給水泵站概述

第四章給水泵站水泵、管道及電機(jī)（簡稱泵、管、機(jī)）三者構(gòu)成了泵站中的主要工藝設(shè)施。為了掌握泵站設(shè)計與管理技術(shù)，對于泵站中的選泵依據(jù)、選泵要點、水泵機(jī)組布置、基礎(chǔ)安裝要求、吸壓水管管徑確定、閘閥布置與管道安裝要求以及電機(jī)電器設(shè)備的選用等方面的知識，是必須有深入的了解與掌握的。除此以外，對于保證泵、管、機(jī)正常運行與維護(hù)所必須的輔助設(shè)施諸如：計量、無水、起重、排水、通風(fēng)、減噪、采光、交通以及水錘消除等方面的設(shè)備與措施的選用也必須有基本的了解與掌握。本章將對上述(shàngshù)內(nèi)容作分節(jié)闡述。1第一頁，共31頁。第一節(jié)泵站分類(fēnlèi)與特點泵站的分類（位置）:1、地面式泵站2、地下(dìxià)式泵站3、半地下(dìxià)式泵站在給水工程中分類（作用）：1、取水泵站2、送水泵站3、加壓泵站4、循環(huán)水泵站2第二頁，共31頁。一、取水(qǔshuǐ)泵站（一級泵站）1、取水泵站組成(zǔchénɡ)：吸水井、泵房及閘閥井等3部分組成(zǔchénɡ)。2、工藝流程（地面水取水泵站工藝流程）：213451一水源(shuǐyuán)；2一吸水井；3一取水泵房；4一閘閥井（即切換井）;5一凈化場3第三頁，共31頁。一、取水(qǔshuǐ)泵站（一級泵站）3、取水泵站特點：靠江臨水。河道的水文、水運、地質(zhì)以及航道的變化等都會直接影響到取水泵站本身的埋深、結(jié)構(gòu)形式以及工程造價等。水位漲落懸殊泵房的高度(gāodù)高一般采用圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)泵房平面面積大小對泵站的工程造價影響大，“貴在平面”。4第四頁，共31頁。一、取水(qǔshuǐ)泵站（一級泵站）4、設(shè)計泵房應(yīng)注意的問題：機(jī)組及各輔助設(shè)施的布置，應(yīng)盡可能地充分利用泵房內(nèi)的面積；結(jié)構(gòu)計算；穩(wěn)定驗算：抗浮、抗裂、防傾覆、防滑坡等。近遠(yuǎn)期相結(jié)合，考慮到遠(yuǎn)期擴(kuò)建的可能性。5、施工空間(kōngjiān)、時間的安排。5第五頁，共31頁。一、取水(qǔshuǐ)泵站（一級泵站6第六頁，共31頁。一、取水(qǔshuǐ)泵站（一級泵站）7第七頁，共31頁。一、取水(qǔshuǐ)泵站（一級泵站）8第八頁，共31頁。一、取水(qǔshuǐ)泵站（一級泵站）9第九頁，共31頁。二、送水泵(shuǐbèng)站（二級泵站，清水泵(shuǐbèng)站）凈化構(gòu)筑物處理后的出廠水，由清水池流入吸水井，送水泵站中的水泵從吸水井中吸水，通過輸水干管將水輸往管網(wǎng)。特點：供水情況直接受用戶用水情況的影響，其出廠流量與水壓在一天(yītiān)內(nèi)各個時段中是不斷變化的。工藝流程：10第十頁，共31頁。二、送水泵(shuǐbèng)站（二級泵站，清水泵(shuǐbèng)站）凈化構(gòu)筑物處理后的出廠水，由清水池流入吸水井，送水泵站中的水泵從吸水井中吸水，通過輸水干管將水輸往管網(wǎng)。1、特點：供水情況直接(zhíjiē)受用戶用水情況的影響，其出廠流量與水壓在一天內(nèi)各個時段中是不斷變化的。2、送水泵站工藝流程：1一清水池；2一吸水井；3一送水泵站；4一管網(wǎng)；5一高地(gāodì)水池（水塔）吸水井送水泵站清水池水塔管網(wǎng)11第十一頁，共31頁。二、送水泵(shuǐbèng)站（二級泵站，清水泵(shuǐbèng)站）3、吸水井型式：分離式吸水井池內(nèi)式吸水井送水泵(shuǐbèng)站吸水水位變化范圍小，通常不超過3～4m，因此泵站埋深較淺。送水泵(shuǐbèng)站為了適應(yīng)管網(wǎng)中用戶水量和水壓的變化，必須設(shè)置各種不同型號和臺數(shù)的水泵(shuǐbèng)機(jī)組。12第十二頁，共31頁。三、加壓泵站城市給水管網(wǎng)面積較大，輸配水管線很長，或給水對象所在地的地勢很高，城市內(nèi)地形起伏較大的情況下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可以在城市管網(wǎng)中增設(shè)加壓泵站。優(yōu)點：減少能耗大減低管網(wǎng)中壓力，減少管道水量漏失。加壓方式：1、采用在輸水管線上直接串聯(lián)加壓；一般用于水廠位置(wèizhi)遠(yuǎn)離城市管網(wǎng)的長距離輸水的場合。2、采用清水池及泵站加壓供水。13第十三頁，共31頁。加壓泵站供水方式(fāngshì)加壓泵站供水方式(fāngshì)1一二級泵房；2一增壓泵房；3一水庫泵站；4一配水管網(wǎng)；5一輸水管；6一逆止閥14第十四頁，共31頁。四、循環(huán)(xúnhuán)水泵站在某些工業(yè)企業(yè)中，生產(chǎn)用水可以循環(huán)使用或經(jīng)過簡單處理后回用時采用。在循環(huán)系統(tǒng)的泵站中，一般設(shè)置輸送冷、熱水(rèshuǐ)的兩組水泵，熱水(rèshuǐ)泵將生產(chǎn)車間排出的廢熱水(rèshuǐ)，壓送到冷卻構(gòu)筑物進(jìn)行降溫，冷卻后的水再由冷水泵抽送到生產(chǎn)車間使用。循環(huán)給水系統(tǒng)(xìtǒng)工藝流程1一生產(chǎn)車間；2一凈水構(gòu)筑物；3一熱水井；4一循環(huán)泵站；5一冷卻構(gòu)筑物；6一集水池；7一補(bǔ)充新鮮水15第十五頁，共31頁。第二節(jié)水泵(shuǐbèng)選擇一、選泵的原則1、滿足流量和揚程的要求；2、水泵機(jī)組在長期運行中，水泵工作點的效率最高；3、按所選的水泵型號和臺數(shù)設(shè)計的水泵站，要求設(shè)備和土建的投資最小；4、便于(biànyú)操作維修，管理費用少。16第十六頁，共31頁。第二節(jié)水泵(shuǐbèng)選擇二、選型的方法和步驟1、確定水泵的流量和揚程；2、泵型初選(chūxuǎn)：根據(jù)“水泵的型譜圖”；3、工作點校核；4、確定泵型。17第十七頁，共31頁。第二節(jié)水泵(shuǐbèng)選擇三、選泵的主要依據(jù)選泵的主要依據(jù)是所需的流量、揚程以及其變化規(guī)律。

