泵與泵站4(2)

1、4.4 4.4 泵機組的布置與基礎泵機組的布置與基礎4.4.1 4.4.1 泵機組的布置泵機組的布置 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。(1)(1)水管外壁和墻壁的凈距水管外壁和墻壁的凈距A A：A=A=最大設備的寬度加最大設備的寬度加1m1m，但，但A 2mA 2m。(2)(2)水管與水管之間的凈距水管與水管之間的凈距B B：B B0. 7m0. 7m(3)(3)水管外壁與配電設備的安全操作距離水管外壁與配電設備的安全操作距離C C：當為低壓配電設備時：當為低壓配電設

2、備時C 1. 5mC 1. 5m，高壓配電設備，高壓配電設備 C 2mC 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(電機功率大于電機功率大于55KW時不小于時不小于1m)。(橫排)(縱排)值班室值班室配電設備ABCDEF2214.1m0.45 1.5 0.450.753.9m0.751.5m2、橫向排列、橫向排列

3、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.(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=最大設備的寬度加最大設備的寬度加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。但是，低壓配電設備應應Cl1. 5m；高壓配

4、電設備；高壓配電設備C12.0m。(5)水泵基礎之間水泵基礎之間(電機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房外面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值班室變壓器配電設備器壓變E1D1B11AC14.4 泵機組的布置與基礎泵機組的布置與基礎n3、橫向雙行排列、橫向雙行排列 適用在泵房中機組較多的圓形取水泵站；適用在泵房中機組較多的圓形取水泵站； 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。更衣室配

5、電間控制室水泵寬度+1m4.4 泵機組的布置與基礎泵機組的布置與基礎n4.4.24.4.2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水泵安裝尺寸所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據確定。提供的數據確定。(1)(1)對于小泵對于小泵( (帶底座帶底座) )： 基礎長度基礎長度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

6、高度H H底座地腳螺釘的長度底座地腳螺釘的長度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： 可根據水泵或電動機可根據水泵或電動機( (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，基礎高度確定方法同上。高度確定方法同上。 基礎的高度還可用下述方法進行校核?；A重量應大于機組總重量的基礎的高度還可用下述方法進行校核?；A重量應大于機組總重量的2.52.54.04.0倍。在已知基礎平面尺寸的條件下，根據基礎的總重量可以算倍。在已知基礎平面尺寸的條件下，根據

7、基礎的總重量可以算出其高度?；A高度一般應不小于出其高度。基礎高度一般應不小于505070cm70cm?；A一般用混凝土澆筑，?；A一般用混凝土澆筑，混凝土基礎應高出室內地坪約混凝土基礎應高出室內地坪約101020cm20cm。 4.4 泵機組的布置與基礎泵機組的布置與基礎 為了保證泵站的工作可靠，運行安全和管理方便，在布置機組為了保證泵站的工作可靠，運行安全和管理方便，在布置機組時，應遵照以下規(guī)定：時，應遵照以下規(guī)定：(1)(1)相鄰機組的基礎之間應有一定寬度的過道，以便工作人員通行。相鄰機組的基礎之間應有一定寬度的過道，以便工作人員通行。電動機容量不大干電動機容量不大干55kW55kW時，

8、凈距應不小于時，凈距應不小于0.8m0.8m；電動機容量大；電動機容量大于于55kW55kW時，凈距不小于時，凈距不小于1.2m1.2m。電動機容量小于。電動機容量小于20kW20kW時，過道寬時，過道寬度可適當減小。但在任何情況下，設備的突出部分之間或突出度可適當減小。但在任何情況下，設備的突出部分之間或突出部件與墻之間應不小于部件與墻之間應不小于0.7m0.7m，如電動機容量大于，如電動機容量大于55kW55kW時，則不時，則不得小于得小于1.0m1.0m。 (2)(2)對于非水平接縫的泵，在檢修時，往往要將泵軸和葉輪沿軸線對于非水平接縫的泵，在檢修時，往往要將泵軸和葉輪沿軸線方向取出，因

9、此在設計泵房時，要考慮這個方向有一定的余地，方向取出，因此在設計泵房時，要考慮這個方向有一定的余地，即泵離開墻壁或其他機組的距離應大于泵軸長度加上即泵離開墻壁或其他機組的距離應大于泵軸長度加上0.25m0.25m，為，為了從電動機中取出轉子，應同樣地留出適當的距離。了從電動機中取出轉子，應同樣地留出適當的距離。 (3)(3)裝有大型機組的泵站內，應留出適當的面積作為檢修機組之用。裝有大型機組的泵站內，應留出適當的面積作為檢修機組之用。其尺寸應保持在被檢修機組的周圍有其尺寸應保持在被檢修機組的周圍有0.70.71.0m1.0m的過道。的過道。 (4)(4)泵站內主要通道寬度應不小于泵站內主要通道

