伊犁哈萨克自治州建筑勘察设计研究院新疆伊宁835000
摘要:建筑给排水系统能否稳定运行是检验建筑给排水设计水平的重要标准,而水泵作为建筑给排水系统中的提升设备,不仅要保证系统的所需水压能否满足,而且有着巨大的电量消耗,因此,其选用的合理与否直接关系到系统运行的稳定性与经济性,在建筑给排水设计中科学合理的选用水泵是影响建筑给排水设计水平的关键。
关键词:建筑给排水设计;水泵;选用;分析
前言
随着当前我国建筑给排水设计水平的不断进步,建筑给排水施工行业内竞争愈发激烈。近年来建筑给排水设计的理念为经济性与节能性,为提升企业建筑给排水设计水平,提升建筑给排水施工质量,保证排水系统运行稳定性、经济性与节能性,施工企业应当在建筑给排水设计中重视对排水水泵的选用原则,从而提升企业在建筑给排水行业内的竞争力。基于此,本文分析了建筑给排水设计中水泵的选用要点。
1水泵的概述
1.1水泵的工作原理
在水泵打开前将泵体充满液体,水泵被打开后,泵体内的液体会随着泵体内的叶轮做高速旋转运动,叶轮在离心力的作用下在出口处将液体甩出,在泵体扩散室内被甩出的液体的速度逐步的变得的缓慢,液体被甩出后,叶轮中心处形成真空低压区,液池中的液体在外界大气压的作用下,经吸入管流入水泵内。
在一定容积的泵体扩散室内,压力会随着被甩出液体的增加而增加,最后在水泵的出口将液体排出。液体就这样连续不断地从液池中被吸上来然后又连续不断地从水泵出口被排出去。
1.2水泵的分类
从水泵的结构形式来看,可以分为卧式、立式和斜式。卧式水泵在选择时,要保证泵房留有充足的空间,同时泵房荷载要均匀。当卧式水泵的叶轮比进水池水位高时,如有必要,可以增设一定的充水设备,并要为以后卧式水泵的检修提供方便。一般而言,立式水泵的尺寸不大,但是高度较大。立式水泵在作业时,通常叶轮都会在水中淹没,并且启动起来比较方便,但是立式水泵的缺点就是对于安装要求较高,检修起来比较困难。
从工作原理来分类,可以分为叶片式(又称叶轮式或透平式)、容积式(又称定排量式)和其他类型三大类。叶片式主要又包括离心泵、轴流泵、混流泵和漩涡泵;容积式泵又主要包括往复泵和回转泵,往复泵又包括活塞泵、柱塞泵和隔膜泵,而回转泵又包括齿轮泵、螺杆泵、滑片泵和液环泵。
2水泵在建筑给排水中的选用分析
通常在进行水泵选择、安装、应用时,会综合水泵管路特性曲线以及实际设计给排水水管管路布置等因素来考虑建筑给排水方式。
2.1消防用水管路水泵选用
而对于消防用水来讲,由于其管路用水的特殊性,使得其水泵的选用与正常生活用水有些不同:一般在消防管路至少保证有两台(一用一备)符合供水要求的泵的安装。这是为了防止一旦发生意外时一台泵跳停或者故障时不会影响到管路的正常供水,为事故应急处理提供一层安全保障。有的高层建筑,特别是轻质结构建筑,由于其建筑材质及装修填料大多具有可燃、易燃特性,因此其对消防管路供水要求较高,这时可以加装上供水方式的气压罐供水,以满足消防用水对水压的要求,保证事故发生时防灭火中的用水水压稳定性。但使用气压罐方式供水时需要考虑其大量的钢材消耗以及供水可靠性较低的特点,因此需要做好特殊的维护保养[1]。
2.2污水排水泵的应用
对于地下建筑设施及建筑周边雨水、污水等排水系统不够完善的地区,常设立污水、雨水收集池(特别是在一些危险化学品企业建筑物周边常设置有污水收集池),由于其收集池中水质较差,常含有大量杂质及小型生活垃圾废弃物等,容易堵塞泵口。因此在进行污水排出的过程中,其污水排水泵的选用就显得尤为重要。既能提供足够的压差与扬程将污水排出到市政污水管路中,又要尽可能防止杂物堵塞泵,并且要保证污水排出的及时性,因此在安装时有条件的地区选用变频水泵作为污水排出泵,对于一般居民小区来讲,可以选取普通的离心泵加装液位报警仪远程传输到保卫处,通过远程控制来进行污水的排出作业。
