上海凯泉:一体化泵闸
技术名称：一体化泵闸
一.技术所属领域及适用范围
上海凯泉一体化泵闸是一种新型的集闸门、闸泵、启闭机、电气控制、拦污设备等于一体，可应用于防洪排涝、水系循环、补水换水、管网排口防倒灌及污水处理厂尾水外排等应用领域的系统解决方案。相比于传统的分建式闸站和泵站，一体化泵闸系统具有占地面积小、土建投资少、施工周期短、维护便捷以及智能化等优点。
二.成果来源
自主研发。凯泉创新性地将潜水泵安装于闸门上，实现潜水泵与闸门合二为一。
凯泉对两个系列闸泵（潜水轴流泵和全贯流泵）进行了全系列的研发，如潜水轴流泵进行了整机优化设计，将立式安装改为卧式法兰安装，同时缩短了整机轴向长度使之方便闸门上的安装与检修，并做了大量整机减震优化设计，形成了独特的潜水轴流闸泵；并对全贯流泵进行了闸门安装全系列优化设计，实现双向泵送。
对于一体化泵闸系统，凯泉进行了整体优化设计，如整机抗震设计、闸门底部防淤积设计、最小淹没深度优化设计等。
三.技术现状及指标
（1）技术现状
传统分建式闸站加泵站布置型式占地面积多、水工结构及上部建筑体量大、投资较大，同时，由于泵室位于主河道中，产生阻水作用，严重影响了非汛期河道的过水能力，降低了闸站内外河网水体的流动和交换速度，加剧内河水环境的恶化。因此逐渐不适应当前要求的土地资源集约化、工程投资节约化、水生态环境美化等原则。
一体化泵闸自2016年开始引入国内市场，虽然在国外如东南亚国家和欧洲有少量应用案例，但是在国内成功应用项目较少，产品设计不成熟且缺少相应的设计规范和依据，2017年凯泉正式开始一体化泵闸系统的自主研发，经过5年时间的沉淀，完成了一体化泵闸全系列标准设计，开发了潜水轴流闸泵和全贯流闸泵两个系列闸泵，并进行了整机抗震设计、闸门底部防淤积设计、最小淹没深度优化设计，主编了《一体化泵闸选用与安装（一）》(22CS07-1)国家建筑标准设计图集，在编《一体化泵闸》国家标准，并在广东、浙江、江苏、河南、湖南、天津等多个省市成功应用，积累了较多的技术和经验。
（2）具体技术指标
单闸单泵 | 单闸双泵 | 最小闸门 | 闸泵安装 | 最小淹没 | |
型号 | B1(m) Wmin(m) | B2(m) B3(m) | 高度H(m) | 高度H1(m) | 深度H2(m) |
ZMB/YT-350 | 1.0 0.8 | 2.1 1.06 | 1.5 | 0.53 | 0.7 |
ZMB/YT-500 | 1.4 0.8 | 2.3 1.16 | 1.8 | 0.58 | 0.82 |
ZMB/YT-600 | 1.6 0.9 | 2.5 1.28 | 2.1 | 0.64 | 0.95 |
ZMB/YT-700 | 1.8 0.9 | 3.1 1.58 | 2.2 | 0.69 | 1.1 |
ZMB/YT-800 | 2.1 1.2 | 3.2 1.6 | 2.6 | 0.8 | 1.4 |
ZMB/YT-900 | 2.3 1.2 | 3.4 1.7 | 2.9 | 0.85 | 1.4 |
ZMB/YT-1000 | 2.7 1.5 | 3.6 1.82 | 3.0 | 0.91 | 1.5 |
ZMB/YT-1200 | 2.8 1.5 | 4.0 2.03 | 3.3 | 1.015 | 1.6 |
4.应用案例
案例01
项目名称：广东江门礼乐路排水泵站一体化泵闸
项目背景：本项目位于江门市礼乐路，礼乐路（江礼桥-月塘桥）改扩建工程北起江礼桥，南至月塘桥，路线长度3.4km，道路红线宽度30m，双向6 车道，设计车速50km/h。本项目起点至北头咀涌路段现状地面标高普遍较河涌洪水位低，导致该路段在汛期内排水不畅，造成内涝现象。而本项目改扩建道路两侧为成熟的街道片区，道路标高无法调整至洪水位以上。为解决该片区排水内涝问题，北头咀涌新建排涝泵站，并结合人行道桥桥墩及排涝泵站工艺结构要求及对部分现状渠道进行改造。
工程难点：紧邻居民小区和道路，工程建设用地紧张；场地狭小施工困难，施工周期紧张。
解决方案：一体化泵闸系统，一闸两泵，单泵流量3m³/s，单泵功率132kW
