污水处理工程中水泵的选型
在污水处理工程中，水泵是整个系统中最为基础和关键的一环，能够直接影响到整个系统的处理能力、稳定性和经济性等。本文从水泵型号的选择入手，介绍了各类水泵的特点以及选型所需要注意的问题，对工程人员的设计工作有指导性意义。
引言
水泵是污水处理工程中必不可少的设备之一，其作用是将相对高程较低的污水提升至后续相对高程较高的处理单元，为污水处理的顺利进行提供足够的动力。水泵选型是否正确对整个系统的稳定性，投资和运行的经济性、运行效果的合理性都有着重大的影响。
1 影响水泵选型的因素
1.1 水泵安装现场的环境
通常在污水处理中所采用的水泵分为两种，一种安装于污水外，称为离心泵即干式泵，另一种直接安装在污水中，称为潜水泵。两种泵各有其优缺点，需根据不同的场合进行选择。
离心泵运行时，叶轮的叶片高速旋转产生离心力，将介质输送到高压端出口，并在吸入口形成负压吸入介质以此循环。由于其安装于污水外，运行时只有水泵的吸水管和叶轮淹没在污水中，能够保持设备的干燥，避免泵体受污染，方便后续的管理、养护及维修。但是由于其构造关系，如果水泵中没有水就无法进行介质的输送，且极易损伤叶轮和泵体导致设备损坏。
潜水泵的工作原理也是利用离心力，但由于泵体安装于水池内，运行时水泵及管件均淹没在水中，不存在进水管灌水及水泵吸程的问题，水池的有效容积会更大，其缺点是设备浸入污水中会受到腐蚀，养护管理及维修较为麻烦。
当污水处理厂占地面积不大，对水泵的安装环境无特殊要求，建议采用潜水泵；若水池深度超出水泵吸程，则必须采用潜水泵。当污水处理厂的占地足够大，且客户要求水泵安装于水池外，可以考虑采用离心泵。当水泵必须置于液体外，且启动液面低于水泵叶轮淹没水位时，必须选用带引水辅助设备的离心泵或自吸泵。
1.2 水泵输送的介质
污水处理中涉及到的污水种类繁多，有人们日常生活排放的生活污水，有工业生产中排放的生产废水，且不同行业排放的工业废水特性也各不相同，只有选择合适的水泵，污水处理工程的运行才能稳定和有效。
根据输送介质中所含杂质的多少可将水泵分为清水泵和污水泵两种。清水泵对输送介质的清洁度要求较高，一般要求介质中固体体积含量不超过0.1%，粒度不大于0.2mm，否则极易堵塞水泵，对泵体、叶轮造成损坏。污水泵的结构原理同清水泵一样，但进行了一些内部构造的更改，如加大水泵流道、增大叶轮间隙、取消叶轮护圈、增加锯齿片等，因此可以输送含杂质较多的介质。
针对各类污水选择水泵的原则如下：
1）对于清洁度较高，物理化学性质类似于清水的污水，如清洗废水、含油废水等，建议采用清水泵进行输送；
2）对于含有大量杂质（如较大固体颗粒、各种纤维）的污水，如生活污水、纺织业废水、造纸业废水等，必须选择污水泵来作业。
3）对于有腐蚀性的或高温的污水，必须有针对地选用特殊材质的耐腐蚀泵，如塑料、不锈钢等材质制造的水泵，否则泵体容易被腐蚀，使整个系统的运行受到影响。
1.3 水泵具体型号的选择
在选择水泵的具体型号前，首先需要根据具体的设计参数计算出所需水泵的流量和扬程，然后根据实际水泵的特性曲线进行比较和选择。
1.3.1 水泵流量的计算
与大型泵站相比，污水处理工程由于排水总量有限，且一般均设有较大的污水调节池，水泵的运行流量较为稳定。根据工程设计水量和设计水泵数量，即可计算出单台水泵的设计流量。
Q=Q总
n（m3/h）Q-单台水泵设计流量（m3/h）；
Q总-工程平均小时流量（m3/h）；
n-水泵台数（台）。
