給水泵站工藝設計

1、第四章第四章 給水泵站工藝設計給水泵站工藝設計 1 設計資料設計資料 (l)基礎資料基礎資料 基礎資料對設計具有決定性作用和不同程度的約束性?；A資料對設計具有決定性作用和不同程度的約束性。主管部門對設計工作的主管部門對設計工作的主要指示、決議、設計任務書、主要指示、決議、設計任務書、有關的協(xié)議文件、工程地質、水文與水文地質、氣象、有關的協(xié)議文件、工程地質、水文與水文地質、氣象、地形等等地形等等，都屬于這類資料。，都屬于這類資料。 (2)參考資料參考資料 參考資料僅供參考，不能作為參考資料僅供參考，不能作為設計的依據(jù)設計的依據(jù)，如各種參考，如各種參考書籍，口頭調查資料，某些歷史性記錄及某些尚未

2、生產書籍，口頭調查資料，某些歷史性記錄及某些尚未生產的產品目錄等。的產品目錄等。 2 泵站工藝設計步驟和方法泵站工藝設計步驟和方法(1)確定確定設計流量和揚程。設計流量和揚程。(2)初步選泵和電動機或其它原動機，包括水泵的初步選泵和電動機或其它原動機，包括水泵的型號，工作型號，工作泵和備用泵的臺數(shù)。泵和備用泵的臺數(shù)。(3)設計機組的設計機組的基礎基礎。(4)計算水泵的計算水泵的吸水管和壓水管的直徑吸水管和壓水管的直徑。(5)布置布置機組和管道機組和管道。(6)精選水泵和電動機。精選水泵和電動機。(7)選擇泵站中的附屬設備。選擇泵站中的附屬設備。(8)確定泵房確定泵房建筑高度建筑高度。(9)確定

3、泵房的確定泵房的平面尺寸平面尺寸，初步規(guī)劃泵站總平面。，初步規(guī)劃泵站總平面。(10)向有關工種提出向有關工種提出設計任務設計任務。(11)審校，會簽。審校，會簽。(12)出圖。出圖。(13)編制預算。編制預算。 8.1 8.1 水泵站分類與特點水泵站分類與特點 8.1.18.1.1分類分類(1)(1)按照水泵機組設置的位置按照水泵機組設置的位置與地面的相對標高與地面的相對標高關系關系: :地面式地面式泵站、地下式泵站與半地下式泵站。泵站、地下式泵站與半地下式泵站。(2)(2)按照按照操作條件及方式操作條件及方式，泵站可分為人工手動控制、半自，泵站可分為人工手動控制、半自動化、全自動化和遙控泵站

4、。動化、全自動化和遙控泵站。(3)(3)在給水工程中，常見的分類是按在給水工程中，常見的分類是按泵站在給水系統(tǒng)中的作泵站在給水系統(tǒng)中的作用用可分為：取水泵站、送水泵站、加壓泵站及循環(huán)水泵可分為：取水泵站、送水泵站、加壓泵站及循環(huán)水泵站。站。 8.1.28.1.2取水泵站取水泵站( (也稱一級泵站也稱一級泵站) ) （1 1）組成）組成 水源水源吸水井吸水井 取水泵房取水泵房 切換井切換井 凈水構筑物凈水構筑物注：直接送水無需切換井注：直接送水無需切換井 （2 2）設計注意點）設計注意點A A、泵房形式：山區(qū)一般圓形鋼筋混凝土結構。、泵房形式：山區(qū)一般圓形鋼筋混凝土結構?！百F在平面貴在平面”B

5、B、在土建結構方面應考慮到河岸的穩(wěn)定性、泵房筒體的抗、在土建結構方面應考慮到河岸的穩(wěn)定性、泵房筒體的抗浮、抗裂、防傾覆、防滑坡等方面。浮、抗裂、防傾覆、防滑坡等方面。C C、在施工過程中，要注意季節(jié)。、在施工過程中，要注意季節(jié)。D D、在泵房投產后，在運行管理方面必須很好地使用好通風、在泵房投產后，在運行管理方面必須很好地使用好通風、采光、起重、排水以及水錘防護等設施。采光、起重、排水以及水錘防護等設施。E E、在新建給水工程時，應考慮到遠期擴建的可能性。其特、在新建給水工程時，應考慮到遠期擴建的可能性。其特點點“百年大計，一次完成百年大計，一次完成” ” 。 8.1.38.1.3送水泵站送水

6、泵站( (也稱二級泵站也稱二級泵站) ) （1 1）組成）組成清水池清水池 送水泵房送水泵房 切換井切換井 管網管網 高地水池高地水池 （2 2）吸水井）吸水井作用：有利于水泵吸水管道布置，作用：有利于水泵吸水管道布置， 也有利于清水池的維修。也有利于清水池的維修。形式：形式：A AB B二級泵房二級泵房分離式分離式清水池清水池池內式池內式 8.1.3 8.1.3 加壓泵站加壓泵站 方式：直接串接方式：直接串接 清水池及泵站加壓方式清水池及泵站加壓方式 二級泵房二級泵房加壓泵站加壓泵站止回閥止回閥 8.1.48.1.4循環(huán)泵站循環(huán)泵站 多用在企業(yè)多用在企業(yè) 一般設置熱水、冷水兩組水泵。一般設置

