第四章給水泵站

第4章給水泵站工藝設計

水泵、管道及電機（簡稱泵、管、機）三者構成了泵站中的主要工藝設施。取水泵站水泵機組布置第4章給水泵站工藝設計

主要掌握內容：

1.選泵依據(jù)、選泵要點；2.水泵機組布置、基礎安裝要求；3.吸壓水管管徑確定；4.閘閥布置與管道安裝要求；5.電機電氣設備的選用。6.輔助設施等。第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1泵站分類與特點總目錄本章總目錄

1、按照水泵機組設置的位置與地面的相對標高關系，泵站可分為：

地面式泵站、地下式泵站與半地下式泵站。

2、按照操作條件及方式，泵站可分為：

人工手動控制、半自動化、全自動化和遙控泵站。

3、在給水工程中，按泵站在給水系統(tǒng)中的作用可分為：

取水泵站、送水泵站、加壓泵站及循環(huán)泵站。第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.1取水泵站（一級泵站）總目錄本章總目錄取水泵站在水廠中也稱一級泵站。1.在地面水水源中，取水泵站一般由吸水井、泵房和閘閥井三部分組成，其工藝流程如圖4.1所示。第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.1取水泵站（一級泵站）總目錄本章總目錄

2.設計及施工原則

（1）泵房形式：山區(qū)河道取水一般采用圓形鋼筋混凝土結構?！百F在平面”（設計最水洪水位與設計最枯水位相差常達10～20m）

（2）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、防滑坡等方面均應有周詳?shù)挠嬎恪?/p>

（3）在施工過程中，應考慮爭取在河道枯水位時施工。

（4）泵房投產(chǎn)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。第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.1取水泵站（一級泵站）總目錄本章總目錄

（5）在新建給水工程時，應考慮到遠期擴建的可能性。其特點是“百年大計，一次完成”。3.地下水取水泵站

采用地下水作為生活飲用水水源而水質又符合飲用水衛(wèi)生標準時，取水井的泵站可直接將水送到用戶。

地下水取水泵站工藝流程第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.1取水泵站（一級泵站）總目錄本章總目錄下正街水廠取水泵房第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.1取水泵站（一級泵站）總目錄本章總目錄青云水廠第二取水泵房施工期間第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.2送水泵站（二級泵站）總目錄本章總目錄送水泵站在水廠中也稱二級泵站，其工藝流程如圖所示。

它抽送的是清凈水，所以又稱為清水泵站。第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.2送水泵站（二級泵站）總目錄本章總目錄送水泵站的吸水井，它既要有利于水泵吸水管道布置，也要有利于清水池的維修。1.吸水井形狀取決于吸水管道的布置要求，送水泵房一般都成長方形，吸水井一般也為長方形。

2.吸水井形式有分離式吸水井和池內吸水井兩種。

（1）分離式吸水井分離式吸水井第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.2送水泵站（二級泵站）總目錄本章總目錄池內式吸水井第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.2送水泵站（二級泵站）總目錄本章總目錄

3.送水泵站吸水水位變化范圍小，通常不超過3～4m，所以泵站埋深較淺，一般可建成地面式或半地下式。

送水泵站為了適應管網(wǎng)中用戶水量和水壓的變化，必須設置各種不同型號的和臺數(shù)的水泵機組，從而導致泵站建筑面積增大，運行管理復雜。某水廠二級泵站第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.3加壓泵站總目錄本章總目錄

1.適用條件

（1）城市給水管網(wǎng)面積較大，輸配水管線很長；

（2）給水對象所在地的地勢很高，城市內地形起伏較大。

通過技術經(jīng)濟比較，可以在城市管網(wǎng)中增高加壓泵站。某城市供水加壓泵站第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.3加壓泵站總目錄本章總目錄

2.加壓泵站的方式

加壓泵站的工況取決于加壓所用的手段，一般有兩種方式：

（1）在輸水管線上直接串聯(lián)加壓的方式

水廠內送水泵站和加壓泵站同步工作，一般用于水廠位置遠離城市管網(wǎng)的長距離輸水的場合。第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.3加壓泵站總目錄本章總目錄

（2）采用清水池及泵站加壓供水方式

即水廠內的送水泵站將水輸入遠離水廠、接近管網(wǎng)起端處的清水池內，由加壓泵站將水輸入管網(wǎng)。

優(yōu)點：①可以使城市中用水負荷借助于加壓泵站的清水池調節(jié)，從而使水廠的送水泵站工作制度比較均勻，有利于調度管理。②水廠送水泵站的出廠輸水干管因時變化系數(shù)降低或輸水均勻，使輸水干管管徑減小。第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.4循環(huán)泵站總目錄本章總目錄

