第四章 给水泵站
3. 二级泵站 (送水泵站)
主要作用:将水从水厂的清水池输送至城市管网
清水池
井 泵站
水塔 管网
清水池
城市管网
二级泵站特点:
1.泵房埋深小,运行管理方便:常建成地面 式或半地下式 2.吸水水位变化小(一般为3-4m),但送水 水位变化大 3.水质好,又叫清水泵站 4.水泵站型号多,管理复杂(为了适应网中 用户水量和水压的变化) 5.调速运行在送水泵站中发挥作用
(1) 吸水管路尽可能短,减少水损∑hs (2) 底阀,喇叭口,滤网 (3) 设计流速: D≤250mm ν=1.0-1.2m/s D>250mm ν=1.2-1.6m/s 当管路较短时,可用1.6-2.0m/s (4) 吸水口: h>0.5-1.0m, h≥0.75-1.00D b≥0.75D, D=(1.2-1.5)d或1.3d
3. 吸压水管路布置要求
(1) 吸水管路不设联络管 (2) 压水管路应设联络管,要求: ◆ 可使任何一台水泵及闸阀停用检修而不 影响其他水泵工作 ◆ 每台泵可输水至任何一条输水管 (3) 压水管上闸阀的设置,考虑供水安全性和节 水效果 (4) 几种不同布置方案之比较
水泵压水管路布置方案比较
三台水泵压水管路比较
混合池
E-1
吸水井
泵站
主要特点: (1)邻江靠岸,泵站埋深较大,运行管理困难复杂; (2)水质有悬浮物、杂质等 (3)取水水量稳定,24h均匀运行 (4)进水口水位变化较大,出水位变化小: (5)施工困难,具有季节性,扩建困难: “百年大计,一次完成”
举例说明:
常 枯 位 保 95% 年 水 , 证 至 厂 合 水 混 池
二、选泵
----确定水泵的型号和台数及其工作搭配情况
3.选泵步骤 ① 确定Q、H ② 确定水泵型号:(一种或两种) ③ 确定水泵台数: ④ 分析水泵的工作情况 ⑤ 选择备用泵 ⑥ 选泵后的校核:消防时的流量和扬程
§4-4 水泵机组的布置与基础
掌握了解水泵机组的布置原则与布置方式 ――决定泵站的面积 机组布置基本原则: ① 保证安全可靠,运行安全; ② 装卸、维修和管理方便 ③ 节省投资 ④ 考虑扩建 ⑤ 减少水头损失 --管段长度最短、接头配件最少
第二章 总结和复习
a.水泵启动流程 b.水泵零部件表 c.六要素及其相互关系(选泵主要参数η) d.3个假定及基本方程式:推导及讨论 e.水泵装置总扬程的计算方法 f.特性曲线及其特点 g.调速工况例题-工况点、相似工况抛物线 h.换轮工况习题-工况点,切削抛物线 i.并联串联特性曲线的变化 j.水泵的安装高度,实际安装高度与最大安装高度 k.常见故障的排除及原因分析 l.给排水常用水泵的类型及型号
4.加压泵站 ----工艺流程及特点
城市管网 调节水池 城市管网
适用场合: 输配水管线很长时,给水管网面积很大时, 给水对象所在地的地势较高时 特点: 泵站埋深小,水质好, 进水口水位变化小,出水口水位变化大; 运行不稳定。
5. 循环泵站 ----工艺流程及特点
进出水位变化都不大, 对安全性要求高,备用率高 --水泵台数多 多采用半地下式,自灌式引水 --水泵顶的标高低于吸水井的最低水位
两机组之间有管道时: x为:D+0.25m+0.25m y为:D+1.0m+0.25m 有闸阀时: (查阅阀门手册),得有关要求 通常:阀门与墙之间>0.2m,阀 门与泵之间>0.5m 此外,有许多阀门,流量计等附 件放在闸阀井中,可节省泵房面 积 说明:泵房内平面布置上各种尺 寸要求请认真阅读教材、查阅规 范。
特点: 1.布置紧凑、泵房跨度 小,进水管顺直 2.吸水出水条件好,出水 管省弯头 3.电机散热条件差,多台 水泵时泵房长 4.适用于IS型单级单吸式 离心泵
2. 横向排列
----多机组轴线成一直线单行排列
特点: 布置紧凑、泵房跨度最 小 吸压水条件好,布置简 单,吊装方便, 泵房最长(易产生不均 匀沉降) 适用于Sh、SA型单级双 吸卧式离心泵
4. 吸水管路和压水管路的铺设
④地下式水泵站所在地地下水位较高时,不宜采用能通 行的管沟或地下室(增加造价) ⑤吸压水管:引出泵房后,必须埋设在冰冻线以下,防 腐、防震措施 ⑥管道位于泵站施工工作坑范围内,管道底部应作基础 处理,以免回填土发生过大的沉陷 ⑦泵站内管道不宜架空安装,不得以时,作好支架或支 墩 ⑧不允许将管道架设在电气设备的上方,以免管道漏水 或凝露时,影响下面电气设备的安全工作
5. 斜向布置:
受地形条件的影响,一般很少见
6.横向双行排列
特点: 排列紧凑、节省建筑面积, 跨度大,起重设备采用桥式 行车 注意:两行水泵的转向从电 机方向看去是彼此相反的, 在水泵定货时应向水泵厂特 别说明,配置不同转向的轴 套止锁装置。