7、熱水、冷水兩組水泵。生產車間生產車間熱水泵熱水泵冷卻構筑物冷卻構筑物冷水泵冷水泵 8.2 8.2 工作泵的選擇工作泵的選擇 8.2.18.2.1選泵的主要依據(jù)選泵的主要依據(jù)流量流量揚程揚程以及其變化規(guī)律以及其變化規(guī)律 (1)(1)一級泵站的一級泵站的設計流量設計流量A A、泵站從水源取水，輸送到凈水構筑物。、泵站從水源取水，輸送到凈水構筑物。Q Qr r一級泵站中水泵所供給的流量一級泵站中水泵所供給的流量(m(m3 3h)h)；Q Qd d供水對象最高日用水量供水對象最高日用水量(m(m3 3d)d)；為計及輸水管漏損和凈水構筑物自身用水而加為計及輸水管漏損和凈水構筑物自身用水而加的系數(shù)，一般

8、取的系數(shù)，一般取=1.05-1.1=1.05-1.1TT為一級泵站在一晝夜內工作小時數(shù)。為一級泵站在一晝夜內工作小時數(shù)。TQQdrB B 、泵站將水直接供給用戶或送到地下集水池、泵站將水直接供給用戶或送到地下集水池 給水系統(tǒng)中自身用水系數(shù)，一般取給水系統(tǒng)中自身用水系數(shù)，一般取1.01-1.021.01-1.02TQQdr 一級泵站揚程一級泵站揚程 (1)(1)送水至凈化構筑物送水至凈化構筑物 (2)(2)直接供水直接供水)21 (HhHHsevST)21 (hhHHdsST H HSTST水源井中枯水位水源井中枯水位( (或最低動水位或最低動水位) )與給水管網與給水管網中控制點的地面標高差中

9、控制點的地面標高差(mH(mH2 2O)O)； hh管路中的總水頭損失管路中的總水頭損失(mH(mH2 20)0)； H Hsevsev給水管網中控制點所要求的最小自由水壓給水管網中控制點所要求的最小自由水壓( (也也叫服務水頭叫服務水頭) )。 (2)(2)二級泵站的二級泵站的設計流量設計流量 對于小城市的給水系統(tǒng)，大多數(shù)采用泵站均勻供水對于小城市的給水系統(tǒng)，大多數(shù)采用泵站均勻供水方式，即方式，即泵站的設計流量按最高日平均時用水量計算泵站的設計流量按最高日平均時用水量計算 對于大城市的給水系統(tǒng)，宜采取泵站分級供水方式，對于大城市的給水系統(tǒng)，宜采取泵站分級供水方式，即即泵站的設計流量按最高日最

10、高時用水量計算。泵站的設計流量按最高日最高時用水量計算。 最大日用水量變化曲線最大日用水量變化曲線8.2.2 8.2.2 選泵要點選泵要點(1)(1)大小兼顧，調配靈活大小兼顧，調配靈活 已知：用水區(qū)的用水量從最大為已知：用水區(qū)的用水量從最大為795 m795 m3 3h h到最小為到最小為396 m396 m3 3h h，逐時變化。，逐時變化。12Sh1912Sh19型水泵特性曲線型水泵特性曲線四臺不同型號水泵四臺不同型號水泵Q-HQ-H曲線曲線 從泵站運行管理與維護檢修的角變來看，如果水泵從泵站運行管理與維護檢修的角變來看，如果水泵的型號太多則不便于管理。的型號太多則不便于管理。 由由第一

11、條：在用水量和所需的水壓變化較大的情況下，第一條：在用水量和所需的水壓變化較大的情況下，選用性能不同的水泵的臺數(shù)越多，越能適應用水量變選用性能不同的水泵的臺數(shù)越多，越能適應用水量變化的要求，浪費的能量越少?；囊?，浪費的能量越少。 綜合以上要點：綜合以上要點： 如選用如選用5 5臺泵的泵站，采用臺泵的泵站，采用1 1：2 2：3 3：3 3：3 3，這樣配，這樣配置的水泵可應付置的水泵可應付1212種工況變化。種工況變化。(2)型號整齊，互為備用型號整齊，互為備用 (3)(3)合理地用盡各水泵的高效段合理地用盡各水泵的高效段可按不同方案計算后綜合選泵可按不同方案計算后綜合選泵按最大日平均小時

12、流量的按最大日平均小時流量的7070( (即即0.7Q0.7Q日日平均時平均時) )按最大日平均小時流量的按最大日平均小時流量的100100( (即即1.0Q1.0Q日日平均時平均時) )按最大日平均小時流量的按最大日平均小時流量的130130( (即即1.3Q1.3Q日日平均時平均時) ) (4) (4) 近遠期相結合。近遠期相結合。“小泵大基礎小泵大基礎 ” ”近期發(fā)展換大泵輪近期發(fā)展換大泵輪 遠期發(fā)展換大泵遠期發(fā)展換大泵 (5)(5)大中型泵站需作選泵方案比較。大中型泵站需作選泵方案比較。 例例 根據(jù)給水管網設計資料，己知根據(jù)給水管網設計資料，己知最高日最高最高日最高時時用水量為用水量為

13、920L920Ls s，時變化系數(shù)，時變化系數(shù)K Kh h為為1 17 7，日變化日變化K Kd d為為1.31.3，管網最大用水時水頭損失為，管網最大用水時水頭損失為11.5m11.5m，吸水管水頭損失為，吸水管水頭損失為1.5m1.5m。泵站吸水井。泵站吸水井最低水位到管網中最不利點地形高差為最低水位到管網中最不利點地形高差為2m2m，用，用水區(qū)建筑物層數(shù)為水區(qū)建筑物層數(shù)為3 3層，試進行送水泵站水泵層，試進行送水泵站水泵的選型設計。的選型設計。m3521625 .115 . 12Hm2221622H泵站的最大揚程為泵站的最大揚程為:泵站流量泵站流量Q=30L/S所需揚程為所需揚程為:在在