確定一級泵站的設(shè)計流量，有兩種可能的基本(jīběn)情況：1．一級泵站:泵站從水源取水，輸送到凈水構(gòu)筑物。

為了減小取水構(gòu)筑物、輸水管道和凈水構(gòu)筑物的尺寸，節(jié)約基建投資，在這種情況下，通常要求一級泵站中的水泵晝夜均勻工作，因此，泵站的設(shè)計流量應(yīng)為：式中:Qr—一級泵站中水泵所供給的流量（m3/h);

Qd—供水對象最高日用水量（m“/d);

α—為計及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而加的系數(shù)，一般取α=1.05～1.1;T—為一級泵站在一晝夜內(nèi)工作小時數(shù)。18第十八頁，共31頁。三、選泵的主要(zhǔyào)依據(jù)一級泵站中水泵的揚程是根據(jù)所采用的給水系統(tǒng)的工作條件來決定的。

泵站所需的揚程按下式計算：

H=HsT+∑hs+∑hd式中H—泵站的揚程（m);

HsT—靜揚程，采用吸水井的最枯水位（或最低動水位）與凈化構(gòu)筑物進(jìn)口水面標(biāo)高差（m);

∑hs—吸水管路的水頭損失(sǔnshī)（m);

∑hd—輸水管路的水頭損失(sǔnshī)（m）。

此外，計算時還應(yīng)考慮增加一定的安全水頭，一般為1～2m。

19第十九頁，共31頁。三、選泵的主要(zhǔyào)依據(jù)2、二級泵站一般按最大日逐時用水變化曲線來確定各時段中水泵的分級供水線。分級供水的優(yōu)點：在于管網(wǎng)中水塔的調(diào)節(jié)容積遠(yuǎn)較均勻供水時為小。但是，分級不宜太多，因為分級供水需設(shè)置較多的水泵，將增大泵站面積，清水池的調(diào)節(jié)容積也要加大，此外，二級泵站的輸水管直徑也要相應(yīng)加大，因為必須按最大一級供水流量來設(shè)計輸水管道的直徑。

