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摘要：排涝机组在水利工程中具有重要的作用，如何进行排涝机组的选型，设计与安装在泵站性能上具有很重要的作用。本文通过对射流泵与离心泵进行结合，进行相关的参数设计来进行机组的选择。同时以惠阳区永良堤围西沥排涝站为研究对象进行方案的选择与设计，具有重要的工程意义。
关键词：排涝机组，设计，技术，选型
中图分类号： TU606 文献标识码： A 文章编号：
引言
排涝泵站机组在现实的生活与生产中具有重要的作用，通过排涝泵站机组可以有效对洪涝频繁的区域进行有效的调节，具有排涝泄洪的功能，在水利工程中占据着重要的地位。在泵站的建设过程中，机组机型的选择尤为重要，直接关系到排涝设计的水平以及运行的效率等。在泵站的设计与选型的过程中，需要使泵站在规定的扬程下实现高的效率，保证泵站的安全与稳定的运行。
目前在排涝泵站的建设中，主要采用的机组为轴流泵，其具有扬程低，运行效率高的优点，但是通用性不强，在一些偏远的地区的适用性不好。本文针对研究的泵站的特点，选择离心泵上配置射流泵机组的方式，并通过自动喷射器的设计，较好的实现了排涝功能以及泵站的建设。
1. 排涝机组的结构及其工作原理
本排涝机组的主要的组成部分包含了射流泵、离心泵、柴油机以及进水管道与控制装置等组成，如图1-1所示。排涝机组的主要的工作的过程如下：
当此机组启动之前，首先将射流泵的吸入口阀门与离心泵的出口的阀门进行关闭。当关闭完全后，开始进行机组的启动，启动的时候，将吸气阀门打开，喷射器喷嘴装置进行排气的操作时通过将排气换向阀切换至此位置的方式进行的。当喷射器开始运行时候，在出口处会产生大量的水雾，当发现此现象时候，这时离心泵自动吸水的过程完毕。然后将吸气阀进行关闭，打开排气换向阀将其放置在排气的状态，此动作是通过换向阀切换90度来完成的。然后经过打开阀门后，通过离心泵的作用来驱动射流泵的运动，整个机组实现了正常的运行。
图1-1 射流泵机组结构示意图
此排涝机组具有很好的机动性与适应性，通过柴油机排气的方式作为燃气射流真空喷射器运行的动力，实现了离心泵的自动的启动，具有很好的自动化的功能，且操作比较简单。通过离心泵与射流泵之间进行很好的关联，实现了低扬程、大流量的需求，实现了对不同的排涝条件的适应，基本满足了机组的正常的运行，有效的降低了运行的成本。同时两者之间也是可以分开的，分开之后机组会具有相反的运行特点，通过两者的结合的方式，使得机组的适应性大大增强。
2. 排涝机组基本的设计方法
2.1机组选型的基本方法与要求
在进行机组的选型的过程中，需要注意以下的内容：
设计泵站的流量不能低于规定的设计的流量，扬程的设计运行过程中的相对于平均扬程来说要小。
保证水泵在运行中其功率的大小与电机的额定的功率之间差距很小，使得电机机组的功率达到最大。
泵型的选择要合理的布置，根据现场的情况进行合理的分布布置，可有效地节省资源与投资。
2.2 机组选型的基本程序步骤
在排涝机组的设计过程中，扬程与工作流量的大小，在进行机组的设计与选型的过程中，必须进行重点的考虑，其值直接关系到机组的运行情况。两个参数在选择之前是已经知道的，可以决定着射流泵与离心泵的参数。机组的工作流量的大小用Q来表示，扬程大小用H表示，离心泵的流量、效率与扬程分别用Q0，η0，H0来表示。射流泵的流量比与压力比分别用q与h来表示，机组的效率用η表示。其中具体的参数的表示以及关系如2-1，与2-2，2-3所示：
Q=Q0（1+q）（2-1）
η=η0（1+q） （2-2）
H=H0h（2-3）
其中射流泵的性能参数表示如式2-3所示：
h/φ2=h0*(q-q0)/q0(2-3)
其中式子中h0与q0分别是一个常数，其值分别表示为如式子2-4与2-5所示：
（2-4）（2-5）