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。

在循環(huán)系統(tǒng)泵站中，一般設置輸送冷、熱水的兩組泵，熱水泵將生產(chǎn)車間排水的廢熱水，壓送到冷卻構筑物進行降溫，冷卻后的水再由冷水泵抽送到生產(chǎn)車間使用。

水泵的安裝一般采用自灌式，即使水泵泵軸的標高低于吸水井的最低水位，因此泵房多選擇半地下式。第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.4循環(huán)泵站總目錄本章總目錄第4章給水泵站工藝設計4.1泵站分類與特點4.1.4循環(huán)泵站總目錄本章總目錄圓形逆流式冷卻塔第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.1選泵的主要依據(jù)總目錄本章總目錄

選泵的主要依據(jù)是：工程所需的流量、揚程以及其變化規(guī)律。1.確定一級泵站的設計流量，有兩種可能的基本情況。

（1）泵站從水源取水，輸送到凈水構筑物（晝夜均勻工作）Qr——一級泵站的設計流量（m3／h）；Qd——供水對象最高日流量（m3／d）；α——為計及輸水管漏損和凈水構筑物自身用水而加的系數(shù)，一般取α=1.05～1.1；T——一級泵站在一晝夜內工作小時數(shù)。第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.1選泵的主要依據(jù)總目錄本章總目錄

（2）泵站將水直接供給用戶或送到地下集水池

當采用地下水作為生活飲用水水源，而水質又符合衛(wèi)生標準時，可將水直接供給用戶。實際上是起二級泵站的作用。

如送水到集水池，再從那里用二級泵站將水供給用戶，則由于給水系統(tǒng)中設有凈水構筑物，此時泵站的流量為：

β——給水系統(tǒng)中自身用水系數(shù)，一般取β＝1.01～1.02。第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.1選泵的主要依據(jù)總目錄本章總目錄2.一級泵站的設計揚程

（1）一級泵站送水至凈水構筑物

水泵站的設計揚程與用戶的位置和高度、管路布置及給水系統(tǒng)的工作方式等有關。

泵站所需揚程按下式計算：

安全水頭取2～3m。第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.1選泵的主要依據(jù)總目錄本章總目錄2.一級泵站的設計揚程

（2）一級泵站直接向用戶供水

例如用深井泵抽取深層地下水供城市居民或工廠生活飲用水或生產(chǎn)冷卻用水時，則泵的揚程為：

H′ST——水源井中枯水位（或最低動水位）與給水管網(wǎng)中控制點的地面標高差（mH2O）；Σh——管路中的總水頭損失（mH20）；Hsev——給水管網(wǎng)中控制點所要求的最小自由水壓，也叫服務水頭（mH20）。第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.1選泵的主要依據(jù)總目錄本章總目錄3.送水泵站（二級泵站）的設計流量

（1）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，即泵站的設計流量按最高日平均時用水量計算。（2）對于大城市的給水系統(tǒng)，宜采取泵站分級供水方式，即泵站的設計流量按最高日最高時用水量計算；

運用多臺或不同型號的水泵的組合來適應用水量的變化，但分級不宜太多。（3）對于中等城市的給水系統(tǒng)，可分多種情況通過管網(wǎng)平差后確定。第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.2選泵要點總目錄本章總目錄

選泵就是要確定泵的型號和臺數(shù)。對于各種不同功能的泵站，選泵時考慮問題的側重點也有所不同。1.大小兼顧，調配靈活（不宜超過兩種類型）

選用幾臺不同型號的水泵供水，以適應水量的變化。12Sh-19型泵特性曲線4臺不同型泵特性曲線第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.2選泵要點總目錄本章總目錄2.型號整齊，互為備用

在實際工程中，采用多臺同型號水泵并聯(lián)工作以減少揚程浪費。多臺水泵或單獨工作或多臺并聯(lián)工作，以適應水量變化，同樣使揚程浪費大大降低?！?/p>

水泵型號相同，可以互為備用。3.近遠期相結合

可考慮近期用“小泵大基礎”的方法，近期發(fā)展采用換大泵輪以增大水量，遠期采用換大泵的措施。4.大中型泵站需作選泵方案比較第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.2選泵要點總目錄本章總目錄5.合理地用盡各泵的高效段最大日用水量變化曲線（1）按最大日平均小時流量的70％選泵（即0.7Q日平均時）；