14、ab線上找，以節(jié)能線上找，以節(jié)能 為依據(jù)；為依據(jù)；由時變化系數(shù)、日變化系數(shù)得到：由時變化系數(shù)、日變化系數(shù)得到：Q416L/S,所需揚程所需揚程31m.方案一：方案一：20sh-13和兩臺和兩臺12sh-13方案二：方案二：14sh-1314sh-13A12sh-13 8.2.3 8.2.3 選泵時尚需考慮的其它因素選泵時尚需考慮的其它因素 (1)(1)水泵的水泵的構造形式構造形式對泵房的大小、結構形式和泵房對泵房的大小、結構形式和泵房內部布置、泵站造價等有影響。內部布置、泵站造價等有影響。 (2)(2)應在保證不發(fā)生氣蝕的前提下，應應在保證不發(fā)生氣蝕的前提下，應充分利用水泵充分利用水泵的允許吸

15、上真空高度。的允許吸上真空高度。 (3)(3)應選用效率較高的水泵，如盡量選用應選用效率較高的水泵，如盡量選用大泵大泵。 (4)(4)根據(jù)供水對象對供水可靠性的不同要求，選用一根據(jù)供水對象對供水可靠性的不同要求，選用一定數(shù)量的定數(shù)量的備用泵備用泵。 (5)(5)應盡量結合地區(qū)條件優(yōu)先選擇當?shù)刂圃斓某上盗袘M量結合地區(qū)條件優(yōu)先選擇當?shù)刂圃斓某上盗猩a的、比較定型的和性能良好的產品。生產的、比較定型的和性能良好的產品。 8.3.1 8.3.1備用泵選擇備用泵選擇 (1)(1)在在不允許減少供水量不允許減少供水量的情況下，應有的情況下，應有兩套備用兩套備用機組；機組； (2)(2)允許短時間內中斷允

16、許短時間內中斷供水時可只設供水時可只設一臺備用泵一臺備用泵。 (3)(3)城市給水系統(tǒng)城市給水系統(tǒng)中的泵站，一般也中的泵站，一般也只設一臺只設一臺備用泵。備用泵。 通常通常備用泵備用泵的型號可以和泵站中的型號可以和泵站中最大最大的工作泵相同。的工作泵相同。當管網中當管網中無水塔無水塔且泵站內機組較多時，也可考慮增設且泵站內機組較多時，也可考慮增設一一臺備用泵臺備用泵，它的型號與，它的型號與最常運行最常運行的工作泵相同。的工作泵相同。 (4)(4)如果給水系統(tǒng)中有足夠大容積的如果給水系統(tǒng)中有足夠大容積的高地水池或水塔高地水池或水塔時，時，則泵站中則泵站中可不設備用泵可不設備用泵，僅在倉庫中，僅在

17、倉庫中貯存一套貯存一套備用機組備用機組即可。即可。 備用泵相其它工作泵一樣，應處于備用泵相其它工作泵一樣，應處于隨時可以啟動隨時可以啟動的的狀態(tài)。狀態(tài)。8.3 備用泵的選擇備用泵的選擇 8.3.2 8.3.2 選泵后的校核選泵后的校核 在泵站中水泵選好之后，還必須按照發(fā)生火災時的在泵站中水泵選好之后，還必須按照發(fā)生火災時的供水情況，校核泵站的流量和揚程是否滿足供水情況，校核泵站的流量和揚程是否滿足 對于一級泵站：對于一級泵站：frftQQQQ2) (2Q Qf f設計的消防用水量設計的消防用水量(m(m3 3h)h)，QQ最高用水日連續(xù)最大二小時平均用水量最高用水日連續(xù)最大二小時平均用水量(m

18、(m3 3h)h)；Q Qr r一級泵站正常運行時的流量一級泵站正常運行時的流量(m(m3 3h)h)；t tf f補充消防用水的時間補充消防用水的時間, ,從從2448h2448h，由用戶的性質和，由用戶的性質和消防用水量的大小決定消防用水量的大小決定, , 見建筑設計防火規(guī)范；見建筑設計防火規(guī)范；計及凈水構筑物本身用水的系數(shù)計及凈水構筑物本身用水的系數(shù)。 對于二級泵站，消防屬于緊急情況。對于二級泵站，消防屬于緊急情況。 消防用水其總量一般占整個城市或工廠的供水量的比消防用水其總量一般占整個城市或工廠的供水量的比例雖然不大，但因消防期間供水強度大，使整個給水系例雖然不大，但因消防期間供水強度

19、大，使整個給水系統(tǒng)負擔突然加重。因此，應作為一種特殊情況在泵站中統(tǒng)負擔突然加重。因此，應作為一種特殊情況在泵站中加以考慮。加以考慮。 8.3.38.3.3小結：小結： 1 1、水泵類型選擇、水泵類型選擇 水泵類型主要根據(jù)水泵類型主要根據(jù)揚程選擇揚程選擇，常用有離心泵、軸流，常用有離心泵、軸流泵、混流泵等。一般情況下，泵站設計泵、混流泵等。一般情況下，泵站設計揚程小于揚程小于l0ml0m，宜選用軸流泵宜選用軸流泵；520m520m，宜選用混流泵；，宜選用混流泵；20l00m20l00m，宜選用單級離心泵，大于宜選用單級離心泵，大于100m100m時可選用多級離心泵。時可選用多級離心泵。 當混流泵