10、寬度應不小于1.2m1.2m。 (5)(5)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地方，盡可通常安置于泵房內的適當地方，盡可能不增大泵房尺寸。輔助泵可靠墻安裝，只須一邊留出過道。能不增大泵房尺寸。輔助泵可靠墻安裝，只須一邊留出過道。必要時，真空泵可安置于托架上。必要時，真空泵可安置于托架上。 4.4 泵機組的布置與基礎泵機組的布置與基礎4.5 4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路n4.5.1 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

11、水管進口位置吸水管進口位置正確不正確i0.005DD(1.52)Dh(0.751.0)DD0.8Ddh2D3d2D3ddd隔板Dn4.5.1 4.5.1 對吸水管路的要求對吸水管路的要求 為了防止泵吸入井底的沉渣，并使泵工作時有良好的水力條件應為了防止泵吸入井底的沉渣，并使泵工作時有良好的水力條件應遵守以下規(guī)定：遵守以下規(guī)定： (1)吸水管的進口高于井底不小于吸水管的進口高于井底不小于0.8D，如圖，如圖4-24。D為吸水管喇叭口為吸水管喇叭口(或底閥或底閥)擴大部分的直徑，通常取擴大部分的直徑，通常取D為吸水管直徑的為吸水管直徑的1.31.5倍。倍。 (2)吸水管喇叭口邊緣距離井壁不小于（吸

12、水管喇叭口邊緣距離井壁不小于（0.751.0）D。 (3)在同一井中安裝有幾根吸水管時，吸水喇叭口之間的距離不小于在同一井中安裝有幾根吸水管時，吸水喇叭口之間的距離不小于(1.52.0)D。 DD(1.52)Dh(0.751.0)DD0.8Ddh2D3d2D3ddd隔板D4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路4.5.1 4.5.1 對吸水管路的要求對吸水管路的要求當泵從壓水管引水啟動時，吸水管上應裝有底閥。當泵從壓水管引水啟動時，吸水管上應裝有底閥。 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度使用條件：吸水管路水平段有足夠的長度水上式底閥水上式底閥1吸水管；吸水管；

13、2底閥；底閥；3濾罩；濾罩；4工作臺工作臺4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路3124水下式底閥水下式底閥n4.5.1 4.5.1 對吸水管路的要求對吸水管路的要求例：設水泵安裝高度為例：設水泵安裝高度為4m，底閥距離吸水池中最，底閥距離吸水池中最低水位為低水位為3.5m。試計算該水上式底閥正常工作。試計算該水上式底閥正常工作所需的吸水管水平段所需的吸水管水平段l1的長度的長度(米米) 。4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路 4.5.1 4.5.1 對吸水管路的要求對吸水管路的要求 吸水管中的設計流速建議數值：吸水管中的設計流速建議數值： 管徑小于管徑小于250mm時，為時，為

14、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，在吸水管路不長且地形吸水高度不很大的情況下， 可采用比上述數值大些的流速，如可采用比上述數值大些的流速，如1.62.0ms。例。例如水泵為自灌式工作時，則吸水管中流速就可適當放如水泵為自灌式工作時，則吸水管中流速就可適當放大大4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路n4.5.2 4.5.2 對壓水管路的要求對壓水管路的要求(1)(1)不漏水不漏水: :鋼管鋼管, ,焊接焊接(2)(2)方便檢修方便檢修: : 法蘭連接法蘭連接(3)(3)安裝方便安裝方便

15、: : 橡膠接頭橡膠接頭(4)(4)操作方便操作方便: : 直徑直徑400mm400mm，電動閥，電動閥(5)(5)止回閥止回閥( (不允許倒流時不允許倒流時):): (a) (a)井群給水系統。井群給水系統。 (b)(b)輸水管路較長，突然停電后，無法輸水管路較長，突然停電后，無法 立即關閉操作閘閥的送水泵站立即關閉操作閘閥的送水泵站 (c)(c)吸入式啟動的泵站，管道放空后，吸入式啟動的泵站，管道放空后， 再抽真空困難。再抽真空困難。 (d)(d)遙控泵站無法關閘。遙控泵站無法關閘。 (e)(e)多水源、多泵站系統。多水源、多泵站系統。 (f)(f)管網布置位置高于泵站，如無止回閥時，在管

16、網內管網布置位置高于泵站，如無止回閥時，在管網內 可能出現負壓。可能出現負壓。4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路LIbfDHD KgDN0L 4.5.2 4.5.2 對壓水管路的要求對壓水管路的要求止回閥安裝：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4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路值班室變壓器配電設備器壓變E1D1B11AC1n4.5.2 4.5.2 對壓水管路的要求對壓水管路的要求 壓水管路的設計流速為壓水管路的設計流