（2）按最大日平均小時流量的100％選泵（即1.0Q日平均時）；

（3）按最大日平均小時流量的130％選泵（即1.3Q日平均時）；第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.3選泵時尚需考慮的其他因素總目錄本章總目錄

1、水泵的構造形式對泵房的大小、結構形式和泵房內部布置、泵站造價等都有影響。

例如，對于水源水位很低，必須建造很深的泵站時，選用立式泵可使泵房面積減小，降低造價。

又如，單吸式垂直接縫的泵和雙吸式水平接縫的泵在泵站內吸、壓水管的布置上就有很大不同。第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.3選泵時尚需考慮的其他因素總目錄本章總目錄

2、應保證泵的正常吸水條件。在保證不發(fā)生氣蝕的前提下，應充分利用水泵的允許吸上真空高度，以減少泵站的埋深，降低工程造價。3、應選用效率較高的水泵，如盡量選用大泵，因為一般而言大泵比小泵的效率高。4、根據(jù)供水對象對供水可靠性的不同要求，選用一定數(shù)量的備用泵，以滿足在事故情況下的用水要求。5、應盡量結合地區(qū)條件優(yōu)先選擇當?shù)刂圃斓某上盗猩a(chǎn)的、比較定型的和性能良好的產(chǎn)品。第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.4備用泵的選擇總目錄本章總目錄

1.在不允許減少供水量的情況下，應有兩套備用機組。2.允許短時間內中斷供水時，可只設一臺備用泵。3.城市給水系統(tǒng)中的泵站，一般也只設一臺備用泵；通常備用泵的型號可以和泵站中最大的工作泵相同。當管網(wǎng)中無水塔且泵站內機組較多時，也可考慮增設一臺備用泵，它的型號與最常運行的工作泵相同。4.如果給水系統(tǒng)中具有足夠大容積的高地水池或水塔時，則泵站中可不設備用泵，僅在倉庫中貯存一套備用機組即可5.備用泵和其它工作泵一樣，應處于隨時可以啟動的狀態(tài)第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.5選泵后的校核總目錄本章總目錄

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消防時的要求。

就消防用水來說，一級泵站的任務只是在規(guī)定的時間內向清水池中補充必要的消防貯備用水。

由于供水強度小，一般可以不另設專用的消防泵，而是在補充消防貯備用水時間內，開動備用泵以加強泵站的工作。

因此，備用泵的流量可用下式進行校核：第4章給水泵站工藝設計4.2泵的選擇4.2.5選泵后的校核總目錄本章總目錄

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例雖然不大，但因消防期間供水強度大，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加以考慮。

適當調整管網(wǎng)中個別管段的直徑，而不使消防時泵站揚程過高。4.2.5小結1、水泵類型選擇水泵類型主要根據(jù)揚程選擇，常用有離心泵、軸流泵、混流泵等。一般情況下，泵站設計揚程小于l0m，宜選用軸流泵；5～20m，宜選用混流泵；20～l00m，宜選用單級離心泵，大于100m時可選用多級離心泵當混流泵與軸流泵都可使用時，應優(yōu)選混流泵，當離心泵與混流泵都可使用時，若揚程變化較大，一般宜選用離心泵2、水泵臺數(shù)的選定

（1）建設費與運行費。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?。?）運行管理。一般來說，機組臺數(shù)少，管理運行較方便（3）流量調節(jié)能力。機組臺數(shù)少，流量調節(jié)能力較差（4）備用機組：對于灌溉泵站，裝機3～9臺時，其中應有l(wèi)臺備用，多于9臺時，應有2臺備用。對于重要城市供水泵站，工作機組3臺及3臺以下時，應增設1臺備用機組，多于3臺，應增設2臺備用機組水泵臺數(shù)要考慮各方面的因素分析確定一般情況下，中小型泵站以3—9臺為宜。流量變化幅度大的泵站，臺數(shù)宜多；流量比較穩(wěn)定的泵站，臺數(shù)宜少4.3泵站變配電設施4.3.1變配電系統(tǒng)中負荷等級及電壓選擇

1、負荷等級（1）一級負荷:兩個獨立電源供電（2）二級負荷:兩回路供電或一回路專用線（3）三級負荷

2、電壓選擇（1）規(guī)模很小的水廠：一般為380V

（2）中小型水廠：6kV和10kV，10kV替代6kV

（3）大型水廠：35kV電壓4.3.2泵站中常用的變配電系統(tǒng)

目前都采用由電器開關廠生產(chǎn)的成套設備，稱為配電屏（又稱開關柜）；具有很多優(yōu)點：工作安全可靠，維護方便，施工安裝簡單，便于移動，設備安裝緊湊，縮小了建筑面積，整潔美觀設計注意點：