20、與軸流泵都可使用時，應優(yōu)選當混流泵與軸流泵都可使用時，應優(yōu)選混流泵混流泵，當，當離心泵與混流泵都可使用時，若揚程變化較大，一般離心泵與混流泵都可使用時，若揚程變化較大，一般宜選用宜選用離心泵離心泵。2 2、水泵臺數(shù)的確定：、水泵臺數(shù)的確定：(1)(1)建設費與運行費建設費與運行費。一般在同樣流量情況下，機組臺數(shù)越。一般在同樣流量情況下，機組臺數(shù)越少，建設費和運行費越小。少，建設費和運行費越小。(2)(2)運行管理運行管理。一般來說，機組臺數(shù)少，管理運行較方便。一般來說，機組臺數(shù)少，管理運行較方便(3)(3)流量調節(jié)能力流量調節(jié)能力。機組臺數(shù)少，流量調節(jié)能力較差。機組臺數(shù)少，流量調節(jié)能力較差。(

21、4)(4)備用機組備用機組：對于灌溉泵站，裝機：對于灌溉泵站，裝機3939臺時，其中應有臺時，其中應有l(wèi) l臺臺備用，多于備用，多于9 9臺時，應有臺時，應有2 2臺備用。對于重要城市供水泵站，臺備用。對于重要城市供水泵站，工作機組工作機組3 3臺及臺及3 3臺以下時，應增設臺以下時，應增設1 1臺備用機組，多于臺備用機組，多于3 3臺，臺，應增設應增設2 2臺備用機組。臺備用機組。 綜上，水泵臺數(shù)要考慮各方面的因素分析確定。綜上，水泵臺數(shù)要考慮各方面的因素分析確定。 一般情況下，一般情況下，中小型泵站以中小型泵站以3939臺為宜臺為宜。流量變化幅度。流量變化幅度大的泵站，臺數(shù)宜多；流量比較穩(wěn)

22、定的泵站，臺數(shù)宜少。大的泵站，臺數(shù)宜多；流量比較穩(wěn)定的泵站，臺數(shù)宜少。4.4 4.4 水泵機組的布置與基礎設計水泵機組的布置與基礎設計 4.4.14.4.1水泵機組的布置水泵機組的布置 1 1、 縱向排列縱向排列( (即各機組軸線平行單排并列即各機組軸線平行單排并列) ) 適用于如適用于如ISIS型單級單吸懸管式離心泵。型單級單吸懸管式離心泵。機組之間各部尺寸要求：機組之間各部尺寸要求：(1)水管外壁和墻壁的凈距水管外壁和墻壁的凈距A：A=最大設備的寬度加最大設備的寬度加1m，但但A 2m。 (2)水管與水管之間的凈距水管與水管之間的凈距B：B0. 7m (3)水管外壁與配電設備的安全操作距離

23、水管外壁與配電設備的安全操作距離C：當為低壓配：當為低壓配電設備時電設備時C 1. 5m，高壓配電設備，高壓配電設備C 2m。 (4)水泵外形凸出部分水泵外形凸出部分(基礎基礎)與墻壁的凈距與墻壁的凈距D ：D 1m。 (5)電機外形凸出部分電機外形凸出部分(基礎基礎)與墻壁的凈距與墻壁的凈距E： E=電機軸長加電機軸長加0.5m，但不宜，但不宜3m 。(6)水管外壁與相鄰機組的突出部分的凈距水管外壁與相鄰機組的突出部分的凈距F：F 0.7m(1m)。 2、橫向排列、橫向排列 適用側向進、出水的水泵，如單級雙吸臥式離心泵適用側向進、出水的水泵，如單級雙吸臥式離心泵Sh型、型、SA型水泵型水泵機

24、組之間各部尺寸要求：機組之間各部尺寸要求： (1)水泵凸出部分水泵凸出部分(基礎基礎)到墻壁的凈距到墻壁的凈距Al：A1=最大設備的寬最大設備的寬度加度加1m，但，但A1 2m。(2)出水側水泵基礎與墻壁的凈距出水側水泵基礎與墻壁的凈距B1：Bl不宜小于不宜小于3m。(3)進水側水泵基礎與墻壁的凈距進水側水泵基礎與墻壁的凈距Dl ：Dl不宜小于不宜小于1m。 (4)電機凸出部分與配電設備的凈距電機凸出部分與配電設備的凈距C1：C1電機軸長十電機軸長十0.5m。但是，低壓配電設備應。但是，低壓配電設備應Cl1. 5m；高壓配電設；高壓配電設備備C12.0m。 (5)水泵基礎之間水泵基礎之間(電機

25、與水泵凸出部分電機與水泵凸出部分)的凈距的凈距E1值與值與C1要求相同，要求相同， E1=C1 (6)為了減小泵房的跨度，也可考慮將吸水閥門設置在泵為了減小泵房的跨度，也可考慮將吸水閥門設置在泵房外面。房外面。 3、橫向雙行排列、橫向雙行排列 這種布置形式兩行水泵的轉向相反需配置不同轉向的軸這種布置形式兩行水泵的轉向相反需配置不同轉向的軸套止鎖裝置。套止鎖裝置。 8.4.28.4.2水泵機組的基礎水泵機組的基礎 臥式水泵均為塊式基礎，其尺寸大小一般均按所選臥式水泵均為塊式基礎，其尺寸大小一般均按所選水泵安裝尺寸所提供的數(shù)據(jù)確定。水泵安裝尺寸所提供的數(shù)據(jù)確定。(1)(1)對于小泵：對于小泵：基礎

26、長度基礎長度L L底座長度底座長度L1L1十十(0.15-0.20)(m)(0.15-0.20)(m)基礎寬度基礎寬度B B底座螺孔間距底座螺孔間距( (在寬度方向上在寬度方向上)b1)b1十十(0.15-(0.15-0.20)(m)0.20)(m)基礎高度基礎高度H H底座地腳螺釘?shù)拈L度底座地腳螺釘?shù)拈L度l1 1十十(0.15-0.20)(m)(0.15-0.20)(m)(2)(2)對于不帶底座的大、中型水泵：對于不帶底座的大、中型水泵： 可根據(jù)水泵或電動機可根據(jù)水泵或電動機( (取其寬者取其寬者) )地腳螺孔的間距加上地腳螺孔的間距加上0.4-0.5m0.4-0.5m，基礎高度確定方法同上

