shè)備

城市內(nèi)諸多雨水泵已利用了很多年，存在工作效率低下、能源耗用量多、設(shè)備老化等諸多問題。當(dāng)前，雨水泵站的創(chuàng)新工作，提高雨水泵站工作質(zhì)量成為了當(dāng)前重點工作。而城市雨水泵站技術(shù)創(chuàng)新的重點是在原本泵站的前提下通過調(diào)動研究及泵站測試等，合理利用泵站新興工藝與新興技術(shù)等，在各個層面提高技術(shù)高效性，保證雨水泵站排水性，進(jìn)而全面發(fā)揮機(jī)電裝置的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益等。

3.4 加大雨水泵站機(jī)電裝置的維護(hù)力度

城市雨水泵站的管理者務(wù)必要熟知雨水泵站本身結(jié)構(gòu)，動態(tài)掌控雨水泵站的具體工作情況，擁有較強(qiáng)的雨水泵站維護(hù)與檢查及控制利用技術(shù)。另外實施人員一定要熟知泵站機(jī)電裝置的實際操作方式，具有專業(yè)維修等有關(guān)技能。各機(jī)電裝置的保養(yǎng)和維護(hù)責(zé)任務(wù)必要落實給個人。除此之外，實行人員務(wù)必要嚴(yán)格按照技術(shù)操作流程開展相關(guān)工作，對機(jī)電裝置展開定期巡視與檢測，進(jìn)而及時掌控機(jī)電裝置實際運行情況，及時分析問題、優(yōu)化問題。實施人員還需對機(jī)電裝置運作和巡視檢查做好記錄工作，便于對機(jī)械故障進(jìn)行分析，進(jìn)而將相關(guān)故障排除掉，另外記錄還能為機(jī)電裝置維修計劃構(gòu)建提供有利條件。

4 結(jié)束語

綜上所述，為了有效排放城市雨水，保證城市居民生活質(zhì)量，建設(shè)雨水泵站勢在必行。若想雨水泵站的效用充分的發(fā)揮出，有關(guān)人員需加強(qiáng)雨水處理監(jiān)督管理力度、應(yīng)用新設(shè)備和新技術(shù)、加強(qiáng)雨水泵站機(jī)電裝置的養(yǎng)護(hù)維修、設(shè)置變頻調(diào)速設(shè)備，這對現(xiàn)代化社會穩(wěn)定發(fā)展具有積極作用。

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