1、開關柜前面的過道寬度應不小于：低壓柜1.5m，高壓柜3.0m2、背后檢修的開關柜與墻壁的凈距不宜小于0.8m

高、低壓配電室注意：門、架線、高度保證：安全、方便4.3.3變電所

變電所的變配電設備是用來接受、變換和分配電能的電氣裝置，它由變壓器、開關設備、保護電器、測量儀表、連接母線和電纜等組成

1、變電所的類型選擇獨立變電所、附設變電所、室內變電所

2、變電所的位置和數(shù)目位置：位于用電負荷中心考慮周圍的環(huán)境考慮布線是否合理數(shù)目：由負荷的大小及分散情況所決定考慮泵站的發(fā)展3、變電所的布置方案

原則：變電所應盡量靠近電源，低壓配電室應盡量靠近泵房；線路應順直，并盡量短；泵房應可以方便地通向高低壓配電室和變壓器室；建筑上應注意與周圍環(huán)境協(xié)調4.3.4常用電動機

1、根據(jù)所要求的最大功率、轉矩和轉數(shù)選用電動機

2、根據(jù)電動機的功率大小，參考外電網(wǎng)的電壓決定電動機的電壓（1）功率在100kW以下，選用380V／220V或220／127V的三相交流電（2）功率在200kW以上，選用l0kV（或6kV）的三相交流電（3）功率在100-200kw之間，視泵站內電機配置情況定

3、根據(jù)工作環(huán)境和條件決定電動機的外形和構造形式

4、根據(jù)投資少，效率高，運行簡便等條件，確定所選電動機的類型4.3.5交流電動機調速

1、調節(jié)同步轉速（高效型調速）

調節(jié)電源頻率（變頻調速）

改變電機極對數(shù)（變極調速）

2、調節(jié)轉差率（能耗型調速、只用于異步電動機）

調節(jié)電動機定子電壓改變串入繞線式電機轉子電路的附加電阻值等4.3.6泵機組的控制設備

直接啟動：電動機功率小于10kW

減壓啟動：電動機功率在10kw以上（1）手操作啟動器（2）電磁啟動器第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄

泵機組的排列是泵站內布置的重要內容，它決定泵房建筑面積的大小。機組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。

機組布置應保證運行安全，裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短、接頭配件最小、水頭損失最小并應考慮泵站有擴建的余地。第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄

水泵機組的排列形式有以下幾種：

1.縱向排列（各機組軸線平行單排并列）

適用于如IS型單級單吸懸臂式離心泵，因為懸臂式離心泵頂端進水，采用縱向排列能使吸水管保持順直狀態(tài)。如圖中泵1.水泵機組縱向排列第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄

如果泵房中兼有側向進水和側向出水的離心泵（如圖中2均是Sh型或SA型泵），則縱向排列的方案就值得商榷?？v向與橫向比較（20Sh-9型）第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄

機組之間各部分尺寸應符合下列要求：

（1）泵房大門口要求通暢，即能容納最大的設備，又有操作余地。其場地寬度一般用水管外壁和墻壁的凈距A表示。A=最大設備的寬度加1m，但A≮2m。

（2）水管與水管之間的凈距B：B＞0.7m，保證工作人員能較為方便地通過。第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄（3）水管外壁與配電設備應保持一定的安全操作距離C：當為低壓配電設備時C≮1.5m，高壓配電設備時C≮2m。

（4）水泵外形凸出部分與墻壁的凈距D，須滿足管道配件安裝的要求；同時為了便于就地檢修泵，D≮1m。如果泵外形不凸出基礎，D值則表示基礎與墻壁的距離。第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄（5）電機外形凸出部分與墻壁的凈距E，應保證電機轉子在檢修時能拆卸，并適當留有余地：E=電機軸長加0.5m，但不宜＜3m。如果電機外形不凸出基礎，則E值表示基礎與墻壁的距離。

（6）水管外壁與相鄰機組的突出部分的凈距F：F≮0.7m；如果電機容量大于55kW時，F(xiàn)≮1m。第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄

水泵機組的排列形式有以下幾種：

2.橫向排列（水泵軸線呈一直線）

適用于如側向進、出水的水泵，如單級雙吸臥式離心泵Sh型、SA型水泵。橫向排列雖然稍增加泵房的長度，但跨度可減小，進出水管順直，水力條件好，故被廣泛采用。水泵機組橫向排列第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄

