污水泵站流量软测量方法及应用

　　0　引言

　　水是人类的生命之源。随着我国经济的发展,水的需求越来越大,而水体污染已经成为我国面临的严重问题之一。城市工业污水和生活污水的排放量也随之逐年增加。目前对于城市污水的处理大多是污水排入污水管网,然后流入污水泵站,由污水泵站输送至污水处理厂。城市污水泵站就担负着将整个污水管网收集的污水经提升、加压后,输入管网终端的污水处理厂的作用。污水泵站的运行需要知道每天大致的泵送污水量,但对精确性并不是要求很高。污水泵站的泵送出口管道往往口径比较大,投资一台流量计的费用不低。一个污水泵站通常需要几个大口径的流量计。如能不采用常规流量计而能有效地计算污水泵站每天的泵送量,这即能达到减少泵送量的要求。

　　1　污水泵站设计

　　1.1　污水泵站工艺流程

　　城市污水通过污水管网流入污水泵站,经泵站提升、加压,然后通过重力作用流入污水处理厂,其工艺流程如图1所示。

　　在目前的污水泵站设计中,提升泵多采用潜污泵,在每台泵后的出口处安装一电磁流量计,用于计量每台泵的泵送量。通常情况,认为此计量方法准确、可靠,然而在实际的现场应用中,受现场安装条件、现场施工人员的施工水平等各种原因的影响,计量并不十分准确,特别是有些流量计的安装受现场安装条件的限制,无法保证使流量计一直处于满管状态,特别是泵停止运行的时候,泵后出水管常常处于半满管、空管的状态,此种状态大大影响正确的计量。

　　1.2　潜水泵及工作特性

　　潜水泵是将电动机和水泵合为一体的潜入水中的一种水泵,从外部结构看,可以分为三部分,即上部为水泵,下部为电动机,中间为进水口。电动机轴和泵轴直接相连,当防水电缆将电力通入潜入水中的电动机时,即带动水泵运行,将水由上部水管扬至地面。

　　由于影响泵工作参数的因数比较复杂,目前尚难以从理论上准确的求出泵工作参数间的相互关系和变换规律,所以在实际中,往往用试验的方法测出有关工作参数,再绘出其关系曲线,用以反映它们直接的内在联系和变化规律,这种曲线就是泵的性能曲线,性能曲线可以全面、直观、准确地表示泵的工作性能。

　　2　软测量方法的提出和模型设计

　　在实际应用中,泵和动力机、传动设备、管路组成一个整体,称为抽水装置。如果再把进水池和出水池考虑在内,则形成一个抽水系统,在抽水系统中,泵的运行状态、效能发挥如何,其流量、扬程能否满足实际排水需要,怎样进行水量的调节,泵、管、池相互关系以及影响如何,这些问题的解决不仅取决于泵本身的工作特性,而且也和其管理特性,进、出池水位有关。在这里,我们设计一个最简单的流量测量模型来分析如何测量泵送流量。