对于小流量的工程一般采用2台水泵，1用1备；对于大流量的工程可采用3台水泵，2用1备，运行时2台水泵同时运行，若使用中的水泵出现故障则更换备用水泵，故障水泵可拆下进行维修，这样备用水泵的投资比1用1备要更经济。采用多台水泵时应尽量选用同型号水泵，方便维护管理。
1.3.2 水泵扬程的计算
水泵总扬程由水泵吸水高度、扬水高度及管路水头损失三方面决定，一旦水泵流量、管径及管道布置确定，水泵设计扬程就可确定。
H≥h1+h2+h3+h4（m）H-水泵总扬程（m）；
h1-吸水管水头损失（m），一般包括吸水喇叭口、90°弯头、直线段、阀门，渐缩管等；
h2-出水管水头损失（m），一般包括渐扩管、止回阀、阀门、短管、90度弯头（或三通）、直线段等；
h3-集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差（m）；
h4-安全水头（m），估算扬程时可按0.5m~1.0m计；详细计算时应慎用，以免工况点偏移。
下面分别为不同安装高度水泵扬程的计算示意图
图1水泵扬程计算示意图
对于污水处理工程而言，水泵的主要作用是提升高程而不是长距离送水，输水管路一般不长，沿程阻力损失可忽略不计，水头损失只需计算局部阻力损失即可。
1.3.3 比较选择
通常水泵的制造商会针对其生产的每一款水泵提供如图2所示的H-Q曲线和-Q曲线。其中H-Q曲线为水泵的高程-流量特性曲线，-Q曲线为水泵的效率-流量曲线。针对每个不同的工程，计算得出实际所需要的水泵的高程为Hc，流量为Qc，在上图中显示为一个具体的坐标点（Qc，Hc）。
选取水泵的原则如下：
1）选取的水泵的H-Q曲线必须同时满足流量和扬程的要求。理想状态是（Qc，Hc）能落在曲线上，但实际工程中这种情况很少，此时必须在保证流量的前提下，让水泵工况点扬程略高于设计扬程，从H-Q曲线图上看也即所选择的水泵的H-Q曲线需要略高于工程需求点（Qc，Hc）。
2）一般水泵的工况点不会是水泵的最高效率点，但要求工况点应靠近水泵的最高效率点，以保证水泵的运行效率。从η-Q曲线图上显示为Qc位于η-Q曲线的波峰位置附近。同时，由于水泵在运行过程中，水池中的水位是变化的，水泵或者水泵组在这个范围内变化时都应处于高效区。
2 结论
本文从污水处理中水泵的选型出发，介绍了各类常用水泵的特点和使用要求，以及选择水泵型号需要考虑的关键点，供工程技术人员参考
水泵的扬程可以简单的理解为水泵有劲没劲。
其实就是水压大小，比如说水泵的扬程是30米，那么把水管竖直放置，假如水只能最高达到30米高，再高上不去了。
水泵的功率N = P Q /3600& P就是扬程， Q是水量。
选择水泵扬程时候不能选太高，也不能太低，要正好。
1.
流量
水泵的流量又称为输水量，它是指水泵在单位时间内输送水的数量。以符号Q来表示，其单位为升/秒、立方米/秒、立方米/小时。
2.
扬程
水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度，通常以符号H来表示，其单位为米。离心泵的扬程以叶轮中心线为基准，分由两部分组成。从水泵叶轮中心线至水源水面的垂直高度，即水泵能把水吸上来的高度，叫做吸水扬程，简称吸程；从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度，即水泵能把水压上去的高度，叫做压水扬程，简称压程。即
水泵扬程=
吸水扬程
+
压水扬程
应当指出，铭牌上标示的扬程是指水泵本身所能产生的扬程，它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。在选用水泵时，注意不可忽略。否则，将会抽不上水来。
3.