機組之間各部分尺寸應符合下列要求：

（1）水泵凸出部分到墻壁的凈距Al：A1=最大設備的寬度加1m，但A1≮2m。如果泵外形不凸出基礎，則A1值表示基礎與墻壁的距離。

（2）出水側水泵基礎與墻壁的凈距B1應按水管配件安裝的需要確定。但考慮到泵出水側是管理操作的主要通道，故Bl不宜小于3m。第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄

機組之間各部分尺寸應符合下列要求：

（3）進水側水泵基礎與墻壁的凈距Dl，也應根據(jù)水管配件安裝的需要確定，但D1≮1m。

（4）電機凸出部分與配電設備的凈距，應保證電機轉子在檢修時能拆卸，并適當留有余地：C1＝電機軸長+0.5m。但是，低壓配電設備應Cl≥1.5m；高壓配電設備C1≥2.0m。第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄

機組之間各部分尺寸應符合下列要求：

（5）水泵基礎之間的凈距E1值與C1要求相同，即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。第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄3.橫向雙行排列

這種排列更為緊湊，節(jié)省建筑面積。泵房跨度大，超重設備需考慮采用橋式行車。

在泵房中機組較多的圓形取水泵站，采用這種布置形式可節(jié)省較多的基建造價。

這種布置形式兩行水泵的轉向從電機方向看去是彼此相反的，需配置不同轉向的軸套止鎖裝置。第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.1水泵機組的布置總目錄本章總目錄橫向雙行排列（倒、順轉）第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.2水泵機組的基礎總目錄本章總目錄1.基礎的作用和要求

機組安裝在共同的基礎上?；A的作用是支承并固定機組，使它運行平穩(wěn)，不致發(fā)生劇烈振動，更不允許產(chǎn)生基礎深陷。因此對基礎的要求是：①堅實牢固，能承受機組的靜荷載和振動荷載；

②要澆筑在較堅實的地基上，不宜澆制在松軟地基或新填土上，以免發(fā)生基礎下沉或不均勻深陷。第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.2水泵機組的基礎總目錄本章總目錄2.臥式水泵基礎尺寸

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。

（1）帶底座的小型水泵

基礎長度L＝底座長度L1+（0.15～0.20）（m）

基礎寬度B＝底座螺孔間距（在寬度方向上）B1+（0.15～0.20）（m）

基礎高度H＝底座地腳螺釘?shù)拈L度l1+（0.15～0.20）（m）第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.2水泵機組的基礎總目錄本章總目錄

（2）不帶底座的大、中型水泵

基礎長度L＝底座長度L1+（0.40～0.50）（m）

基礎寬度B＝底座螺孔間距（在寬度方向上）B1+（0.40～0.50）（m）

基礎高度H＝底座地腳螺釘?shù)拈L度l1+（0.15～0.20）（m）雙吸臥式離心泵第4章給水泵站工藝設計4.4水泵機組的布置和基礎4.4.2水泵機組的基礎總目錄本章總目錄3.高度校核

基礎重量應大于機組總重量的2.5～4.0倍。在已知基礎平面尺寸的條件下，根據(jù)基礎的總重量可以算出其高度。

基礎高度一般不應小于500～700mm?；A一般用混凝土澆筑，混凝土基礎應高出室內地坪約10～20cm。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.1對吸水管路的要求總目錄本章總目錄

吸水管路和壓水管路是泵站的重要組成部分，正確設計、合理布置與安裝吸、壓水管路，對于保證泵站的安全運行、節(jié)省投資、減少電耗有很大的關系。

對吸水管路的要求：1.不漏氣

吸水管路是不允許漏氣的，否則會使泵的工作發(fā)生嚴重故障。實踐證明不，當進入空氣時，泵的出水量將減少，甚至吸不上水。因此，吸水管路一般采用鋼管；因鋼管強度高，接口可焊接，密封性勝于鑄鐵管。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.1對吸水管路的要求總目錄本章總目錄2.不積氣

泵吸水管內真空值達到一定值時，水中溶解氣體就會因管道內壓力減小而不斷逸出；如果吸水管路的連接考慮欠妥，會在吸水管道的某段上出現(xiàn)積氣，形成氣囊，影響過水能力，嚴重時會破壞真空吸水。

為避免形成氣囊，在設計吸水管路時應注意：①吸水管應有沿水流方向連續(xù)上升的坡度i，一般大于0.005。②吸水管路上的變徑管要采用偏心漸縮管（即偏心大小頭），保持漸縮管的上邊水平。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.1對吸水管路的要求總目錄本章總目錄正確和不正確的吸水管安裝第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.1對吸水管路的要求總目錄本章總目錄3.不吸氣