17、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。4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路n4.5.3 4.5.3 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)吸水管路的布置吸水管路的布置泵站內吸水管一般不設聯絡管泵站內吸水管一般不

18、設聯絡管三臺水泵時吸水管路的布置三臺水泵時吸水管路的布置4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路(a)(b)HHH33322111234.5.3 4.5.3 吸水管路和壓水管路的布置吸水管路和壓水管路的布置 (2)(2)壓水管路的布置壓水管路的布置 供水安全要求較高的泵站，在布置壓水管路時，必須滿足供水安全要求較高的泵站，在布置壓水管路時，必須滿足: : (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的工作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 (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。輸水管不同方式比較輸水管不同方式比較4.5

19、 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路(b)泵12泵111112(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(c)12 22 21(b)a2 22 2b11(a)a1221b4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路4.5.3 吸水管路和壓水管路的布置吸水管路和壓水管路的布置 (2)壓水管路的布置壓水管路的布置三臺水泵時壓水管路的布置三臺水泵時壓水管路的布置:n4.5.3 吸水管路和壓水管路的布置吸水管路和壓水管路的布置 (2)壓水管路的布置壓水管路的布置4.5 吸水管路與壓水

20、管路吸水管路與壓水管路四臺水泵時壓水管路的布置四臺水泵時壓水管路的布置:2 211n4.5.44.5.4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。保證使用和修理上的便利。(1)(1)管道外壁間的距離管道外壁間的距離:0.4:0.40.5m0.5m (2)(2)支墩及拉桿設置支墩及拉桿設置: :彎頭彎頭, ,三通三通(3)(3)放水口放水口: :放空管路放空管路(4)(4)地溝設置地溝設置: :(5)(5)泵房外管線泵房外管線: :冰凍線以下、防腐防震冰凍線以下、防腐防震(6)(6)不宜架空不宜架空(7)(7)不允許架設在電氣設備的上方不允許架設在電氣設備的上方

21、4.5 吸水管路與壓水管路吸水管路與壓水管路4.6 4.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護n4.6.14.6.1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系列急劇、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象，稱為水錘的壓力交替升降的水力沖擊現象，稱為水錘( (又叫水擊又叫水擊) )。 2 2、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、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)生遞變而引起的壓力遞變現象。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象。 3.3.發(fā)

22、生突然停泵的原因可能有：發(fā)生突然停泵的原因可能有： (1)(1)由于電力系統或電氣設備突然發(fā)生故障，人為的誤操作等致使由于電力系統或電氣設備突然發(fā)生故障，人為的誤操作等致使電力供應突然中斷。電力供應突然中斷。 (2)(2)雨天雷電引起突然斷電。雨天雷電引起突然斷電。 (3)(3)泵機組突然發(fā)生機械故障，如聯軸器斷開，泵密封環(huán)被咬住，泵機組突然發(fā)生機械故障，如聯軸器斷開，泵密封環(huán)被咬住，致使電機過載，由于保護裝置的作用而將電機切除。致使電機過載，由于保護裝置的作用而將電機切除。 (4)(4)在自動化泵站中由于維護管理不善，也可能導致機組突然停電。在自動化泵站中由于維護管理不善，也可能導致機組突然

23、停電。 n4 4、 停泵水錘的主要特點：停泵水錘的主要特點：1）在泵出口處有止回閥的情況）在泵出口處有止回閥的情況(有閥系統有閥系統) 02468101214-140-100-60-20020601001401802204中點200150100500123756管內壓力(%)停泵后歷時(s)轉速、壓力、流量(%)流量轉速泵處壓力4.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護(2)(2)在泵出口處無普通止回閥在泵出口處無普通止回閥( (無閥系統無閥系統) )停泵水錘暫態(tài)過程停泵水錘暫態(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(

24、逐逐漸減小漸減小)情況下反轉。情況下反轉。 (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。制動工況水泵工況制動工況水輪機工況1601208040040801201601.251.28H-tM-tQ-t1.40n-t2468101214161820t(3432302826242220161412108642(s)2La(-)(+)H、Q、n、M(%)4.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護(3)(3)泵管路系統中的水柱分離現象和斷流泵管路系統中的水柱

25、分離現象和斷流( (彌合彌合) )水錘水錘 水柱分離：管路中某處的壓力降到當時水溫的飽和蒸氣壓以下時，水柱分離：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，而在該處形成該處形成“空腔段空腔段”。 斷流斷流(彌合彌合)水錘：當分離開的水柱重新彌合時或水錘：當分離開的水柱重新彌合時或“空腔段空腔段”重新重新被水充滿時，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“斷流斷流(彌合彌合)水錘水錘”。4.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防