泵闸孔净尺寸：B×H=4.5m×4.07m
启闭机形式：液压上翻
工程亮点：（1）占地节省近50%，解决用户市内征地难问题；（2）智能控制，解决系统冲淤、闸门启闭、水泵启闭等多环节协同；（3）彻底解决箱涵汛期防洪排涝需求。
工程实景：
案例02
项目名称：沈家门中弄海塘
项目背景：本工程主要任务是以防洪排涝为主，兼顾改善水环境，通过对原中弄闸拆建并建设配套一体化泵闸，结合流域其它水利措施，使本区域内涝防洪排涝满足规划要求。充分利用现有地形条件，减少对海塘的影响，节约工程用地，闸排为主，机排为辐。
工程难点：用地紧张，减少对海塘的影响；系统设备多，接口复杂。
解决方案：一体化泵闸系统，两闸两泵，单泵流量0.89m³/s，扬程2.2m，单泵功率65kW，闸门启闭型式采用螺杆上拉，单个闸门规格：3.0m×4.6m×0.6m。
工程亮点：（1）占地节省，解决客户用地紧张问题，相较传统闸站，节约占地约25%；（2）闸站的排涝能力提升1.9m3/s。
工程实景：
案例03
项目名称：北支江北岸综合整治工程——一体化泵闸工程
项目背景：北支江北岸综合整治工程为满足杭州亚运会水上运动赛事需求，同时可提升富阳城区防洪排涝能力，改善北支江水系综合景观环境。
工程难点：用地紧张，亚运村周边景观要求高。
解决方案：本项目采用液压顶升式一体化泵闸，一闸一泵，单泵流量1.3m³/s，单泵功率90kW，泵闸孔净尺寸：B×H=4.0m×3.0m。
工程亮点：相比于传统分建式泵闸站，液压顶升式一体化泵闸能节约占地50%，同时景观效果好。
上海凯泉泵业（集团）有限公司
邮编：210800
地址：上海市嘉定区曹安公路4255-4287号
联系人：王玉心 联系电话：021-69591240 手机：13817311945
技术持有单位简介：
上海凯泉是集设计、生产、销售泵、给水设备及泵用控制设备于一体的大型综合性泵业集团。总资产达38亿元，在上海、浙江、河北、辽宁、安徽等省市拥有7家企业，5个工业园区，总占地面积1000亩，生产性建筑面积35万平方米。 上海凯泉获得了“上海市质量金奖”、 “上海市私营企业百强第四名”、“上海市科技百强企业”、“上海市名牌产品”、 “上海市著名商标”、“中国驰名商标”、“中国质量信用AAA级”、“全国合同信用等级AAA级”、“质量、信誉、服务三优企业”、“中国最具竞争力的商品商标”、“五星级服务认证”等光荣称号，连续多年入围全国机械百强，至今名列泵行业之首。上海凯泉注重服务与技术、业务的结合，实现增值服务。300名技术工程师为客户提供全方位的专业方案支持。运用先进的ERP系统和CRM系统全程控制订单流程。24个销售分公司、400多个办事处，服务网络覆盖全国，实施“蓝色舰队”服务和4小时快速反应机制，随时响应用户需求，打造性能可靠的业界精品。
上海凯泉技术中心已形成了多元的技术联合体，最大化的应用国内国际技术资源。在核电用泵、火电用泵、三大化工用泵等重点研发项目上，与建大流体机械研究所、清华大学、江苏大学开展水力设计、研究、流场分析等技术合作；与上海核工程研究院开展承压边界、转子动态、抗震分析计算等技术合作；与同济大学开展核电泵抗震实验技术合作；与上海交大开展轴承计算、核工程等技术合作。研发合作38所高校、应用合作550家甲级设计院、业务合作630家水务集团。
集团技术中心 2000年或评为“上海市企业技术中心“。拥有水力研究室、力学研究室、材料研究室、产品研发室、智能产品研究室、新品试制部等。现技术团队300余名，由国内知名专家教授、博士硕士、高中级工程师、高级工艺师组成，形成了具有创新思维的梯队型人才结构，为集团“技术领先”的发展战略提供了保障。兰州技术中心 2018年10月成立兰州技术中心，现研发团队约30人，与兰州理工大学等知名专家、教授合作研究。镇江水力研究中心 2018年12月成立镇江水力研究中心，现研发团队约15人，与江苏大学等高校知名专家、教授合作研究。历年参编各类国家、行业标准约50批次；技术中心共获得专利450余项。其中发明专利约50余项。研制的重大产品科研项目约30项