吸水管進口淹沒深度不夠時，由于進水口處水流產(chǎn)生旋渦、吸水時帶進大量空氣；嚴重時也將破壞水泵正常吸水。

吸水管進口在最低水位下的淹沒深度不應小于0.5～1.0m。4.吸水管中的設計流速▲

（1）管徑＜250mm時，v=1.0～1.2m／s；

（2）管徑≥250mm時，v=1.2～1.6m／s；

（3）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(shù)值大些的流速，如1.6～2.0m／s。

例如水泵為自灌式工作時，則吸水管中流速就可適當放大。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.1對吸水管路的要求總目錄本章總目錄5.盡可能減少吸水管長度，少用管件，以減少吸水管水頭損失，減少埋深。6.每臺水泵應有自己獨立的吸水管。7.吸水井水位高于泵軸時，應設手動、常開檢修閘閥。8.吸水管應設喇叭口（1.0～1.5m/s），以使吸水管進口水流流動平穩(wěn)，減少水頭損失。喇叭口尺寸：D=（1.3～1.5）d；H=（3.7～7.0）（D-d）；

第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.1對吸水管路的要求總目錄本章總目錄5.當泵引水啟動時，吸水管上應裝有底閥。

水下式底閥裝于吸水管末端。它的作用是水只能吸入泵，而不能從吸水喇叭口流出。

實踐證明：水下式底閥由于其膠墊容易損壞，引起底閥漏水，須經(jīng)常檢修更換，使用不便。鑄鐵底閥第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.1對吸水管路的要求總目錄本章總目錄

水上式底閥使用效果良好，安裝檢修方便，因而設計中采用者日益增多。

水上式底閥使用的條件之一是吸水管路水平段應有足夠的長度，以保證泵充水啟動后，管中能產(chǎn)生足夠的真空值。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.1對吸水管路的要求總目錄本章總目錄吸水管路與壓水管路第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.2吸水井設計安裝要求總目錄本章總目錄1.垂直安裝的喇叭口

（1）淹沒深度h≥（0.5～1.0）m，否則應在吸水管末端安裝水平隔板。吸水管在吸水井的位置

（2）吸水管的進口與井底距離不小于0.8D，使水行進流速小于吸水管進口流速。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.2吸水井設計安裝要求總目錄本章總目錄

（3）吸水管喇叭口邊緣至井壁距離不小于（0.75～1.0）D；

（4）有多根吸水管時，吸水喇叭口之間的距離不小于（1.5～2.0）D。吸水管在吸水井的位置第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.3對壓水管路的要求總目錄本章總目錄1.水泵站內的壓水管路經(jīng)常承受高壓，所以要求堅固不漏水；通常采用，并盡量采用焊接接口。但為方便拆裝與檢修，在適當?shù)攸c可設法蘭接口。2.為了安裝方便和避免管路上的應力傳至水泵，應在吸水管路和壓水管路上設置伸縮節(jié)或可曲撓橡膠接頭。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.3對壓水管路的要求總目錄本章總目錄3.為了承受管路中的壓力所造成的推力，在一定的部位上（各彎頭處）應設置專門的支墩或拉桿。4.壓水管路上的閘閥，因為承受高壓，所以啟閉都比較困難。當直徑DN≥400mm，大都采用電動閘閥。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.3對壓水管路的要求總目錄本章總目錄5.在不允許水倒流的給水系統(tǒng)中，應在水泵壓水管路上設置止回閥。

止回閥通常裝于水泵與壓水閘閥之間。因為止回閥經(jīng)常損壞，所以當需要檢修、更換止回閥時，可用閘閥把它與壓水管路隔開，以免水倒入泵站內。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.3對壓水管路的要求總目錄本章總目錄6.壓水管中的設計流速▲

泵站內壓水管路采用的設計流速可比吸水管路大些，因為壓水管路允許的水頭損失較大。同時壓水管路上管件較多，減少了管件的直徑。

（1）管徑＜250mm時，v=1.5～2.0m／s；

（2）管徑≥250mm時，v=2.0～2.5m／s；

上述設計流速取值較給水管網(wǎng)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，水頭損失增加不多，但可減少管子和配件的直徑。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.4吸水管路和壓水管路的布置總目錄本章總目錄1.吸水管路的布置

泵站內吸水管路一般沒有聯(lián)絡管；如果因為某種原因，必須減少泵吸水管的條數(shù)而設置聯(lián)絡管時，則在其上應設置必要數(shù)量的閘閥，以保證泵站的正常工作。