26、護泵ABB 點最CR2BNE1F低壓力B點最大真空最大壓降HHHst0f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。241812t(s)BA6028.04053.480120V0=0.92m/sH(m)h2h14.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護n4.6.2 4.6.2 停泵水錘計算綜述停泵水錘計算綜述 進行停泵水錘計算是為了求得：進行停泵水錘計算是為了求得： 1 1在發(fā)生停泵水錘的暫態(tài)過程中，泵站及管路中流量在發(fā)生停泵水錘的暫態(tài)過程中，泵站及管路中流量Q Q、水頭、水頭H H、機組轉速機組轉速n n及軸上轉矩及軸上轉矩M M等基本參數隨時間

27、等基本參數隨時間t t而變化的規(guī)律以及它們而變化的規(guī)律以及它們的極值。換言之，就是求出各主要地點的極值。換言之，就是求出各主要地點( (如泵站和水柱分離處如泵站和水柱分離處) )的的停泵水錘暫態(tài)過程線。停泵水錘暫態(tài)過程線。 2 2在輸水管路中開始產生水柱分離的地點和時刻、斷流空間（空在輸水管路中開始產生水柱分離的地點和時刻、斷流空間（空腔）的大小、兩分離水柱相互碰撞的時刻以及斷流彌合水錘的升腔）的大小、兩分離水柱相互碰撞的時刻以及斷流彌合水錘的升壓值。壓值。 3 3為進行停泵水錘分析所需要的其他資料與數據，如泵的全性能為進行停泵水錘分析所需要的其他資料與數據，如泵的全性能曲線、水錘波傳播和反射

28、等規(guī)律以及泵機組的慣性效應等。曲線、水錘波傳播和反射等規(guī)律以及泵機組的慣性效應等。 4 4可能采用的停泵水錘防護措施的技術經濟效果?？赡懿捎玫耐１盟N防護措施的技術經濟效果。 5 5處于停泵水錘暫態(tài)條件下，對泵機組及管路等主要設備的機械處于停泵水錘暫態(tài)條件下，對泵機組及管路等主要設備的機械強度校核與評價。強度校核與評價。 6 6找出經濟合理的水錘防護措施，以保證泵站、管道運行安全。找出經濟合理的水錘防護措施，以保證泵站、管道運行安全。 4.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護n4.6.3 4.6.3 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 主要應從管路布置上考慮主要應

29、從管路布置上考慮. .4.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護泵ABB 點最CR2BNE1F低壓力B點最大真空最大壓降HHHst0f4.6.3 4.6.3 停泵水錘防護措施停泵水錘防護措施2 2防止升壓過高的措施防止升壓過高的措施 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38756141234567891011自動復位下開式水錘消除器自動復位下開式水錘消除器1、閥板；、閥板；2、分水錐；、分水錐；3、重錘；、重錘；4、

30、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4.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護空氣缸空氣缸A-沒有氣囊；沒有氣囊；B-有氣囊有氣囊空氣囊BA4.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護4.6.3 4.6.3 停泵水錘防護措施停泵水錘防護措施 2 2防止升壓過高的措施防止升壓過高的措施 C C、采用緩閉閥、采用緩閉閥 閥門的緩慢關閉或不全閉，允許局部倒流，能有效閥門的緩慢關閉或不全閉，允許局部倒流，能有效地減弱由于開閘停泵而產生的高壓水錘。地減弱由于開閘停泵而產生的高壓水錘。 ZdD孔dBBBBb3412111LLLLLbfD4342DH1H21

31、24.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護4.6.3 4.6.3 停泵水錘防護措施停泵水錘防護措施 2 2防止升壓過高的措施防止升壓過高的措施 D D、取消止回閥、取消止回閥 在取消止回閥的情況下，應進行停泵水錘的計算。目的是：在取消止回閥的情況下，應進行停泵水錘的計算。目的是： 1)求出泵機組在水輪機工況下的最大反轉數求出泵機組在水輪機工況下的最大反轉數nmax，從而判，從而判斷泵葉輪及電機轉子承受離心應力的機械強度是否足夠；斷泵葉輪及電機轉子承受離心應力的機械強度是否足夠； 2)求出泵殼內部及管路沿線的最大正壓值，從而判斷在今后求出泵殼內部及管路沿線的最大正壓值，從而判斷在今后的停泵水錘中

32、有無爆裂管道及損害泵的危險；的停泵水錘中有無爆裂管道及損害泵的危險； 3)求出泵殼內部及管道沿線的最大負壓值，從而判斷有無可求出泵殼內部及管道沿線的最大負壓值，從而判斷有無可能形成水柱分離，造成斷流水錘等嚴重事故。能形成水柱分離，造成斷流水錘等嚴重事故。4.6 泵站水錘及其防護泵站水錘及其防護4.7 4.7 泵站噪聲及其消除泵站噪聲及其消除n4.7.1 4.7.1 噪聲的定義噪聲的定義 物理學觀點：噪聲就是各種不同頻率和聲強的聲音無規(guī)律物理學觀點：噪聲就是各種不同頻率和聲強的聲音無規(guī)律的雜亂組合。的雜亂組合。 生理學觀點：凡是使人煩噪的、討厭的、不需要的聲音都生理學觀點：凡是使人煩噪的、討厭的