用K表示射流泵的面积最优的比例的大小，可以通过h与q来得到，在已知h的条件下，得到K的计算公式如2-6所示；当已知q的话，则得到K的计算公式为2-7所示，其中a的值根据m的值的不同而不同。当a位于区间[1.5,2.5]时候，a的取值为0.8；当位于区间[2.5,25]时候，a的取值为0.75；
（2-6）
（2-7）
从式子可以得到当射流泵的流量越小，则压力比越大，在这种情况下，得到机组的效率是越来越高。这就告诉在进行泵的选择过程中，进行流量的考虑是很重要的，可以对机组的运行效率产生重要的影响，因此本文中进行离心泵的选择中尽量的选取流量大的，扬程低的泵体。
经过以上的参数的分析，在实际的技术设计过程中，通过对参数的设计，实现对整个机组的设计。参数的设计的主要步骤如下：
根据机组扬程H来选择H0的大小，选择完成之后计算射流泵的压力比h；
根据压力比h通过公式2-6可以得到K的值，然后根据2-7公式进行射流泵的流量比大小的计算。
通过机组的工作流量Q与射流泵的工作流量q，通过公式2-1计算Q0的大小。
通过Q0与h0的大小来选择合适的离心泵的类型，并通过其类型得到其效率η0。
根据以上的描述与过程计算整个机组的工作效率，进行多次的重复计算与选择，实现整个机组的效率最大。
根据以上的具体参数的确定之后，通过选择合适的机组后，然后进行排涝机组的设计工作，通过不同泵的选型方案的比较分析，得出泵体的相关的参数信息以及数量。选择某个方案后，然后进行根据具体的泵体的设计参数以及结构的尺寸的计算公式进行机组的结构设计工作，保证设计以及安装的可靠性。
3.实际应用分析
本文以惠阳区永良堤围西沥排涝站为研究对象，此该排涝站可以进行惠城区马安等地区的防洪任务，是惠州市区的重点堤防工程。工程等級为Ⅲ等，堤防级别为3级，防洪标准为50年一遇，治涝标准为10年一遇24小时暴雨产生径流1天排干。新开河段及平马围规划四环路以内堤段采用堤路结合堤下路型式。通过该排涝站的扬程大小，水位以及流量的大小来进行水泵的选型。由于其处于夏季多雨的地域内，且雨量的变化也不断地变化，使得水泵的台数不能过少，由于其为III型水泵，故其叶轮的选择的不应过小，选择的水泵台数一般为5-9台。根据上述的描述以及设计参数的选择，经过分析可以得到以下三种方案，如下所示：
方案1：安装流量为540m3的轴流泵；
方案2：安装流量为520m3的离心泵；
方案3：在离心泵的基础上安装流量为550m3的射流泵装置；
方案1 是大部分采用的一种最为普遍的排涝机组，其具有流程大、扬程低，效率高的特点，但是适应性不强。方案2中的操作不够方便，常常的要进行灌水的操作。方案3是在离心泵的基础上与射流泵的结合的方式，具有很好的适应性、高效率以及节省成本。通过十年的价格成本的比较，如表3-1不同型号的机组的成本对比，综合各方面的因素，选择方案3是最为合理的。
表3-1 不同型号的机组的成本对比
4结语
排涝机组在水利水电工程中对泄洪、排涝等方面具有重要的作用，关系到人们的切身利益。本文通过对排涝结构以及工作原理进行研究工作，提出排涝机组的相关的参数的设计步骤与基本程序，研究了惠阳区永良堤围西沥排涝站的排涝方案的选择，具有很好的工程应用。
参考文献
[1] 曾崇.射流泵装置排涝机组的设计与应用[J]. 流体机械,1005-0329-(2002)-11-0019-02.
[2] 邓学让. 轴流泵( 混流泵) 供排水及排涝泵站泵组选型设计基本方法和程序[J]. 水利规划与设计，2008年第6期.
[3] 潘昭彤.福州市东风排涝站水力机械设计特点[J].水利科技,2010年第1期.
[4] 刘吴越. 排涝泵站机组技术供水系统优化改造[J].工业技术,2012年第14期.
[5] 陈容新.竖井双向贯流泵站机组设备选型设计与研究[J].中国农村水利水电，2007年第7期.