27、。，基礎高度確定方法同上。（3 3）以基礎大于機組）以基礎大于機組 總重量的總重量的2.52.54.04.0倍校核尺寸。倍校核尺寸。 8.4.38.4.3布置機組小結：布置機組小結：(1)(1)相鄰機組的基礎之間應有一定寬度的過道，相鄰機組的基礎之間應有一定寬度的過道，0.7m0.7m(2)(2)方便檢修方便檢修(3)(3)泵站內主要通道寬度應不小于泵站內主要通道寬度應不小于1.2m1.2m。(4)(4)輔助泵輔助泵( (排水泵、真空泵排水泵、真空泵) )通常安置于泵房內的適當?shù)胤?，通常安置于泵房內的適當?shù)胤?，盡可能不增大泵房尺寸。盡可能不增大泵房尺寸。4.5 4.5 吸水與壓水管路系統(tǒng)吸水與

28、壓水管路系統(tǒng) 4.5.1 4.5.1 對吸水管路的要求對吸水管路的要求(1)(1)不漏氣不漏氣 管材及接逢管材及接逢(2)(2)不積氣不積氣 管路安裝管路安裝(3)(3)不吸氣不吸氣 吸水管進口位置吸水管進口位置吸水管在吸水井中的位置吸水管在吸水井中的位置(1)淹沒深度淹沒深度h(不應小于不應小于0.5-1.0m，否則應安裝隔板，否則應安裝隔板(2)吸水管的進口到井底距離吸水管的進口到井底距離(不應小于不應小于0.8D)(3)吸水管喇叭口邊緣到井壁距離吸水管喇叭口邊緣到井壁距離(4) 吸水喇叭口之間距離吸水喇叭口之間距離底閥：底閥：水下式水下式 水上式水上式 使用條件：吸水管路水平段有足夠的長

29、使用條件：吸水管路水平段有足夠的長度度水上式底閥水上式底閥1吸水管；吸水管；2底閥；底閥；3濾罩；濾罩；4工作臺工作臺 例：設水泵安裝高度為例：設水泵安裝高度為4m，底閥距離吸水池中，底閥距離吸水池中最低水位為最低水位為3.5m。試計算該水上式底閥正常工。試計算該水上式底閥正常工作所需的吸水管水平段作所需的吸水管水平段l1的長度的長度(米米) 。 吸水管中的設計流速建議數(shù)值：吸水管中的設計流速建議數(shù)值： 管徑小于管徑小于250mm時，為時，為1.0-1.2ms； 管徑等于或大于管徑等于或大于250mm時，為時，為1.2-1. 6ms。 在吸水管路不長且地形吸水高度不很大的情況下在吸水管路不長且

30、地形吸水高度不很大的情況下，可，可采用比上述數(shù)值大些的流速，如采用比上述數(shù)值大些的流速，如1.62.0ms。例如。例如水泵為自灌式工作時，則吸水管中流速就可適當放大水泵為自灌式工作時，則吸水管中流速就可適當放大 8.5.2 8.5.2 對壓水管路的要求對壓水管路的要求(1)(1)不漏水不漏水(2)(2)方便檢修方便檢修 法蘭連接法蘭連接(3)(3)安全安全 橡膠接頭、止回閥橡膠接頭、止回閥(4)(4)操作方便操作方便 直徑直徑400mm400mm，電動閥，電動閥 止回閥設置：止回閥設置： (1)(1)井群給水系統(tǒng)。井群給水系統(tǒng)。(2)(2)輸水管路較長，突然停電后，無法立即關閉操作閘閥輸水管路

31、較長，突然停電后，無法立即關閉操作閘閥的送水泵站的送水泵站(3)(3)吸入式啟動的泵站，管道放空后，再抽真空困難。吸入式啟動的泵站，管道放空后，再抽真空困難。 (4)(4)遙控泵站無法關閘。遙控泵站無法關閘。(5)(5)多水源、多泵站系統(tǒng)。多水源、多泵站系統(tǒng)。(6)(6)管網布置位置高于泵站，如無止回閥時，在管網內可管網布置位置高于泵站，如無止回閥時，在管網內可能出現(xiàn)負壓。能出現(xiàn)負壓。 止回閥安裝：水泵與壓水閘閥之間止回閥安裝：水泵與壓水閘閥之間優(yōu)點：檢修時，防止水倒灌優(yōu)點：檢修時，防止水倒灌 水泵啟動時，閥板受力均衡水泵啟動時，閥板受力均衡缺點：壓水閘檢修時需放空缺點：壓水閘檢修時需放空 壓

32、水管路的設計流速為壓水管路的設計流速為: 管徑小于管徑小于250mm時，為時，為1. 52.0ms； 管徑等于或大于管徑等于或大于250mm時，為時，為2.02.5ms； 上述設計流速取值較給水管網設計中的平均流速要大，上述設計流速取值較給水管網設計中的平均流速要大，因為泵站內壓水管路不長，流速取大一點，水頭損失因為泵站內壓水管路不長，流速取大一點，水頭損失增加不多，但可減少管子和配件的直徑。增加不多，但可減少管子和配件的直徑。 8.5.3 8.5.3 吸水管路和壓水管路的布置吸水管路和壓水管路的布置(1)(1)吸水管吸水管泵站內吸水管一般沒有聯(lián)絡管泵站內吸水管一般沒有聯(lián)絡管三臺水泵時吸水管路