功率
在单位时间内，机器所做功的大小叫做功率。通常用符号N来表示。常用的单位有：公斤·米/秒、千瓦、马力。通常电动机的功率单位用千瓦表示；柴油机或汽油机的功率单位用马力表示。动力机传给水泵轴的功率，称为轴功率，可以理解为水泵的输入功率，通常讲水泵功率就是指轴功率。
由于轴承和填料的摩擦阻力；叶轮旋转时与水的摩擦；泵内水流的漩涡、间隙回流、进出、口冲击等原因。必然消耗了一部分功率，所以水泵不可能将动力机输入的功率完全变为有效功率，其中定有功率损失，也就是说，
水泵的有效功率与泵内损失功率之和为水泵的轴功率。
单位：m （kgm/kg→m）。水泵铭牌上的扬程是指水泵在额定转速
下及最佳工作状态下的总扬程。
扬程H(m)离心泵的扬程又称为泵的压头，是指单位重量流体经泵所获得的能量。
泵的扬程大小取决于泵的结构（如叶轮直径的大小，叶片的弯曲情况等、转速。对泵的压头不能从理论上作出精确的计算，一般用实验方法测定。
注意以下两点：
(1)式中p2为泵出口处压力表的读数（Pa)；p1为泵进口处真空表的读数（负表压值，Pa)。
(2)注意区分离心泵的扬程（压头）和升扬高度两个不同的概念。
扬程是指单位重量流体经泵后获得的能量。在一管路系统中两截面间（包括泵）列出柏努利方程式并整理可得
式中H为扬程，而升扬高度仅指Δz一项。
扬程的值等于泵出口总水头和入口总水头的代数差。其如何计算水泵扬程的计算公式为：
式中，三项分别表示的是压力差、位能差、动能差。
可以看出，在试验中需要进行测量的参数是泵进出口的吸入压力和排出压力、进出口的液位相对于基准面的垂赢高度、泵进出口测压截面的直径(用以计算流速)等参数。需要说明的是，虽然扬程计算公式相同，但由于采用仪表的不同其计算方法有所区别，具体的要求可参考试验方法的标准。
什么是扬程？用什么字母表示？用什么计量单位？举例说明如何计算水泵扬程。
水泵扬程是指泵产生的总水头。其值等于泵出n总水头和入口总水头的代数差。扬程一般用H表示，常用计量单位为米(m)。其数学表达式为：
例如，某多级离心泵在某转速下，试验介质为常温清水(密度按1 000 kg/m3计算)，测得流量为75.1 m3／h，泵的排出压力为1.62 MPa(测压截面真径为100 mm)，吸入压力为 0. 035 MP(测压截面直径为150 mm)，压力表中心的水平位置相同。此工作点的扬程计算步骤如下：
(1)计算进出口截面的流速：
水泵扬程H=z+hw z是扬水高度即入口处水面到出口处水面的高程差。hw是水头损失，包括沿程水头损失hf和局部水头损失hw hf的计算用达西公式或谢才公式， hw=*v^2/2g，叫做局部水。
水泵扬程的含义及表达式：扬程（水头）——水泵对单位重量（1kg）液体所做的功，也即单位重量液体通过水泵后其能量的增值。以字母H表示，常用液柱高度m表示。其它单位：Pa (kPa)、atm(1个工程大气压)、1atm=98.0665 kPa ≈0.1 MPa
扬程计算为H=E2-E1。
水泵扬程H=z+hw z是扬水高度即入口处水面到出口处水面的高程差。hw是水头损失，包括沿程水头损失hf和局部水头损失hw hf的计算用达西公式或谢才公式。
hw=&*v^2/2g，&叫做局部水头损失系数，要查相关文献，v就是管中的流速，一般来说，hw发生在入口，弯折，阀门，出口等地方。
扩展资料：流量Q(m3/h)计算Q=[(m×q)/t]×K。
即：最大每小时流量(m3/h)={【（用水人数×用水标准）】/(用水时间×1000)}×小时变化系数K——变化系数(一般为1.5-2.5。
)q——用水标准（华南一般采用300升/人·日；高级住宅采用400升/人·日）；t——用水时间（一般采用12小时/日）；m——用水人数（一般一户按4-5人计算）1000——升与m3/h之间的单位换算率。
热水循环泵安装示意图
热水循环泵安装示意图，热水循环泵并不是指就是一种泵，其实它分为很多种类型的泵。以下是我想跟大家分享热水循环泵安装示意图的资料，希望对大家有帮助哦，欢迎浏览。
热水循环泵安装示意图1在选择循环泵时，应符合下列规定：
（1）循环水泵的总流量不应小于管网总设计流量，当热水锅炉出口至循环水泵的吸入口装有旁通管时，应计入流经旁通管的流量。
（2）循环水泵的流量-扬程特性曲线，在水泵工作点附近应比较平缓，以便在网路水力工况发生变化时，循环水泵的扬程变化较小。一般单级水泵特性曲线比较平缓，宜选用单级水泵作为循环水泵用。