7. 圆形泵房的排列
也有采用6的排列方式, 可节省较多的基建造价
泵房长宽的确定
水泵基础之间净距或水泵和 电机凸出部分净距y:一般大 于2m(考虑可以放一台泵维 修,并留出人行过道0.8m)
z
y a b
水泵机组宽度方向净距a:水 泵宽度+1m,同时大于2m 机组与墙的净距z、b:大于 1m;电机功率>55kw时,要 求>1.2m
泵房长宽的确定
----其它情况说明
§4-5 吸水管路与压水管路
1. 对吸水管路的要求: ① 不漏气:漏气时吸不上水或出水量减小 采用钢管,焊接可以密封 ②不积气: 沿吸水管线最高点在水泵吸入口顶端, 要求吸水管路安装有一定坡度>0.005 ③不吸气:保证吸水口有足够淹没深度, 否则加水平隔板,低于最低水位以 下0.5-1.0m
有关设计规定:
给水泵站的分类与特点
1. 分类 依据设备机组与泵站地面的关系: 地面式、半地下式、地下式 依据操作条件:人工手动控制、半自动化式、 自动控制式、遥控泵站式 给水工程中常用的分类: 取水泵站——一级泵站 送水泵站——二级泵站 中间泵站——加压泵站
2. 取水泵站(一级泵站) --工艺流程及特点:
闸阀井
二、水泵机组的基础
基础的作用:支持并固定机组; 要求:坚实牢固,不发生沉降 1.基础尺寸的确定: 1)对带底座的机组 L=L1+(0.15-0.20)m L1----水泵底座长度 B=b1+(0.15-0.20)m b1----水泵底座螺孔间距(在宽度方向上) H=L2+(0.15-0.20)m L2----水泵底座地脚螺钉的长度
§4-2 水泵的选择
依据:流量、扬程及其变化规律
1. 一级泵站Q、H的确定
第一种情况: 泵站从水源取水输送至净水厂
特点:昼夜均匀供水、水厂净化能力为Qd(万m3/d) Qd的确定 ----调研城市一天需水量(人口、工业企业数、用 水量标准等)
则: 泵站设计流量 Qr=α▪Qd/T
Qr――一级泵站中水泵供给流量,m3/h α――水厂自用水量、管网漏失量(1.05-1.10) Qd――供水对象最高时用水量,m3/d T ――工作时数(一般为24h)
a
b
c
4. 吸水管路和压水管路的敷设
原则:保证使用、修理方便 ①平行管路:管道外壁间距0.4-0.5m ②必要的位置(如弯头、三通处)设置支墩、 拉杆,不允许让这些推力传给水泵 ③管路上必须设置放水口,供放空管路用,泵 站内的水管不能直接埋于土中,可敷设于:
砖、混凝土或钢筋砼的地沟中 机器间下面的地下室中 泵站地板上
2. 二级泵站Q.H的确定
(1) 流量确定 a. 城市管网用水24h均不相同,找出流量随时间变化规 律; ----确定最高日最高时用水量Qh,水泵流量以Qh为 依据;并应随用水量变化而变化 b. 根据24h用水量变化曲线,分级供水 ----有时可用最高日平均时流量,中间设水塔调节 ----无水塔时,泵站设计流量为最高日最高时流量, 采用分级供水适应流量的变化
二、水泵机组的基础
----尺寸的确定
2)对不带底座的大、中型水泵
确定泵型和电动机型号 查样本手册:得到L’、L’’ x 可以取:0.20-0.25m 或者:长度和宽度:可根据 水泵或电动机(取其宽者) 地脚螺孔间距+(0.4~0.5) m 高度H:同上 H=L2+(0.15-0.20)m L2----底座地脚螺钉的长度
3. 轴线平行双排交错排列
特点: 多台泵时可明显缩短泵房长 度 泵房有效使用面积增大 跨度最大,管线布置复杂 机组散热条件最差 说明:梁的高度与跨度之比 满足h/L=1/直线双行交错排列
特点: 适合多台泵,管路顺直 可减少泵房长度,减小 面积, 宽度较3小,长度较2小 此种形式使用较多,跨 度较大
一. 水泵机组的布置方式
1. 纵向排列――多机组轴线平行单排并列 2. 横向排列 ――多机组轴线成一直线单行排列 3. 轴线平行双排交错排列 4. 轴线呈直线双行交错排列 5. 斜向布置: --受地形条件的影响,一般很少见 6.横向双行排列 7. 圆形泵房的排列
1.
纵向排列
----多机组轴线平行单排并列
泵站知识要点
①选泵的依据、原则和要点; ②泵站的平面布置和竖向布置:
水泵机组布置,基础的安装要求, 吸、压水管路闸阀的布置和安装要求;
③泵房辅助设备和措施的选用:
如:计量、充水、起重、排水、通风、采光、 减噪、水锤消除、交通等
④各种类型泵站的工艺特点和工艺设计; ⑤给、排水泵站的工艺对比
§4-1
一级泵站扬程的确定
Pa Hsd Hss Pa
吸水井
水厂混合池
1
2 H
0
H=HST+∑hs+∑hd+Δh
其中:静扬程HST=HSS +HSd ∑hs――水泵装置吸水管路水损 ∑hd――水泵装置压水管路水损 Δh ――安全水头(1-2m)