通常對于小城市的給水系統(tǒng)，由于用水量不大，大多數(shù)采用泵站均勻供水方式，即泵站的設(shè)計流量按最高日平均(píngjūn)時用水量計算。這樣，雖然水塔的調(diào)節(jié)容積占全日用水量的百分比值較大，但其絕對值不大，在經(jīng)濟(jì)上還是合適的。20第二十頁，共31頁。三、選泵的主要(zhǔyào)依據(jù)對于大城市的給水系統(tǒng)，有的采取無水塔、多水源、分散供水系統(tǒng)，因此宜采取泵站分級供水方式(fāngshì)，即泵站的設(shè)計流量按最高日最高時用水量計算，而運用多臺同型號或不同型號的水泵的組合來適應(yīng)用水量的變化。對于中等城市的給水系統(tǒng)，應(yīng)視給水管網(wǎng)中有無水塔以及水塔在管網(wǎng)中的位置而定，可分多種情況通過管網(wǎng)平差后確定。21第二十一頁，共31頁。四、選泵要點(yàodiǎn)選泵就是要確定水泵的型號和臺數(shù)。對于各種不同功能的泵站，選泵時考慮問題的側(cè)重點有所不同，一般可歸納如下：

1、大小兼顧，調(diào)配靈活給水系統(tǒng)中的用水量、所需的水壓是逐年、逐日、逐時地變化。選泵時不能僅僅(jǐnjǐn)只滿足最大流量和最高水壓時的要求，還必須全面顧及用水量的變化。

22第二十二頁，共31頁。四、選泵要點(yàodiǎn)2、型號整齊，互為備用

從泵站運行管理(guǎnlǐ)與維護(hù)檢修的角度來看，如果水泵的型號太多則不便于管理(guǎnlǐ)。一般希望能選擇同型號的水泵并聯(lián)工作，這樣無論是電機(jī)、電器設(shè)備的配套與貯備，管道配件的安裝與制作均會帶來很大的方便。對于水源水位變化不大的取水泵站，管網(wǎng)中設(shè)有足夠調(diào)節(jié)容量的網(wǎng)前水塔（或高地水池）的送水泵站以及流量與揚程比較穩(wěn)定的循環(huán)水泵站，均可在選泵中采用本要點給予側(cè)重考慮。當(dāng)全日均勻供水時，泵站可以選2～3臺同型號的水泵并聯(lián)運行。

23第二十三頁，共31頁。四、選泵要點(yàodiǎn)3、合理地用盡各水泵的高效段

單級雙吸式離心泵是給水工程中常用的一種離心泵（如Sh型、SA型）。它們的經(jīng)濟(jì)工作范圍（即高效段），一般(yībān)在0.85Qp～1.Qp之間（Qp為水泵銘牌上的額定流量值）。選泵時應(yīng)充分利用各水泵的高效段。

24第二十四頁，共31頁。四、選泵要點(yàodiǎn)4．近遠(yuǎn)期相結(jié)合。特別是在經(jīng)濟(jì)(jīngjì)發(fā)展活躍的地區(qū)和年代，以及擴(kuò)建比較困難的取水泵站中，可考慮近期用小泵大基礎(chǔ)的辦法，近期發(fā)展采用換大泵輪以增大水量，遠(yuǎn)期采用換大泵的措施。

25第二十五頁，共31頁。四、選泵要點(yàodiǎn)5、大中型泵站需作選泵方案(fāngàn)比較。

26第二十六頁，共31頁?！纠扛鶕?jù)給水管網(wǎng)設(shè)計資料，已知最高日最高時用水量為920L/s，時變化系數(shù)Kh=1.7，日變化Kd=1.3，管網(wǎng)最大用水時水頭損失為11.5m，輸水管水頭損失為1.5m,泵站吸水井最低水位到管網(wǎng)中最不利點地形高差為2m，用水區(qū)建筑物層數(shù)為3層。試進(jìn)行送水泵(shuǐbèng)站水泵(shuǐbèng)的選型設(shè)計。

【解】已知管網(wǎng)要求的服務(wù)水頭為16m，假設(shè)用水量最大時泵站內(nèi)水頭損失為2m，則可求得泵站的最大揚程為：H=2+1.5+11.5+2+16+2=35m27第二十七頁，共31頁。五、選泵時應(yīng)考慮的其他(qítā)因素1、水泵(shuǐbèng)的構(gòu)造形式對泵房的大小、結(jié)構(gòu)形式和泵房內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式的影響，因而對泵站的造價有較大的影響。2、應(yīng)保證水泵(shuǐbèng)的正常吸水條件。3、應(yīng)選用效率高的水泵(shuǐbèng)，盡量采用大泵。4、選用備用泵。5、選用系列泵和定型生產(chǎn)的泵。28第二十八頁，共31頁。六、選泵后的校核(xiàohé)在泵站中水泵(shuǐbèng)選好之后，還必須按照發(fā)生火災(zāi)時的供水情況，校核泵站的流量和揚程是否滿足消防時的要求。

29第二十九頁，共31頁。選泵應(yīng)注意(zhùyì)以下幾點歸納起來，選泵應(yīng)注意(zhùyì)以下幾點：

(1）在滿足最大工況要求的條件下，應(yīng)盡量減少能量的浪費；

(2）合理地利用各水泵的高效率段；