（3）循环水泵的承压、耐温能力应与热网的设计参数相适应。循环水泵多安装在热网回水管上。循环水泵允许的工作温度，一般不能低于80℃。如安装在热网供水管上，则必须采用耐高温的热水循环水泵。
（4）循环水泵的工作点应在水泵高效工作范围内。
（5）循环水泵台数的确定，与热水供热系统采用的供热调节方式有关。循环水泵的台数不得少于两台，其中一台备用。当四台或四台以上水泵并联运行时，可不设置备用水泵，采用集中质调节时，宜选用相同型号的水泵并联工作。
循环泵安装步骤：
1、先打开管道箱，确认家中地暖水流的进、回水管道阀门。
2、如果循环水泵是加压泵形式，那么就要安装在供水管线上的进户阀里。
3、第一次使用，把分水器那边的放气阀给打开，让多余的气体排出去。
4、这样循环水泵就可以正常使用了，给地暖管道输送热水。
循环泵的安装分为有回水管和无回水管，循环泵的安装位置最好设计在热源（炉子或锅炉）附近，便于感应探头的安放和调控器的使用，管道泵安装位置可以在回水进炉子的位置安装也可以是供水出炉子的位置安装，安装位置要错开加水斗立管和泄压立管，以避免加水斗和泄压管出现窜水现象而无法正常使用。
泵循环兼顾自然循环时，可采用并联方式安装，在停泵或突然停电时自动转换成自然循环运行，以作应急。
热水循环泵安装示意图2热水循环泵的安装：
1、热水循环泵为立式结构，进出口口径相同，且位于同一中心线上，可象阀门一样安装于管路之中，外形紧凑美观，占地面积小，建筑投入低，如加上防护罩则可置于户外使用。
2、 热水循环泵叶轮直接安装在电机的加长轴上，轴向尺寸短，结构紧凑，泵与电机轴承配置合理，能有效地平稳泵运转产生的`径向和轴向负荷，从而保证了泵的运行平稳，振动小、噪音低。
3、 热水循环泵轴封采用碳化钨对石墨、硬质合金等材料，有效地延长机械密封的使用寿命。
4、 热水循环泵安装检修方便，无需拆动管路系统，只要卸下泵联体座螺母即可抽出全部转子部件。
5、 可根据使用要求即流量和扬程的需要采用泵的串、并联运行方式。
6、 可根据管路布置的要求采用泵的坚式的或横式的安装。
IRG热水循环泵安装示意图
热水循环泵安装示意图3热水循环泵工作原理解析
有回管的循环泵
工作原理解析
在距离热水器远端的用水端加装一个回水管，同时加装一个温度感应装置和阀门。当我们用水的时候打开水龙头，通过温度感应装置感应，若是冷水，则打开阀门，让冷水经过回水管流入热水器进行二次加热；当温度感应装置感应到热水来了之后，立马关闭阀门，水龙头就流出了热水。
无回水管的循环泵
工作原理解析
顾名思义，此系统没有回水管，所以热水管里冷却的水不能循环到热水器进行二次加热。那么怎么处理热水管里的冷水呢？一样在用水端加装一个温度感应装置和单向阀，这个单向阀是连接热水管和冷水水管的。当温度感应装置感应到的是冷水，单向阀打开，把热水管里的冷水排向冷水管；当出来热水的时候，单向阀关闭，水龙头里流出的自然就是热水。
两种工作模式对比
无回水管的回水系统只能用一次打开一次，使用上相对麻烦一点。有回管的循环泵系统可以选择温控、定时等模式，在选择模式上选项多一点。如果考虑到要安装回水系统，建议装修的时候预留回水管。在选择循环泵的时候要一个知名的牌子也尤为重要，毕竟服务会更好，有保障，建议使用一能家用回水系统。
水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度，是泵的重要工作性能参数，又称压头，可表示为流体的压力能头、动能头和位能头的增加。
离心泵的扬程以叶轮中心线为基准，分由两部分组成。从水泵叶轮中心线至水源水面的垂直高度，即水泵能把水吸上来的高度，叫做吸水扬程，简称吸程；从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度，即水泵能把水压上去的高度，叫做压水扬程，简称压程。
实际应用：
在造船、石油开采、载重机等方面广泛应用。2008年船舶产量达到15000吨，载重吨数量占世界市场的21%，到2015年将成为世界第一造船大国。为了保证船的正常航行或系泊，满足船员和旅客的生活需要，每条船都要配有一定数量的、能起相应作用的船用泵，船用泵是重要的辅机之一。
据不完全统计，在各种船舶辅助机械设备中，各种类型和不同用途的船用泵的总数量，约占船舶机械设备总量的20%-30%，船用泵的价格在船舶设备费用中所占的比重也比较大。