33、、不需要的聲音都叫噪聲。叫噪聲。n4.7.2 4.7.2 泵站中的噪聲源泵站中的噪聲源 1 1、工業(yè)噪聲、工業(yè)噪聲 空氣動力性噪聲空氣動力性噪聲 機械性噪聲機械性噪聲 電磁性噪聲電磁性噪聲 2 2、泵站中的噪聲源：、泵站中的噪聲源： 電機噪聲、泵和液力噪聲電機噪聲、泵和液力噪聲( (由流出葉輪時的不由流出葉輪時的不穩(wěn)定流動產生穩(wěn)定流動產生) )、風機噪聲、閥件噪聲和變壓、風機噪聲、閥件噪聲和變壓器噪聲等。其中以電機轉子高速轉動時，引起器噪聲等。其中以電機轉子高速轉動時，引起與定子間的空氣振動而發(fā)出的高頻聲響為最大。與定子間的空氣振動而發(fā)出的高頻聲響為最大。4.7 泵站噪聲及其消除泵站噪聲及其消

34、除n4.7.3 4.7.3 噪聲的危害噪聲的危害(1)(1)可以造成職業(yè)性聽力損失可以造成職業(yè)性聽力損失(2)(2)噪聲引起多種疾病噪聲引起多種疾病(3)(3)噪聲影響正常生活噪聲影響正常生活(4)(4)噪聲降低勞動生產率噪聲降低勞動生產率n4.7.4 4.7.4 泵站內噪聲的防治泵站內噪聲的防治 (1)(1)吸音吸音 (2)(2)消音消音 (3)(3)隔音隔音 (4)(4)隔震隔震4.7 泵站噪聲及其消除泵站噪聲及其消除4.8 4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施n4.8.1 4.8.1 計量計量 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

35、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。 各種流量計的工作原理盡管不相同各種流量計的工作原理盡管不相同, ,但基本上都是但基本上都是由變送器由變送器( (傳感元件傳感元件) )和轉換器和轉換器( (放大器放大器) )兩部分組成。傳兩部分組成。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、轉換放大為電訊號在液晶顯示儀上顯示或記錄送、轉換放大為電訊號在液晶顯示儀上顯示或記錄。n4.8.14.8.1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

36、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切割磁力線時，便產生切割磁力線時，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，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：即：vDQ24E產生的電動勢產生的電動勢(v)；B磁力線密度磁力線密度(gs)；Q導管內通過的流量導管內通過的流量(m3s)；D管徑管徑(m)；v導體通過導管的平均流速導體通過導管的平均流速(ms)K系數系數EkBvD4EQDkB測量管電極流體轉換器液體平均流速 v磁感應強度 B感應電動勢 E管段內徑 D4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設

37、施(2)(2)電磁流量計的結構電磁流量計的結構 電磁流量計由流量傳感器和轉換器兩大部分組成，外型結構如下圖電磁流量計由流量傳感器和轉換器兩大部分組成，外型結構如下圖所示。所示。 傳感器安裝在管道上，把測量管內通過的流量變換為交流毫伏級傳感器安裝在管道上，把測量管內通過的流量變換為交流毫伏級的信號，通過測量管內置的電極將訊號傳到轉換器，轉換器則把訊號放大，的信號，通過測量管內置的電極將訊號傳到轉換器，轉換器則把訊號放大，并轉換成并轉換成0 010mA10mA直流電信號輸出，與其他自動儀表配套，進行記錄指示、直流電信號輸出，與其他自動儀表配套，進行記錄指示、調節(jié)控制等。調節(jié)控制等。 (3)(3)電

38、磁流量計的特點電磁流量計的特點 (A)(A)其變送器結構簡單，工作可靠。其變送器結構簡單，工作可靠。(B)(B)水頭損失小，且不易堵塞，電耗少。水頭損失小，且不易堵塞，電耗少。(C)(C)無機械慣性，反應靈敏，可以測量脈動流量，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；測量出訊號與流量成線性關系，計量方便；測量 精度約為土精度約為土1 15 5。(D)(D)安裝方便。安裝方便。(E)(E)重量輕，體積小，占地少。重量輕，體積小，占地少。(6)(6)價格較高，怕潮、怕水浸。價格較高，怕潮、

39、怕水浸。4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施(4)(4)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，一般正常工藝流流量計的測量量程應比設計流量大，一般正常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

