设计更好的雨水泵站
随着恶劣天气事件的增加，城市需要能够处理超出正常水平的暴雨的基础设施。泵站在社区抵御暴雨中起着至关重要的作用，泵站的合理设计至关重要。赛莱默的计算流体动力学(CFD)专家Farzad Ferdos解释了赛莱默如何帮助设计泵站，以最低的运营成本更快、更高效地处理更多的水。
泵站的设计包括哪些部分?
“泵站的设计有不同的组成部分。它包括水力设计，重点是污水坑和泵进口的流量情况。然后是监控设计（包括泵的控制和电气部分）、实用设计（包括配件和阀门）、最后是土建设计。我们的泵站设计主要目标是确保流量条件对于赛莱默的泵来说是可接受的。”
客户在泵站上面临哪些挑战?
“大多数情况下，当客户说他们的泵不工作时，真正的问题出在泵站的设计上，而不是泵本身。在这种情况下，污水坑内的流量条件以及泵的位置和工作方式会导致泵不能正常工作。”
“除了一个好的泵，我们还需要好的泵站设计和一个合适的控制系统来保证泵的正常运转。如果这些组成部分彼此之间不能正常工作，很可能会出现问题。这些问题可能包括泵堵塞、过多的预旋流、泵进气口速度分布不均、漩涡或持续漂浮的碎片和淤积物。这最终可能导致系统故障。”
“然而，当这些因素很好地协同工作时，你就能以尽可能低的运营成本和更长产品生命周期，实现高效泵送。”
泵站设计和泵技术是否要很好地整合在一起?
“不一定。通常，我们会在早期就泵送技术给出建议。我们的客户相信我们会根据预设的操作条件，比如流量、压力、介质类型等，为他们提供正确的泵。不幸的是，对于泵站的设计，他们并不总是这样做。”
“由于泵站设计是市政工程的一部分，通常由顾问进行。有些顾问具有泵站设计方面的专业知识，可以为每个项目提供具体的解决方案，但有些顾问使用的是标准模型，不一定能适应运营的需要。在这种情况下，它们很可能会出问题。”
赛莱默如何帮助解决这些问题?
“在设计泵站时，我们会进行全面的水力分析，以确保在所有作业环境下都能正常工作。我们为客户解决这个问题的一种方法是提供预先设计的标准泵站布局，这些布局已经经过测试。另一种方法是通过计算流体动力学(CFD)软件，这种软件可以运行任何特定配置的流动模拟。”
“我们使用此方法为具体的设计运行不同的场景。我们可以使用CFD为客户进行全新的泵站设计，或者验证他们提供给我们的泵站设计。这种方法正变得越来越重要，被作为一种泵站设计程序而接受。”
为什么计算流体力学在雨水应用中如此重要?
“雨水站通常是大型项目，必须定制。这对我们的客户来说是一笔巨大的投资，至少他们希望我们能保证我们泵的性能。对于雨水应用，我们可以使用CFD来确保泵的水力条件符合要求。”
迄今为止，用于泵站设计验证的唯一正式认可的工具是规模实验室建模。然而，计算流体力学正得到越来越多的认可，城市领导者越来越多地要求进行计算流体力学研究，以确保泵站在高流量和低流量条件下的最佳运行状态。数字化正在影响整个行业，泵站设计无疑也是这场转型的一部分。”
客户如何从赛莱默泵站设计工作中受益?
“有几方面好处，我将从投资、运维、减少紧急服务或计划外服务等方面加以分类。”
“我们的泵站设计经常会让泵站尺寸减小，从而减少所需的投资。在运行和维护方面，我们提供最佳的泵液压条件，从而改善泵的功能，减少沉淀。我们的泵和泵站设计还可减少堵塞和泵站故障风险。”