2.3变频调速泵的选用
在进行一般性建筑的供给用水中,有时利用先进的变频调速泵来进行对管路输水的即时调控。它在程序联锁的条件下,根据管路水压及用水流量需求量的即时信息来自动智能调节泵的转速以改变供给水量及水压,从而保证管路供水的质量。但选用变频调速泵进行管路用水调控时,泵的造价、安装、日常维护管理等成本过高,同时对基础技术设备的要求也较高,不适宜大范围的民用建筑的供给水管路的水泵选用。
2.4使用气压罐供水方式
气压罐的本身其实是一个承压水箱,气压罐供水是水泵水箱的变形,其适用于多种形式的水泵水箱供水。这种气压罐供水的方式的布置不受建筑条件的影响,其可以适当的布置在建筑物的中间层,地下室、室外和顶层等。而气压罐只是一种给水的补充设备,在实际的应用中代替不了高位水箱。其在用于不需要布置高位水箱的生活用水和为消防高区增加压力的设备时,具有一种运行可靠和便捷的特点,但由于其钢材消耗大、水头大和有限的系统水量,降低了供水的可靠性和水压的稳定性。
2.5采用高位水箱
高位水箱给水主要是由水泵和水箱组成,设立高位水箱主要是为了将水量进行贮存和调节,也是为了对水压进行稳定作用。在对水箱里面的水进行输送时,主要通过设置在底层或者是地下室的给水泵进行输送工作。高位水箱的给水模式主要是从水池到水泵,从水泵到水箱,从水箱到给水管网,从给水管网到用水点。因此,在对水泵、水箱以及管网之间的关系进行分析和确定时,可以根据它们之间的关系,将高位水箱的给水方式分为分区水箱并联给水方式、分区水箱串联给水形式、减压水箱供水形式以及减压阀给水形式等[2]。
3建筑给排水设计中水泵工况点的调节措施
3.1节流调节
其是在水泵运行中通过调节水泵出水管上阀门开启度来改变水泵的工况点,其原理是通过增加系统阻力来改变管路特性曲线,但该种方式不可避免的增加能耗因此近年来不被提倡,但其具有防止机组超载和防止汽蚀的作用。
3.2换轮运行
其是基于离心泵切削律的一种方法,在一定的切削范围内可视水泵的效率不变,其性能参数Q、H等的变化符合切削定律,该种调节方式适于水泵工况点季节性变化且其变化程度相对稳定的情况以及给水系统为分期建设的情况,其更换叶轮后可保证水泵在较长一段时间内处于高效区稳定运行,并可实现系统安全、节能运行。
3.3调速运行
该种方式当前应用较广,其是通过改变水泵的转速来改变水泵的特性曲线以实现节能运行,该系统对流量扬程的变化适应性强并可最大限度的节约电耗,同时可通过水泵机组的合理选择与搭配,即用不同的水泵组合满足不同的工况段,实现大泵满足大流量,小泵满足小流量,但该系统适于小流量供水且自控水平要求不高。
4结语
建筑给排水结构中水泵的选用,一定要完全依据水泵的实际情况进行选择。水泵的种类很多,因此,在进行选用时,要结合工程的需求进行严格的分析和研究。工作人员还要针对不同的施工环境进行工作的协调,进而为科学的选择水泵,使水资源能够得到更加充分的利用,提高建筑给排水系统的稳定性与可靠性。现阶段,我国建筑给排水系统设计中对于水泵的利用,还存在一些问题,但随着科技的发挥以及施工人员技术水平的提高,一定会得到更进一步的提高,进而为人们创造更为舒适的生活环境。
参考文献:
[1]陆健.建筑给排水设计中关于水泵选用的分析[J].科技创新与应用.2012(23)
[2]陈锋.浅谈建筑给排水设计中水泵的选用[J].建筑工程,2011,35(03):19-25.