40、流量為最大量程的大量程的7575。4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施(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)境溫度為電磁流量計的安裝環(huán)境，應選擇周圍環(huán)境溫度為0-0-4040。 (B)(B)盡量遠離大電器設備，如電動機、變壓器等，從流量盡量遠離大電器設備，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鋼對于地下埋設的管道，電磁流量計的變送器

41、應裝在鋼筋混凝土水表井內。筋混凝土水表井內。 (D)(D)在流量計的下游側安裝伸縮接頭，以便于儀表的拆裝。在流量計的下游側安裝伸縮接頭，以便于儀表的拆裝。4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施n4.8.14.8.1超聲波流量計超聲波流量計 超聲波流量計是利用超聲波在流體中傳播時載上流體流速超聲波流量計是利用超聲波在流體中傳播時載上流體流速的信息，通過接收到超聲波就可檢測流體的流速，從而的信息，通過接收到超聲波就可檢測流體的流速，從而計算出流量。計算出流量。1)1)傳播時間式超聲波流量計工作原理傳播時間式超聲波流量計工作原理 1212mLXccvtL21

42、21mLXccvtL2122111()2mLvX tt24mvDQK流動方向傳播長度 LX換能器1換能器2管道內徑 D2)傳播時間式超聲波流量計的主要特點：傳播時間式超聲波流量計的主要特點： （1）可非接觸測量，換能器裝在管道外部，并可移動。）可非接觸測量，換能器裝在管道外部，并可移動。（2）無流動阻撓測量，無額外壓力損失。）無流動阻撓測量，無額外壓力損失。（3）造價與管徑無關，是較好的大管徑流量測量儀器，對管徑超過）造價與管徑無關，是較好的大管徑流量測量儀器，對管徑超過3m的測量，超聲波流量計是唯一可選品種。的測量，超聲波流量計是唯一可選品種。（4）可以在不斷流的情況下，對換能器進行維護。）

43、可以在不斷流的情況下，對換能器進行維護。（5）電耗少，運行費用低。）電耗少，運行費用低。（6）不能測量懸浮顆粒和氣泡超過一定范圍的液體。）不能測量懸浮顆粒和氣泡超過一定范圍的液體。（7）對前置直管段要求較高。）對前置直管段要求較高。（8）其內部構件復雜，價格較高）其內部構件復雜，價格較高 4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施n 4.8.2 4.8.2 引水引水(1)(1)吸水管帶有底閥吸水管帶有底閥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4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施4.8.2 4.8.2 引水引水(2)(2

44、)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B. B. 水射器引水水射器引水4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施n 4.8.3 4.8.3 起重起重( (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( (包括懸掛起重包括懸掛起重機機) )。 起重量可作為設計時的基本依據，查表可得。起重量可作為設計時的基本依據，查表可得。4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施 泵房內起重設備選定泵房內起重設備

45、選定 起重量（t） 可采用起重設備形式0.5移動吊架或固定吊鉤0.52.0手動或電動單軌吊車2.05.0手動或電動橋式行吊5.0電動橋式行車 按起重量定的轉彎半徑按起重量定的轉彎半徑 電動葫蘆起重量（t）（CD1型及MD1型） 最大半徑R（m） 0.5 1.0 12 1.5 3 2.5 5 4.0U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)(2)起重設備布置起重設備布置 起重機的

46、設置高度起重機的設置高度 起重機的作業(yè)范圍起重機的作業(yè)范圍: 點點(固定吊鉤固定吊鉤)、線、線(單軌吊車單軌吊車)、面面(橋式行車橋式行車)R2134PPPP12344.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施n 4.8.4 4.8.4通風與采暖通風與采暖( (1)1)通風：通風： 自然通風自然通風 機械通風機械通風 : :抽風式、排風式抽風式、排風式 風量計算有幾種方法：風量計算有幾種方法： 1 1按泵房每小時換氣按泵房每小時換氣8 81010次所需通風空氣量計算：為此須求出泵房的次所需通風空氣量計算：為此須求出泵房的總建筑容積。設泵房總建筑容積為總建筑容積。設泵房總建筑容積為V(m3)V(m3

47、)，則風機的排風量應為，則風機的排風量應為8 810V(m3/h)10V(m3/h)。 2 2按消除室內余熱的通風空氣量計算按消除室內余熱的通風空氣量計算 Q為泵房內同時運行的電機的總散熱量（為泵房內同時運行的電機的總散熱量（kJ/s）；）； c為空氣的比熱，一般取為空氣的比熱，一般取10.1kJ/kg； 為泵房外空氣的容重，隨溫度而改變，當為泵房外空氣的容重，隨溫度而改變，當30時，時，1.12kg/m3； 為泵房內外空氣溫度差（為泵房內外空氣溫度差（）；）；N為電機的功率（為電機的功率（kJ/s）；）； 為電機的效率，一般取為電機的效率，一般取0.9；n同時運行的電機臺數。同時運行的電機臺

