王迎 天津大德環(huán)境工程有限公司
水泵的種類很多,目前國內(nèi)噴泉行業(yè)主要使用的有離心泵、管道泵、潛水泵等。
其中潛水泵的使用量最大,用途最廣,可用于各種水池、旱池、江河湖等廣闊水域中的噴泉。這是由于潛水泵相比其他泵種具有諸多優(yōu)勢:①可以簡化供水管網(wǎng),無需另外建造泵房等配套設(shè)施,節(jié)省土建費(fèi)用。②水力損失較低。潛水泵可直接浸沒在噴泉水域內(nèi),向噴泉設(shè)備提供給水,大大縮短了給水管道的長度,同時也減少了管道上各種配件閥門的數(shù)量,從而降低了水力損失,能耗也可隨之降低。③吸水直接,啟動迅速,利于實現(xiàn)噴泉表演的頻繁切換。④噪音低。
離心泵多用于有人與之進(jìn)行近距離接觸互動的游戲類噴泉或舞臺表演類噴泉。使用離心泵給水需要單獨(dú)建造專用的泵房,從根本上降低了由水泵電機(jī)絕緣損壞導(dǎo)致水池帶電引發(fā)人觸電事故發(fā)生的概率。
管道泵可直接安裝在噴泉的給水干管上,多用于噴高較低、流量不大的小型水景。
首先要確保所選擇的水泵為符合國家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的合格產(chǎn)品。
有時根據(jù)計算好的設(shè)計揚(yáng)程和設(shè)計流量,在水泵技術(shù)樣冊中可找到多種滿足設(shè)計要求的水泵型號,此時就需要對這幾種泵型進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比對,選擇其中性價比更優(yōu)的方案。
如果水質(zhì)等條件允許,也沒有針對水泵提出專門技術(shù)需求時,可選用鑄鐵材質(zhì)的水泵。不銹鋼水泵外觀美觀,耐磨損性能更優(yōu),對水質(zhì)的適應(yīng)性也更強(qiáng),不過價格要遠(yuǎn)高于同型號普通鑄鐵泵,所以需要在選擇使用時考慮工程造價和材質(zhì)性能上的平衡點(diǎn)。
另外水泵廠家的售后服務(wù)也是水泵選擇中的一個重要參考因素。選擇誠信可靠的生產(chǎn)廠家可為未來工程的質(zhì)保維護(hù)提供有力的保障。
通常水泵廠家在產(chǎn)品目錄中都會提供水泵的主要技術(shù)參數(shù)表或特性曲線圖,水泵參數(shù)表中至少會列出一組水泵的額定流量和額定揚(yáng)程,這個數(shù)據(jù)一般為水泵的高效運(yùn)轉(zhuǎn)工況,所以在選擇時優(yōu)先選取這個工況內(nèi)的水泵。如果廠家提供了水泵的特性曲線圖,則我們可以更加清晰地查找到這個高效工況區(qū)。此時水泵不僅效率高、耗能省,運(yùn)營費(fèi)用低,同時運(yùn)行也更加穩(wěn)定、使用壽命更長。
噴泉在使用潛水泵供水時一般不會考慮水泵串聯(lián)使用。如果遇到超高噴泉設(shè)計,需要配套的水泵流量大且揚(yáng)程高,這種情況下一般會選用多級潛水泵供水。如果選用一臺水泵無法滿足設(shè)計需求,通常的做法是選擇同型號的多臺潛水泵供水。
當(dāng)噴泉使用離心泵時,通常是整套噴泉進(jìn)行集中供水,故水泵采用串聯(lián)和并聯(lián)的情況較多。當(dāng)使用一臺離心泵無法滿足噴泉供水需求時,適宜的方式是選用多級離心泵或同型號的多臺離心泵串聯(lián)使用。
值得注意的是,串聯(lián)或并聯(lián)使用的多臺水泵,水泵的使用工況并非為單臺水泵效率的簡單疊加,而是略有降低。
一般情況下,噴泉在設(shè)計時不會考慮預(yù)留備用水泵。不過需要長期連續(xù)運(yùn)行的噴泉,為了保證運(yùn)行的安全可靠,會適量增加備用水泵。
本工程位于某公園人工湖內(nèi),為升降式音樂噴泉。噴泉浮排平臺為50米×9米的矩形桁架式結(jié)構(gòu),噴泉區(qū)域內(nèi)湖水深度為2至3米。噴泉共有6種獨(dú)立水型,除其中氣爆泉僅需空壓機(jī)供氣外,其余5種水形均需要通過水泵進(jìn)行供水(如圖1)。
考慮到本項目建造在湖中浮排上,故在水泵類型中選用潛水泵。項目建造的水域為人工湖,湖中水質(zhì)有一定保證,且考慮到工程造價的限制,所以選擇用普通鑄鐵潛水泵。
依據(jù)噴泉水形組合的要求和噴頭水力計算的結(jié)果,最終選定使用28臺水泵為這5種獨(dú)立水型供水。其中,中心高噴選用2臺37KW深井潛水泵,其余26臺全部為7.5KW及以下功率的小型潛水泵。
由于本項目是在浮排上建造的噴泉,在滿足水形供水需求的前提下,在機(jī)械管道設(shè)計時要盡量保證整體的重量平衡,以防止由于某一方向偏重而導(dǎo)致浮排傾斜沉覆現(xiàn)象的發(fā)生。故全部水泵都是依照對稱的布局進(jìn)行排列,沒有集中或偏向單側(cè)的布置。其中三三橫擺、旋轉(zhuǎn)噴泉、側(cè)高噴共配泵14臺,沿矩形桁架長軸對稱并盡可能均布;中心高噴配泵2臺,沿矩形桁架中心短軸對稱布置;內(nèi)外徑搖以內(nèi)外二圈噴泉主管沿圓周均布。
圖1
在噴泉設(shè)計中,水泵的選擇和布置是相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。近年來不少水泵生產(chǎn)廠家也開始關(guān)注到噴泉行業(yè)的巨大市場,研發(fā)制造了各種適用于噴泉水景技術(shù)需求的專用泵,加速了噴泉行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,進(jìn)一步開闊了噴泉行業(yè)在景觀建設(shè)中的應(yīng)用前景。