當兩個閘閥2都關閉時，水分別由兩條吸水管路引向泵H1、H3。吸水管路的布置第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.4吸水管路和壓水管路的布置總目錄本章總目錄2.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：

（1）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；

（2）每臺水泵能輸水至任何一條輸水管。

送水泵站通常在站外輸水管路上設一檢修閘閥，或每臺泵均加設一檢修閘閥，即每臺水泵出口設有兩個閘閥。

這樣布置，可大大減少壓水總聯(lián)絡管上的大閘閥個數(shù)，因而是較安全又經(jīng)濟的辦法。第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.4吸水管路和壓水管路的布置總目錄本章總目錄水泵出口設有兩個閘閥第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.4吸水管路和壓水管路的布置總目錄本章總目錄2.壓水管路的布置

壓水管路及管路上閘閥布置方式的不同，對泵站的節(jié)能效果與供水安全均有緊密聯(lián)系。輸水管不同方式布置比較第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.4吸水管路和壓水管路的布置總目錄本章總目錄2.壓水管路的布置

如果必須保證有兩臺泵向一條輸水管送水時，則應在聯(lián)絡母管a-b上增設兩個閘閥。三臺泵時壓水管路的布置第4章給水泵站工藝設計4.5吸水和壓水管路系統(tǒng)4.5.4吸水管路和壓水管路的布置總目錄本章總目錄2.壓水管路的布置

當閘閥2之一要檢修時，泵站還有兩臺泵及一條壓水總管可供水，水量下降不多。四臺泵時壓水管路的布置第4章給水泵站工藝設計4.6泵站水錘及其防護4.6.1水錘總目錄本章總目錄

水錘（又叫水擊）：在有壓水管道中，由于液體流速的突然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。

離心泵本身供水均勻，正常運行時在泵和管路系統(tǒng)中不產(chǎn)生水錘危害。一般的操作操作規(guī)程規(guī)定，在停泵前需將壓水閥門關閉，因而正常停泵也不引起水錘。第4章給水泵站工藝設計4.6泵站水錘及其防護4.6.2停泵水錘總目錄本章總目錄1.停泵水錘：指水泵機組因突然停電或其他原因，造成開閥停車時，在水泵及管路中水流速度發(fā)生變化而引起的壓力遞變現(xiàn)象。2.發(fā)生突然停泵的原因:□3.停泵水錘的主要特點:發(fā)生停泵水錘時，在水泵處首先產(chǎn)生壓力下降，然后是壓力升高。4.停泵水錘與關閥水錘的主要區(qū)別：

產(chǎn)生水錘的技術（邊界）條件不同，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完全相同。第4章給水泵站工藝設計4.6泵站水錘及其防護4.6.3停泵水錘防護措施總目錄本章總目錄

停泵水錘防護措施;1.取消止回閥；

2.設置水錘消除器；3.采用緩閉止回閥閥：4.防止水柱分離。300X緩閉止回閥閥第4章給水泵站工藝設計4.6泵站水錘及其防護4.6.3停泵水錘防護措施總目錄本章總目錄微阻緩閉止回閥閥

結構特點：1.結構長度短，其結構長度只有傳統(tǒng)法蘭止回閥的1/4～1/8；2.體積小、重量輕；3.閥瓣關閉快速，水錘壓力??；4.水平或垂直管道均可使用，安裝方便；5.流道通暢、流體阻力??；6.動作靈敏、密封性能好；7.閥瓣行程短、關閥沖擊力??；8.整體結構、簡單緊湊；9.使用壽命長、可靠性高。4、不同水泵系統(tǒng)的停泵水錘

（1）在水泵出口處有止回閥的情況（有閥系統(tǒng)）

（2）在水泵壓出口無普通止回閥（無閥系統(tǒng)）（3）泵管路系統(tǒng)中的水柱分離現(xiàn)象和斷流水錘4.7泵站噪聲及其消除4.7.1噪聲的定義

1、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

2、生理學觀點凡是使人煩噪的、討厭的、不需要的聲音都叫噪聲4.7.2泵站中的噪聲源

1、工業(yè)噪聲（三種）空氣動力性噪聲機械性噪聲電磁性噪聲

2、泵站中的噪聲源電機噪聲、泵和液力噪聲（由流出葉輪時的不穩(wěn)定流動產(chǎn)生）、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，引起與定子間的空氣振動而發(fā)出的高頻聲響為最大4.7.3噪聲的危害1、可以造成職業(yè)性聽力損失