48、數。 )(21ttcQL)1 ( nNQ21tt 4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施n風壓包括沿程損失和局部損失兩部分風壓包括沿程損失和局部損失兩部分 n（1）沿程損失：）沿程損失：n（2）局部損失：）局部損失： n (3) 風管中的全部阻力損失為風管中的全部阻力損失為 ilhfgvhf22lfhhH4.8 泵站中的輔助設施泵站中的輔助設施n4.8.5 其他設施其他設施 (1) 排水排水 (2) 通訊通訊 (3) 防火與安全設施防火與安全設施 防火防火 防雷防雷:避雷針、避雷線及避雷器避雷針、避雷線及避雷器4.9 給水泵站的節(jié)能給水泵站的節(jié)能n城市

49、供水企業(yè)是用電大戶，而給水泵站機城市供水企業(yè)是用電大戶，而給水泵站機泵的耗電占到了整個供水系統耗電的泵的耗電占到了整個供水系統耗電的9598，因此在建設節(jié)約型社會的大環(huán)，因此在建設節(jié)約型社會的大環(huán)境中，泵站節(jié)能具有十分重要的意義，應境中，泵站節(jié)能具有十分重要的意義，應成為發(fā)展過程中永恒的主題，并且體現在成為發(fā)展過程中永恒的主題，并且體現在泵站的設計、運行、管理的每一個環(huán)節(jié)泵站的設計、運行、管理的每一個環(huán)節(jié)。 4.9 給水泵站的節(jié)能給水泵站的節(jié)能4.9.1 給水泵站的節(jié)能設計給水泵站的節(jié)能設計 泵站的節(jié)能設計，就是在滿足現行有關規(guī)泵站的節(jié)能設計，就是在滿足現行有關規(guī)范的條件下，為了適應日后運行中

50、實際工范的條件下，為了適應日后運行中實際工況的變化，在設計階段就根據當時的技術況的變化，在設計階段就根據當時的技術經濟條件，考慮適當的節(jié)能措施進行設計，經濟條件，考慮適當的節(jié)能措施進行設計，以使泵站的運行達到安全、高效的目標。以使泵站的運行達到安全、高效的目標。這些節(jié)能措施包括：泵型的合理選擇、調這些節(jié)能措施包括：泵型的合理選擇、調速裝置的采用、切削葉輪、管道經濟管徑速裝置的采用、切削葉輪、管道經濟管徑的確定、低能耗閥件的采用等。的確定、低能耗閥件的采用等。 4.9.2 給水泵站的節(jié)能運行與改造給水泵站的節(jié)能運行與改造 n取水泵站的流量一般是恒定的，而揚程隨著水源取水泵站的流量一般是恒定的，而

51、揚程隨著水源水位的變化而變化。因此，一般采用水位的變化而變化。因此，一般采用“恒流量變恒流量變壓力壓力”的控制方式?？赏ㄟ^調速、切削葉輪等節(jié)的控制方式?？赏ㄟ^調速、切削葉輪等節(jié)能措施來達到此目的。對于水位變幅較大的取水能措施來達到此目的。對于水位變幅較大的取水泵站有時可考慮在洪水位期間減少一臺泵運行。泵站有時可考慮在洪水位期間減少一臺泵運行。n送水泵站的工況變化比取水泵站更頻繁、更復雜。送水泵站的工況變化比取水泵站更頻繁、更復雜。對于多泵站的城市輸配水系統，各個送水泵站的對于多泵站的城市輸配水系統，各個送水泵站的流量和壓力必須由供水企業(yè)的調度中心通過優(yōu)化流量和壓力必須由供水企業(yè)的調度中心通過優(yōu)

52、化調度來決定，是隨時變化的。但為了控制方便，調度來決定，是隨時變化的。但為了控制方便，目前常常采用目前常常采用“變流量恒壓力變流量恒壓力”方式來控制泵的方式來控制泵的運行，要達到運行，要達到“變流恒壓變流恒壓”的目的，常常通過泵的目的，常常通過泵的組合、調速來實現的組合、調速來實現 4.9 給水泵站的節(jié)能給水泵站的節(jié)能n當實際工況與泵站的設計工況相差很遠時，泵站的改造是必要的。另外，由當實際工況與泵站的設計工況相差很遠時，泵站的改造是必要的。另外，由于機泵的老化以及新型節(jié)能設備的出現，也對泵站提出了改造的要求。于機泵的老化以及新型節(jié)能設備的出現，也對泵站提出了改造的要求。n電動機改造電動機改造

