水源多级提升系统

水源多级提升系统

    目前国内许多选矿厂位于山顶，其选矿、洗矿等生产用水依赖于山下的河流，需要将河水经过多级水泵组提升至位于山项的备用水池。这种提升系统具有如下特点：

    1、终端生产用水流量具有离散性、突发性、不确定性。

    2、整个提升系统是一个大滞后环节，河水从水源地的提升开始到山项生产备用水池需要很长的滞后时间。

    3、多级提升泵组之间需要进行流量匹配,即：低级提升泵组流量应该大于或等于下一级泵组的流量，这样才能保证整个系统长期稳定运行。

    4、相邻泵组之间缓冲水池需要水位保护，即本级泵组缓冲水池水位达到高点时，前级泵组应该停机，否则本级泵组水池将溢出。本级泵组缓冲水池水位达到低点时，本级水泵应该停机，否则会将水池抽干，造成水泵的损坏。

    5、泵组之间需要进行数据通讯，根据相邻泵组的水位、流量、保护及终端生产用水量等信息来决定本级泵组的工作状态。考虑到山上植被一般比较茂密，很难采用无线数据传输，为保证数据传输的可靠性，建议采用光纤通讯。

    6、由于各级泵站处于山上无人值守状态，需要考虑视频监控等安防措施。

    7、终端生产调度中心需要对各级泵站进行了监控，了解各级泵站的状态，紧急情况下需要人工干预各级泵站的运行。

水源多级提升系统正是根据以上特点设计的。

型号说明

使用环境：

a、海拔高度不超过2000m;

b、环境大气压80 ～ 110kPa;

c、环境温度-20℃～ +40℃

d、周围空气相对湿度不大于96%RH(25℃时)；

e、多级水源提升；

f、在无显著振动的地方；

g、在无***金属绝缘的气体和蒸汽的环境；

h、在无滴水的地方；

i、安装类别（一般为Ⅲ类）；

j、污染等级（一般为3级）；

工作原理：

   在水池容积及水泵排水量这两个参数已经固定的前提下，系统控制的关键在于处理好终端用水流量的离散性、突发性、不确定性与整个系统逐级提升造成的大滞后性响应的矛盾。

    也可以理解为在保证系统始终有充足的后备水量与电机频繁启动造成设备的疲劳之间做出一个合理的选择。

    具体表现就是在每级分泵站的水池停机水位及保护水位固定的前提下，如何设置一台泵启动水位及两台泵启动水位即是本系统控制的关键。如果启动水位设置的比较高，就会造成前级泵站的水泵频繁启动，如果水位设置的比较低，就会造成突发大流量时，本级泵站进入低水位保护状态。

    另外还要保证上一级泵站的***大输出流量要大于等于下一级泵站的***大输出流量，这样才能保证系统的长期、稳定地运行。否则就会造成水泵的频繁启动或者“断流”的现象。

供水系统采用水位控制原理，即保证供水系统随时满足矿区需水要求，利用各级泵站水池的可调节容积，达到供需水量平衡。

1、水位保护原理

    该无人值守系统以水池水位作为水泵的起停的基本条件，在此条件满足的前提下，然后再根据均匀磨损的原则、电价避峰填谷的原则实现水泵的起停。

每级水池设定四个水位限值：

1、本级保护水位

2、前级停机水位

3、前级一台泵启动水位 

4、前级两台泵启动水位

    达到保护水位时，本级泵站水泵禁止启动，以免损坏水泵。

    后级泵站水位达到一台泵启动水位时，本级泵站启动一台水泵，当流量比较大，后级泵站降到两台泵启动水位时，本级泵站启动两台泵向后级上供水。

2、流量修正原理

    对于每个水池的启动水位，可以根据***末级用水的流量来进行修正。即可以将所需流量分为三个等级，正常流量时保持设定不变，当流量增大时，根据流量的不同可以将水位进行不同的修正。即：大流量时，可以向上调整水泵的启动液位，用水泵的频繁启动来保证大流量时的供水。

    流量修正原理也可以在电价的“避峰填谷”工作方式中应用。

    根据避峰填谷的原则，在高电价区间将开机水位上移一个ΔH修正值，这样就可以尽量缩短在高电价区间的开机时间，进一步体现了系统的经济性

3、流量匹配原理

    对于多级泵站提升,为了实现流量匹配,一般每级泵站都选用同种水泵。但是由于每一级泵站的提升高度不一样，这就造成了每台水泵工作在不同的流量-扬程曲线的工作点上。也就是说每台水泵实际的流量是随着扬程不同而有差异的，这种差异在大流量、长时间供水的情况下，如果不采用流量匹配的控制原则，就有可能会产生断流的情况。

由于系统采用多级提升，虽然每级设有调节缓冲水池，但缓冲水池的容积与水泵的流量相比要小很多，所以就必须保证上一级泵站的***大流量要小于或等于本级泵站的***大流量这样才能保证系统的长期、稳定地运行。否则就会造成水泵的频繁启动或者“断流”的现象。

    流量匹配原理就是通过检测上一级泵站的出水流量来对本级泵站的出水口电动调节阀进行调节，以实现流量的匹配。

    电动调节阀也可以利用现有的固定开度的手动闸阀配以电动闸阀来实现。