豎井貫流式和潛水貫流式裝置均為臥式機組,進、出水流道均采用平直管流道,因此站身結構型式與結構布置基本相同,軸伸貫流式分別采用平面s形和立面s形流道,四種方案的斷流方式均采用快速閘門斷流。
潛水貫流式結構相對較緊湊,機組間距、機組安裝高程、機組開挖深度與豎井貫流式泵站相同,站身順水流向長度、廠房跨度相對減少,因此土建投資最??;另外,潛水貫流式泵站輔助設備簡單,省去了冷卻水系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng),輔助設備投資最小,但潛水貫流式機組的設備造價相對較高,最大起吊重量較大。綜合比較,潛水貫流式泵站總投資最小。
平面軸伸貫流泵采用平面s形流道,葉輪中心安裝高程、站身順水流向長度、廠房跨度與豎井貫流式泵站一致,但機組間距大、站身寬度增大;立面軸伸貫流泵采用立面S形流道,葉輪中心安裝高程、站身順水流向長度、廠房跨度與豎井貫流式泵站一致,但站身開挖深度加大,因此軸伸貫流式泵站土建投資最大,機組設備造價和輔助設備造價與豎井貫流式泵站相同,泵站總投資最大。
機組裝置效率比較
潛水貫流泵流道的水力性能類似于燈泡貫流泵,流道為平直管,水流軸向通過流道,這種結構型式水力性能較佳,流道損失相對較小,裝置效率高;軸伸貫流泵流道為s形,彎曲的流道使水力損失增大,泵裝置效率相對較低;豎井貫流泵的裝置效率介于潛水貫流泵和軸伸貫流泵之間,流道為平直管式,水流從豎井的兩側通過流道。根據(jù)水利部南水北調(diào)同臺測試對比試驗成果,對比轉速為900m·kW的軸流式模型葉輪配不同型式的貫流式流道進行同臺對比測試,實驗成果表明燈泡貫流式機組效率高于軸伸貫流式,在H-2.5~3.5m,Q-350~400L/s時,效率高2%~3%。
總的來說,潛水貫流式泵站具有裝置效率高、機組結構緊湊、土建投資小、輔助設備系統(tǒng)簡單、運行管理方便等優(yōu)點,且工程總投資省,是低揚程、大流量泵站建設較理想的泵型之一,具有廣闊的應用前景。