53、 電動機更新改造的基本條件之一是當負荷率低于0.5時，可以認為泵與電動機匹配不當，有大馬拉小車現象。在其他情況正常的前提下，應調整電動機的容量。 電動機更換的第二個條件是電機絕緣性的低劣. n泵的改造泵的改造決定泵是否應更新改造的條件是決定泵是否應更新改造的條件是： (1)定期測定泵的性能，主要是性能和性能。若實測的結果與原始記錄（或樣本）相差很多時，在無其他不正常的情況下，則應該更換葉輪。 (2)水泵制造廠應根據國家的標準制造出合格的泵。機械工業(yè)部也根據我國實際情況，制訂了泵應有的效率要求。如運行中的泵效率低于上表所列出的值，或者低于制造廠所給出的性能指標時，則應更換效率較高的泵。 (3)對

54、于采用調節(jié)出水閥來控制管網壓力的，說明泵的選型與當前水量供應的情況十分不匹 配，應該根據實際情況更換泵型號或者采用調速技術來改善此類供水情況。城市供水的特點是供水量隨時間、季節(jié)有較大的變化。若流量的變化與季節(jié)有明顯的關系，則可以更換合適的葉輪以滿足流量變化的需要。取用地下水的深井泵，若地下水位的變化已經超出深井泵的范圍，則需列入更新改造計劃。 4.9 給水泵站的節(jié)能給水泵站的節(jié)能4.10 給水泵站給水泵站SCADA系統系統 nSCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系統即監(jiān)控與數據采集系統是將）系統即監(jiān)控與數據采集系統是將先進的計算機技術、

55、工業(yè)控制技術、通訊技先進的計算機技術、工業(yè)控制技術、通訊技術有機地結合在一起，既具有強大的現場測術有機地結合在一起，既具有強大的現場測控功能，又具有極強的組網通訊功能，是自控功能，又具有極強的組網通訊功能，是自動化領域廣泛應用的重要系統之一。泵站動化領域廣泛應用的重要系統之一。泵站SCADA系統的主要作用是對泵站運行的各種系統的主要作用是對泵站運行的各種參數進行實時采樣，將采樣數據進行實時處參數進行實時采樣，將采樣數據進行實時處理并形成科學的運行方案，向控制機構發(fā)出理并形成科學的運行方案，向控制機構發(fā)出指令，對泵站實施調節(jié)控制。給水泵站指令，對泵站實施調節(jié)控制。給水泵站SCADA系統的建設是城

56、市供水系統實現自動系統的建設是城市供水系統實現自動化和信息化的必要條件，是保障泵站安全、化和信息化的必要條件，是保障泵站安全、高效運行的必要措施。高效運行的必要措施。 4.10 給水泵站給水泵站SCADA系統系統n4.10.1 泵站泵站SCADA系統的功能系統的功能 1）數據實時采集。對泵站需要了解其運行參數，掌握其運行工況。需要實時采集的數據有泵站出水壓力、流量、流量累積、電機電流、電壓、有功電度、無功電度、池或水源水位、原水濁度、各泵運行時間、閘閥開啟狀態(tài)等信息。 2）數據實時傳輸。所有采集到的數據由現場發(fā)射設備發(fā)送后，由通訊網絡及時傳送到調度中心的接收設備上，接收設備再將采集到的檢測數據

57、傳輸到調度中心的SCADA服務器。 3）信息實時處理。檢測到的數據（信息）通過軟件系統進行實時處理，服務生產需要，其功能包括： 設備參數實時顯示 設備參數超限報警 歷史數據查詢 參數變化趨勢分析 泵站生產報表（日、月、年） 歷史數據存儲 用水量逐時變化分析 調度方案生成及下達4）控制遠程執(zhí)行。接受調度中心下達的控制命令，及時向遠程監(jiān)控站發(fā)送指令來控制相關設備的運行，從而實現泵站的科學調度?？刂乒δ軕_到： 開、停機自動控制 事故停機實時控制 機組運行最優(yōu)控制4.10 給水泵站給水泵站SCADA系統系統n4.10.2 給水泵站給水泵站SCADA系統的組成系統的組成 （1） 設備層 設備層的設備一般安裝于被控生產過程的現場。設備層的設備是生產狀態(tài)與信息的直接感知者，是控制的最終實施者。（2） 控制層 控制層往往設有多個控制站，每個控制站與相應的設備層連接，接受設備層提供的生產過程狀態(tài)信息，按照一定的控制策略計算出所需的控制量并送回設備層（即發(fā)出執(zhí)行指令）；同時還將所接收的狀態(tài)信息進行一些必要的轉換和處理之后送到其他控制站和上層的調度層。 （3） 調度層 調度層一般設有監(jiān)控站（操作員站）、維護站（工程師站）、數據站（服務器）、通訊站等，往往由多臺計算機聯成的局域網構成。 （4） 信息層 提供全球范圍信息服務與資源共享。包括與供水企業(yè)內部網絡共享信息。信