33、的布置三臺水泵時吸水管路的布置(2)(2)壓水管壓水管(A)(A)能使任何一臺水泵及閘閥停用檢修而不影響其他水泵能使任何一臺水泵及閘閥停用檢修而不影響其他水泵的工作的工作(B)(B)每臺水泵能輸水至任何一條輸水管。每臺水泵能輸水至任何一條輸水管。輸水管不同方式比輸水管不同方式比較較三臺水泵時壓水管路的布置三臺水泵時壓水管路的布置(a)檢修閥檢修閥1時，兩泵一管工作時，兩泵一管工作 檢修閥檢修閥2時，一泵一管工作時，一泵一管工作(b）保證兩臺泵向一條輸水管送水）保證兩臺泵向一條輸水管送水 8.5.48.5.4吸水管路和壓水管路的敷設吸水管路和壓水管路的敷設 保證使用和修理上的便利。保證使用和修理

34、上的便利。(1)(1)管道與外壁距離管道與外壁距離(2)(2)支墩及拉桿設置支墩及拉桿設置(3)(3)放水口放水口(4)(4)地溝設置地溝設置(5)(5)冰凍線、防腐防震冰凍線、防腐防震(6)(6)不宜架空不宜架空(7)(7)電氣安全電氣安全第第6 6節(jié)節(jié) 泵站水錘及防護泵站水錘及防護 4.6.14.6.1停泵水錘停泵水錘 1 1、水錘：在壓力管道中，由于流速的劇烈變化而引起一、水錘：在壓力管道中，由于流速的劇烈變化而引起一系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊現(xiàn)象，稱為水錘系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊現(xiàn)象，稱為水錘( (又又叫水擊叫水擊) )。 2 2、停泵水錘：指水泵機組因突然失電或其他原因

35、，造成、停泵水錘：指水泵機組因突然失電或其他原因，造成開閥停車時，在水泵及管路中水流速度發(fā)生遞變而引起開閥停車時，在水泵及管路中水流速度發(fā)生遞變而引起的壓力遞變現(xiàn)象。的壓力遞變現(xiàn)象。 3 3、 停泵水錘的主要特點：停泵水錘的主要特點： 突然停電突然停電( (泵泵) )后，水泵工作特性開始后，水泵工作特性開始進入水力暫態(tài)進入水力暫態(tài)( (過渡過渡) )過程，過程，在此階段中，由于停電主驅動力矩消失，在此階段中，由于停電主驅動力矩消失，而機組由于慣性作用仍繼續(xù)正轉，但轉速降低。機組而機組由于慣性作用仍繼續(xù)正轉，但轉速降低。機組轉速的突然降低導致流量減少和壓力降低，先在泵站轉速的突然降低導致流量減少

36、和壓力降低，先在泵站處產生壓力降低。此壓力降以波處產生壓力降低。此壓力降以波( (直接波或初生波直接波或初生波) )的的方式由泵站及管路首端向末端的高位水池傳播，并在方式由泵站及管路首端向末端的高位水池傳播，并在高位水池處引起升壓波高位水池處引起升壓波( (反射波反射波) )，此反射波由水池向，此反射波由水池向管路首端及泵站傳播。管路首端及泵站傳播。( (首先發(fā)生減速減壓首先發(fā)生減速減壓) ) 關閥水錘關閥水錘( (首先發(fā)生減速增壓首先發(fā)生減速增壓) )。 停泵水錘與關閥水錘的主要區(qū)別：停泵水錘與關閥水錘的主要區(qū)別： 產生水錘的技術產生水錘的技術( (邊界邊界) )條件不同，而水錘波在管路中條

37、件不同，而水錘波在管路中的傳播、反射與相互作用等，則和關閥水錘中的情況的傳播、反射與相互作用等，則和關閥水錘中的情況完全相同。完全相同。 4 4、不同水泵系統(tǒng)的停泵水錘、不同水泵系統(tǒng)的停泵水錘(1)(1)在水泵出口處有止回閥的情況在水泵出口處有止回閥的情況( (有閥系統(tǒng)有閥系統(tǒng)) )停泵水錘暫態(tài)過程停泵水錘暫態(tài)過程線線(2)(2)在水泵壓出口無普通止回閥在水泵壓出口無普通止回閥( (無閥系統(tǒng)無閥系統(tǒng)) )停泵水錘暫態(tài)過程線停泵水錘暫態(tài)過程線注：注：(1)如果水倒流時，水管會被泄空，這時水泵機組在變水頭如果水倒流時，水管會被泄空，這時水泵機組在變水頭(逐逐漸減小漸減小)情況下反轉。情況下反轉。

38、(2)如果水泵機組慣性很弱，在反向水流到達泵站前，水泵機組如果水泵機組慣性很弱，在反向水流到達泵站前，水泵機組已停止轉動，這時，就不存在第已停止轉動，這時，就不存在第制動工況階段。制動工況階段。(3)(3)泵管路系統(tǒng)中的水柱泵管路系統(tǒng)中的水柱分離現(xiàn)象和斷流分離現(xiàn)象和斷流( (彌合彌合) )水錘水錘水柱分離水柱分離：管路中某處的壓力降到當時水溫的飽和蒸氣壓：管路中某處的壓力降到當時水溫的飽和蒸氣壓以下時，水發(fā)生汽化，破壞水流連續(xù)性，造成水柱分離以下時，水發(fā)生汽化，破壞水流連續(xù)性，造成水柱分離(又叫水柱拉斷又叫水柱拉斷)，而在該處形成，而在該處形成“空腔段空腔段”。斷流斷流(彌合彌合)水錘水錘：當