2、噪聲引起多種疾病

3、噪聲影響正常生活

4、噪聲降低勞動生產(chǎn)率4.7.4泵站內噪聲的防治

1、吸音

2、消音

3、隔音

4、隔震第4章給水泵站工藝設計4.7泵站中的輔助設施4.7.1引水總目錄本章總目錄

水泵的啟動有自灌式和吸入式兩種方式。

裝有大型泵，自動化程度高，供水安全要求高的泵站，宜采用自灌式工作。自灌式工作的泵外殼頂點應低于吸水池的最低水位。

當泵在吸入式工作時，在啟動前必須引水。引水方法可分為兩類：

一是吸水管帶有底閥；

一是吸水管不帶底閥。第4章給水泵站工藝設計4.7泵站中的輔助設施4.7.1引水總目錄本章總目錄1.吸水管帶有底閥

（1）人工引水：將水從泵頂?shù)囊坠嗳氡脙?，同時打開排氣閥。此法只適用于臨時性供水且為小泵的場合。

（2）用壓水管中的水倒灌引水：此法設備簡單，一般中、小型泵（吸水管直徑在300mm以內時）多被采用。離心泵從壓水管引水上述引水方法特點：

底閥水頭損失大；底閥需經(jīng)常清理和檢修；裝置比較簡單。第4章給水泵站工藝設計4.7泵站中的輔助設施4.7.1引水總目錄本章總目錄2.吸水管不帶底閥

（1）真空泵引水

水環(huán)式真空泵由泵體和泵蓋組成圓形工作室，在工作室內偏心地裝置一個有多個呈放射狀均勻分布的葉片和葉輪轂組成的葉輪，如圖所示。由星狀葉輪1、進氣口3、排氣口4和水環(huán)2等組成。

此法在泵站中采用較普遍，其優(yōu)點是泵啟動快，運行可靠，易于實現(xiàn)自動化。水環(huán)式真空泵構造圖第4章給水泵站工藝設計4.7泵站中的輔助設施4.7.1引水總目錄本章總目錄2.吸水管不帶底閥

（2）水射器引水

水射器引水是利用壓力水通過水射器噴嘴處產(chǎn)生高速水流，使喉管進口處形成真空的原理，將泵內的氣抽走。

水射器具有結構簡單，占地少，安裝容易，工作可靠，維護方便等優(yōu)點，是一種常用的引水設備。水射器引水缺點：

效率低，需供給大量的高壓水。第4章給水泵站工藝設計4.7泵站中的輔助設施4.7.2計量總目錄本章總目錄

泵站中常用的計量設施有電磁流量計和超聲波流量計，少量使用插入式流量計（渦輪流量計、渦街流量計和均速流量計等），并大理更新為智能化、高精度、多功能的流量儀表。

這些流量計的工作原理雖然各不相同，但它們基本上都是由傳感器（變能器）和轉換器（放大器）兩部分組成。

傳感元件在管流中所產(chǎn)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。電磁流量計超聲波流量計電磁流量計

1、工作原理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v切割磁力線時，便產(chǎn)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：E——產(chǎn)生的電動勢（V）；B——磁力線密度（Gs）；Q——導管內通過的流量（m3／s）；D——管徑（m）；v——導體通過導管的平均流速（m／s）2、電磁流量計的特點

（1）其變送器結構簡單，工作可靠。（2）水頭損失小，且不易堵塞，電耗少。（3）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±1．5％。（4）安裝方便。（5）重量輕，體積小，占地少。（6）價格較高，怕潮、怕水浸。3、電磁流量計的選擇流量計的測量量程應比設計流量大，一般正常工藝流量為量程的65％～80％，而最大流量仍不超過量程。

4、電磁流量計的安裝

（1）電磁流量計的安裝環(huán)境，應選擇周圍環(huán)境溫度為0-40℃。（2）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5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。（3）對于地下埋設的管道，電磁流量計的變送器應裝在鋼筋混凝土水表井內。（4）在流量計的下游側安裝伸縮接頭，以便于儀表的拆裝。第4章給水泵站工藝設計4.7泵站中的輔助設施4.7.2起重總目錄本章總目錄1.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。它的服務對象主要是：泵、電機、閥門及管道等。常用的起重設備有移動吊架、單軌吊車梁和橋式行車（包括懸掛起重機）三種，除吊架為手動外，其余兩種既可手動，也可電動。泵房內的起重設備宜根據(jù)水泵或電動機重量按下列規(guī)定選用：

（1）起重量＜0.5t時，采用固定吊鉤或移動吊架；

（2）起重量在0.5～3t時，采用手動或電動單軌吊車