[6] 周莉,张之峰. 粤西白沙泵站水泵选型设计[J]. 人民长江, 2 011年10月第42卷增刊(Ⅱ).
关键词：排涝机组，设计，技术，选型
中图分类号： TU606 文献标识码： A 文章编号：
引言
排涝泵站机组在现实的生活与生产中具有重要的作用，通过排涝泵站机组可以有效对洪涝频繁的区域进行有效的调节，具有排涝泄洪的功能，在水利工程中占据着重要的地位。在泵站的建设过程中，机组机型的选择尤为重要，直接关系到排涝设计的水平以及运行的效率等。在泵站的设计与选型的过程中，需要使泵站在规定的扬程下实现高的效率，保证泵站的安全与稳定的运行。
目前在排涝泵站的建设中，主要采用的机组为轴流泵，其具有扬程低，运行效率高的优点，但是通用性不强，在一些偏远的地区的适用性不好。本文针对研究的泵站的特点，选择离心泵上配置射流泵机组的方式，并通过自动喷射器的设计，较好的实现了排涝功能以及泵站的建设。
1. 排涝机组的结构及其工作原理
本排涝机组的主要的组成部分包含了射流泵、离心泵、柴油机以及进水管道与控制装置等组成，如图1-1所示。排涝机组的主要的工作的过程如下：
当此机组启动之前，首先将射流泵的吸入口阀门与离心泵的出口的阀门进行关闭。当关闭完全后，开始进行机组的启动，启动的时候，将吸气阀门打开，喷射器喷嘴装置进行排气的操作时通过将排气换向阀切换至此位置的方式进行的。当喷射器开始运行时候，在出口处会产生大量的水雾，当发现此现象时候，这时离心泵自动吸水的过程完毕。然后将吸气阀进行关闭，打开排气换向阀将其放置在排气的状态，此动作是通过换向阀切换90度来完成的。然后经过打开阀门后，通过离心泵的作用来驱动射流泵的运动，整个机组实现了正常的运行。
图1-1 射流泵机组结构示意图
此排涝机组具有很好的机动性与适应性，通过柴油机排气的方式作为燃气射流真空喷射器运行的动力，实现了离心泵的自动的启动，具有很好的自动化的功能，且操作比较简单。通过离心泵与射流泵之间进行很好的关联，实现了低扬程、大流量的需求，实现了对不同的排涝条件的适应，基本满足了机组的正常的运行，有效的降低了运行的成本。同时两者之间也是可以分开的，分开之后机组会具有相反的运行特点，通过两者的结合的方式，使得机组的适应性大大增强。
2. 排涝机组基本的设计方法
2.1机组选型的基本方法与要求
在进行机组的选型的过程中，需要注意以下的内容：
设计泵站的流量不能低于规定的设计的流量，扬程的设计运行过程中的相对于平均扬程来说要小。
保证水泵在运行中其功率的大小与电机的额定的功率之间差距很小，使得电机机组的功率达到最大。
泵型的选择要合理的布置，根据现场的情况进行合理的分布布置，可有效地节省资源与投资。
2.2 机组选型的基本程序步骤
在排涝机组的设计过程中，扬程与工作流量的大小，在进行机组的设计与选型的过程中，必须进行重点的考虑，其值直接关系到机组的运行情况。两个参数在选择之前是已经知道的，可以决定着射流泵与离心泵的参数。机组的工作流量的大小用Q来表示，扬程大小用H表示，离心泵的流量、效率与扬程分别用Q0，η0，H0来表示。射流泵的流量比与压力比分别用q与h来表示，机组的效率用η表示。其中具体的参数的表示以及关系如2-1，与2-2，2-3所示：
Q=Q0（1+q）（2-1）
η=η0（1+q） （2-2）
H=H0h（2-3）
其中射流泵的性能参数表示如式2-3所示：
h/φ2=h0*(q-q0)/q0(2-3)
其中式子中h0与q0分别是一个常数，其值分别表示为如式子2-4与2-5所示：
（2-4）（2-5）
用K表示射流泵的面积最优的比例的大小，可以通过h与q来得到，在已知h的条件下，得到K的计算公式如2-6所示；当已知q的话，则得到K的计算公式为2-7所示，其中a的值根据m的值的不同而不同。当a位于区间[1.5,2.5]时候，a的取值为0.8；当位于区间[2.5,25]时候，a的取值为0.75；