39、分離開的水柱重新彌合時或：當分離開的水柱重新彌合時或“空腔段空腔段”重新被水充滿時，由于兩股水柱間的劇烈碰撞會產生壓力重新被水充滿時，由于兩股水柱間的劇烈碰撞會產生壓力很高的很高的“斷流斷流(彌合彌合)水錘水錘”。斷流水錘危害性：其升壓值比一般水錘的升壓要大。斷流水錘危害性：其升壓值比一般水錘的升壓要大。斷流水錘發(fā)生點：斷流水錘發(fā)生點：(A)圖中圖中陡轉點陡轉點B點點(B)在平緩的管路中，正常流速過大，機組慣性又小在平緩的管路中，正常流速過大，機組慣性又小 8.6.28.6.2停泵水錘計算綜述停泵水錘計算綜述主要求停泵水錘暫態(tài)過程線、保證安全。主要求停泵水錘暫態(tài)過程線、保證安全。 8.6.3

40、8.6.3 停泵水錘防護措施停泵水錘防護措施(1)(1)防止水柱分離防止水柱分離 A A、管路布置管路布置 B B、調壓塔調壓塔(2)(2)防止升壓過高的措施防止升壓過高的措施 A A、設置水錘消除器、設置水錘消除器 B B、設空氣缸、設空氣缸 C C、采用緩閉閥、采用緩閉閥 D D、取消止回閥、取消止回閥 A A、水錘消除器、水錘消除器下開式水錘消除器下開式水錘消除器1、閥板；、閥板；2、分水錐；、分水錐；3、重錘；、重錘；4、排水口；、排水口；5、三通管；、三通管；6、壓力表；、壓力表；7、放氣門、放氣門8、閘閥、閘閥空氣缸空氣缸A-沒有氣囊；沒有氣囊；B-有氣囊有氣囊C C、采用緩閉閥、

41、采用緩閉閥 工作原理：通過緩閉，減少管路系統(tǒng)中水的倒工作原理：通過緩閉，減少管路系統(tǒng)中水的倒流和消除水錘壓力波動流和消除水錘壓力波動D D、取消止回閥、取消止回閥 需進行停泵水錘計算需進行停泵水錘計算 采取相應措施采取相應措施第第7 7節(jié)節(jié) 泵站噪聲及其消除泵站噪聲及其消除 4.7.1 4.7.1 噪聲的定義噪聲的定義物理學說：噪聲就是各種不同頻率和聲強無規(guī)律的雜亂組合。物理學說：噪聲就是各種不同頻率和聲強無規(guī)律的雜亂組合。生理學說：凡是使人煩躁的、討厭的、不需要的聲音都叫噪聲。生理學說：凡是使人煩躁的、討厭的、不需要的聲音都叫噪聲。城市道路交通噪音標準：城市道路交通噪音標準： 適用范圍適用范

42、圍 白天白天 夜間夜間 特殊住宅區(qū)特殊住宅區(qū) 45 35 居住、文教區(qū)居住、文教區(qū) 50 40 一類混合區(qū)一類混合區(qū) 55 45 二類混合區(qū)、商業(yè)中心二類混合區(qū)、商業(yè)中心 60 50 工業(yè)集中區(qū)工業(yè)集中區(qū) 65 55 交通干線道路兩側交通干線道路兩側 70 55 4.7.24.7.2泵站中的噪聲源泵站中的噪聲源工業(yè)噪聲通常可以分為空氣動力性、機械性和電磁性噪工業(yè)噪聲通?？梢苑譃榭諝鈩恿π?、機械性和電磁性噪聲聲3 3種。種。 4.7.34.7.3噪聲的危害噪聲的危害 1、造成職業(yè)性聽力損失 2、噪聲引多種疾病 3、噪聲影響正常生活 4、噪聲降低勞動生產率 4.7.44.7.4泵站內噪聲的防治泵站

43、內噪聲的防治 吸音、消音、隔音、隔振等噪聲控制技術。第第8 8節(jié)節(jié) 泵站的輔助設施泵站的輔助設施 4.8.1 4.8.1 計量設施計量設施 水廠泵站中常用的計量設施有電磁流量計、超聲波流量水廠泵站中常用的計量設施有電磁流量計、超聲波流量計、插入式渦輪流量計、插入式渦街流量計，以及均速計、插入式渦輪流量計、插入式渦街流量計，以及均速流量計等。流量計等。 流量計的工作原理流量計的工作原理：基本上都是由變送器：基本上都是由變送器( (傳感元件傳感元件) )和和轉換器轉換器( (放大器放大器) )兩部分組成。傳感元件在管流中所產生兩部分組成。傳感元件在管流中所產生的微電訊號或非電訊號，通過變送、轉換放

44、大為電訊號的微電訊號或非電訊號，通過變送、轉換放大為電訊號在液晶顯示儀上顯示或記錄在液晶顯示儀上顯示或記錄。電磁流量計電磁流量計WL-1A型超聲波明渠流量計型超聲波明渠流量計 電磁流量計電磁流量計(1)(1)工作原理工作原理 利用電磁感應定律利用電磁感應定律 當被測的導電液體，在導管內以平均速度當被測的導電液體，在導管內以平均速度v v切割磁切割磁力線時，便產生感應電勢。感應電勢的大小與磁力力線時，便產生感應電勢。感應電勢的大小與磁力線密度和導體運動速度成正比，即：線密度和導體運動速度成正比，即：810 BvDEvDQ248104DBEQE產生的電動勢產生的電動勢(v)；B磁力線密度磁力線密度

45、(gs)；Q導管內通過的流量導管內通過的流量(cm3s)；D管徑管徑(cm)；v導體通過導管的平均流速導體通過導管的平均流速(cms) (2) (2)電磁流量計的特點電磁流量計的特點 (A)其變送器結構簡單，工作可靠。(B)水頭損失小，且不易堵塞，電耗少。(C)無機械慣性，反應靈敏，可以測量脈動流量，流量測量范圍大低負荷亦可測量；而且輸出訊號與流量成線性關系，計量方便；測量精度約為土15。(D)安裝方便。(E)重量輕，體積小，占地少。(6)價格較高，怕潮、怕水浸。(3)(3)電磁流量計的選擇電磁流量計的選擇 流量計的測量量程應比設計流量大，流量計的測量量程應比設計流量大，一般正常工藝流一般正常

46、工藝流量為量程的量為量程的6565-80-80，而最大流量仍不超過量程。，而最大流量仍不超過量程。 例：設計管道直徑為例：設計管道直徑為700mm700mm，設計流量為，設計流量為1500m1500m3 3h h ，就可以選用就可以選用LD-600LD-600型電磁流量計，其量程范圍為型電磁流量計，其量程范圍為0-0-2000m2000m3 3h h。在這種情況下，正常工作時最大流量為最。在這種情況下，正常工作時最大流量為最大量程的大量程的7575。(4)(4)電磁流量計的安裝電磁流量計的安裝 (A)(A)電磁流量計的安裝環(huán)境，應選擇周圍環(huán)境電磁流量計的安裝環(huán)境，應選擇周圍環(huán)境溫度溫度為為0-

47、0-4040。 (B)(B)盡量盡量遠離大電器設備，遠離大電器設備，如電動機、變壓器等，從流量如電動機、變壓器等，從流量計電極中心起在上游側計電極中心起在上游側5 5倍直徑的范圍內，不要安裝影倍直徑的范圍內，不要安裝影響管內流速的設備配件，如閘閥等。響管內流速的設備配件，如閘閥等。 (C)(C)對于地下埋設的管道，電磁流量計的變送器應裝在對于地下埋設的管道，電磁流量計的變送器應裝在鋼鋼筋混凝土水表井內筋混凝土水表井內。 (D)(D)在流量計的在流量計的下游側安裝伸縮接頭下游側安裝伸縮接頭，以便于儀表的拆裝。，以便于儀表的拆裝。 4.8.2 4.8.2 引水設施引水設施(1)(1)吸水管帶有底閥

48、吸水管帶有底閥A A、人工引水、人工引水B B、用壓水管中的水倒灌引水、用壓水管中的水倒灌引水水泵從壓水管引水水泵從壓水管引水(2)(2)吸水管不帶底閥吸水管不帶底閥A A、真空泵引水、真空泵引水水環(huán)式真空泵水環(huán)式真空泵Q Qv v ：真空泵的排氣量：真空泵的排氣量(m3(m3h)h)；Wp Wp ：泵站中：泵站中最大一臺水泵泵殼內空氣容積最大一臺水泵泵殼內空氣容積(m3)(m3)，相當于水，相當于水泵吸入口面積乘以吸入口到出水閘閥間的距離；泵吸入口面積乘以吸入口到出水閘閥間的距離；Ws Ws ：從吸水井：從吸水井最低水位算起的吸水管中空氣容積最低水位算起的吸水管中空氣容積(m3)(m3)，根

49、，根據(jù)吸水管直徑和長度計算，一般可查表據(jù)吸水管直徑和長度計算，一般可查表4747求得；求得；Ha Ha ：大氣壓的水柱高度，?。捍髿鈮旱乃叨龋?0.33m10.33m；Hss Hss ：離心泵的安裝高度：離心泵的安裝高度(m) (m) ；T T ：水泵引水時間：水泵引水時間(h)(h)，一般應小于，一般應小于5min,5min,K K ：漏氣系數(shù)，一般?。郝庀禂?shù)，一般取1.05-1.101.05-1.10。)()(ssaaspvHHTHWWKQ真空泵的選擇真空泵的選擇(1) Q(1) Qv v (2)(2)最大真空值比值最大真空值比值HvmaxHvmax 可由吸水井最低水位到水泵最高點

50、間的垂直距離計可由吸水井最低水位到水泵最高點間的垂直距離計算。算。例：吸水井最低水位到水泵最高點間的垂直距離距離例：吸水井最低水位到水泵最高點間的垂直距離距離為為. .m mmmHgHv25833.107605 . 3max水射器引水水射器引水B B、水射器引水、水射器引水 4.8.3 4.8.3 起重設備選擇起重設備選擇 (1)(1)起重設備的選擇起重設備的選擇 泵房中必須設置起重設備以滿足機泵安裝與維修需要。泵房中必須設置起重設備以滿足機泵安裝與維修需要。 常用的起重設備有移動吊架、單軌吊車梁和橋式行車常用的起重設備有移動吊架、單軌吊車梁和橋式行車( (包包括懸掛起重機括懸掛起重機) )。 起重量可作為設計時的基本依據(jù)，查表可得。起重量可作為設計時的基本依據(jù)，查表可得。(2)(2)起重設備布置起重設備布置 起重機的設置起重機的設置高度高度 起重機的起重機的作業(yè)面作業(yè)面 點、線、面點、線、面U型單軌吊車梁布置圖型單軌吊車梁布置圖1進水閥門；進水閥門； 2出水閥門；出水閥門； 3單軌吊車梁單軌吊車梁 ； 4大門大門橋式行車工作范圍橋式行車工作范圍1進水閥門；進水閥門； 2出水閥門；出水閥門； 3吊車邊緣工作點軌跡吊車邊緣工作點軌跡 ； 4死角區(qū)死角區(qū) 4.8.4