（2-6）
（2-7）
从式子可以得到当射流泵的流量越小，则压力比越大，在这种情况下，得到机组的效率是越来越高。这就告诉在进行泵的选择过程中，进行流量的考虑是很重要的，可以对机组的运行效率产生重要的影响，因此本文中进行离心泵的选择中尽量的选取流量大的，扬程低的泵体。
经过以上的参数的分析，在实际的技术设计过程中，通过对参数的设计，实现对整个机组的设计。参数的设计的主要步骤如下：
根据机组扬程H来选择H0的大小，选择完成之后计算射流泵的压力比h；
根据压力比h通过公式2-6可以得到K的值，然后根据2-7公式进行射流泵的流量比大小的计算。
通过机组的工作流量Q与射流泵的工作流量q，通过公式2-1计算Q0的大小。
通过Q0与h0的大小来选择合适的离心泵的类型，并通过其类型得到其效率η0。
根据以上的描述与过程计算整个机组的工作效率，进行多次的重复计算与选择，实现整个机组的效率最大。
根据以上的具体参数的确定之后，通过选择合适的机组后，然后进行排涝机组的设计工作，通过不同泵的选型方案的比较分析，得出泵体的相关的参数信息以及数量。选择某个方案后，然后进行根据具体的泵体的设计参数以及结构的尺寸的计算公式进行机组的结构设计工作，保证设计以及安装的可靠性。
3.实际应用分析
本文以惠阳区永良堤围西沥排涝站为研究对象，此该排涝站可以进行惠城区马安等地区的防洪任务，是惠州市区的重点堤防工程。工程等級为Ⅲ等，堤防级别为3级，防洪标准为50年一遇，治涝标准为10年一遇24小时暴雨产生径流1天排干。新开河段及平马围规划四环路以内堤段采用堤路结合堤下路型式。通过该排涝站的扬程大小，水位以及流量的大小来进行水泵的选型。由于其处于夏季多雨的地域内，且雨量的变化也不断地变化，使得水泵的台数不能过少，由于其为III型水泵，故其叶轮的选择的不应过小，选择的水泵台数一般为5-9台。根据上述的描述以及设计参数的选择，经过分析可以得到以下三种方案，如下所示：
方案1：安装流量为540m3的轴流泵；
方案2：安装流量为520m3的离心泵；
方案3：在离心泵的基础上安装流量为550m3的射流泵装置；
方案1 是大部分采用的一种最为普遍的排涝机组，其具有流程大、扬程低，效率高的特点，但是适应性不强。方案2中的操作不够方便，常常的要进行灌水的操作。方案3是在离心泵的基础上与射流泵的结合的方式，具有很好的适应性、高效率以及节省成本。通过十年的价格成本的比较，如表3-1不同型号的机组的成本对比，综合各方面的因素，选择方案3是最为合理的。
表3-1 不同型号的机组的成本对比
4结语
排涝机组在水利水电工程中对泄洪、排涝等方面具有重要的作用，关系到人们的切身利益。本文通过对排涝结构以及工作原理进行研究工作，提出排涝机组的相关的参数的设计步骤与基本程序，研究了惠阳区永良堤围西沥排涝站的排涝方案的选择，具有很好的工程应用。
参考文献
[1] 曾崇.射流泵装置排涝机组的设计与应用[J]. 流体机械,1005-0329-(2002)-11-0019-02.
[2] 邓学让. 轴流泵( 混流泵) 供排水及排涝泵站泵组选型设计基本方法和程序[J]. 水利规划与设计，2008年第6期.
[3] 潘昭彤.福州市东风排涝站水力机械设计特点[J].水利科技,2010年第1期.
[4] 刘吴越. 排涝泵站机组技术供水系统优化改造[J].工业技术,2012年第14期.
[5] 陈容新.竖井双向贯流泵站机组设备选型设计与研究[J].中国农村水利水电，2007年第7期.
[6] 周莉,张之峰. 粤西白沙泵站水泵选型设计[J]. 人民长江, 2 011年10月第42卷增刊(Ⅱ).