第4章 4-5节.ppt

第四节水泵机组的布置与基础 一 水泵机组的布置水泵机组的排列是决定了泵房建筑面积的大小 一 布置的基本原则 1 机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则 2 机组布置应保证运行安全 装卸 维修和管理方便 3 管道总长度最短 接头配件最小 水头损失最小 4 并应考虑泵站有扩建的余地 二 布置的形式 1 纵向排列 各机组轴线平行单排并列 适用于如IS型单级单吸悬臂式离心泵 均为顶端进水 占多数的泵站 优点 采用纵向排列能使吸水管保持顺直状态 减少了水力损失 1 泵房大门口要求通畅 一般用水管外壁和墙壁的净距A值表示 A等于最大设备的宽度加lm 但不得小于2m 2 水管与水管之间的净距B B值应大于0 7m 保证工作人员能较为方便地通过 3 水管外壁与配电设备应保持一定的安全操作距离C 当为低压配电设备时c值不小于1 5m 高压配电设备C值不小于2m 4 水泵外形凸出部分与墙壁的净距D 须满足管道配件安装的要求 但是 为了便于就地检修水泵 D值不宜小于1 0m 如水泵外形不凸出基础 D值则表示基础与墙壁的距离 机组之间各部尺寸 5 电机外形凸出部分与墙壁的净距E 应保证电机转子在检修时能拆卸 并适当留有余地 E值一般为电机轴长加0 5m 但不宜小于3m 如电机外形不凸出基础 则E值表示基础与墙壁的净距 6 水管外壁与相邻机组的突出部分的净距F应不小于0 7m 如电机容量大于55kw时 F应不小于1 0m 当泵机组中Sh型占多数时 纵向方案不可取 此时需横向排列 横向排列与纵向排列的比较 2 横向排列 优点 侧向进 出水的水泵 如单级双吸卧式离心泵Sh型 SA型采用横向排列方式较好 横向排列虽然稍增长泵房的长度 但跨度可减小 进出水管顺直 水力条件好 节省电耗 故被广泛采用 3 横向双行排列 排列更为紧凑 节省建筑面积 在泵房中机组较多的圆形取水泵站采用 二 水泵机组的基础 一 对基础的要求 机组 水泵和电动机 安装在共同的基础上 基础的作用是支承并固定机组 使它运行平稳 不致发生剧烈振动 更不允许产生基础沉陷 因此对基础的要求 1 坚实牢固 除能承受机组的静荷载外 还能承受机械震动荷载 2 要浇制在较坚实的地基上 不宜浇制在松软地基或新填土上 以免发生基础下沉或不均匀沉陷 二 卧式泵的尺寸确定 卧式水泵均为块式基础 其尺寸大小一般均按所选水泵安装尺寸所提供的数据确定 如无上述资料 可按书上方法选取带底座的小型泵与不带底座的大 中型泵的L H B 基础重量应大干机组总重量的2 5 4 0倍 在已知基础平面尺寸的条件下 根据基础的总重量可以算出其高度 基础高度一般应不小于50 70cm 基础一般用混凝土浇筑 混凝土基础应高出室内地坪约10 20cm 三 布置机组时 应遵照以下规定 1 相邻机组的基础之间应有一定宽度的过道 以便工作人员通行 2 对于非水平接缝的水泵 在检修时 往往要将泵轴和叶轮沿轴线方向取出 因此在设计泵房时 要考虑这个方向有一定的余地 基础的高度还可用下述方法进行校核 3 装有大型机组的泵站内 应留出适当的面积作为检修机组之用 4 泵站内主要通道宽度应不小于1 2m 5 辅助泵 排水泵 真空泵 通常安置于泵房内的适当地方 尽可能不增大泵房尺寸 第五节吸水管路与压水管路 吸水管路和压水管路是泵站的重要组成部分 正确设计 合理布置与安装吸 压水管路 对于保证泵站的安全运行 节省投资 减少电耗有很大的关系 一 对吸水管路的要求 一 三点基本要求1 不漏气 吸水管路是不允许漏气的 否则当进入空气时 水泵的出水量将减少 甚至吸不上水 因此 吸水管路一般采用钢管 钢管埋于土中时应涂沥青防腐层 如采用铸铁管的 施工时接头一定要严密 2 不积气水泵吸水管内真空值达到一定值时 水中溶解气体就会因管路内压力减小而不断析出 如果吸水管路的设计考虑欠妥时 就会在吸水管道的某段 或某处 上出现积气 形成气囊 影响过水能力 严重时会破坏真空吸水 为了使水泵能及时排走吸水管路内的空气 吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度i 一般大于0 005 以免形成气囊 由图可见 为了避免产生气囊 应使沿吸水管线的最高点在水泵吸入口的顶端 吸水管路上的变径管可采用偏心渐缩管 保持渐缩管的上边水平 以免形成气囊 3 不吸气 吸水管进口淹没深度不够时 由于进口处水流产生漩涡 吸水时带进大量空气 形成水面漩涡 严重时将破坏水泵正常吸水 为了避免产生漩涡 吸水管进口在最低水位的淹没深度h不应小于o 5一1 0m 若淹没深度不能满足要求时 则应在管子末端装置水平隔板 进水管口的悬空高度P 悬空高度过低 悬空高度过高 悬空高度适中 进水管口的后壁距T 进水管口的间距S 三 底阀当水泵从引水管引水启动时 吸水管上应装有底阀 底阀过去一般用水下式 装于吸水管的末端 底阀的式样很多 它的作用是水只能吸入水泵 而不能从吸水喇叭口流出 实践表明 水下式底阀因胶垫容易损坏 引起底阀漏水 须经常检修拆换 给使用带来不便 为了改进这一缺点 试验成功了水上式底阀 水上式底阀具有使用效果良好 安装检修方便等优点 因而设计中采用者日益增多 水上式底阀使用的条件之一 是吸水管路水平段应有足够的长度 以保证水泵充水启动后 管路中能产生足够的真空值 四 吸水管中的设计流速建议采用以下数值 管径小于250mm时 为1 0 1 2m s 管径等于或大于250mm时 为1 2一1 6m s 当水泵在吸水管路不长且吸水地形高度不很大的情况下工作时 如自灌式 可采用比上述数值大些的流速 如1 6 2 0m s 二 对压水管路的要求泵站内的压水管路经常承受高压 如发生水锤时 故要求坚固而不漏水 通常采用钢管 并尽量采用焊接接口 为便于拆卸与检修 在适当地点可设法兰接口 为了安装方便和避免管路上的应力 如由于自重 温度或水锤产生的应力 传至吸水管路 一般应该在吸水管路和压水管路上需设置伸缩节或可曲挠的橡胶接头 为了承受管道中内压力所造成的推力 在一定的部位上 弯头 应设置 专门的支墩或拉杆 1 井群给水系统 2 输水管路较长 突然停电后 无法立即关闭操作闸阀的送水泵站 或取水泵站 3 吸入式启动的泵站 管道放空以后 再抽真空比较困难 4 遥控泵站无法关闸 5 多水源 多泵站系统 6 管网布置位置高于泵站 如无止回阀时 在管网内可能出现负压 在不允许水倒流的给水系统中 应在水泵压水管上设置止回阀 一般在以下情况应设置止回阀 泵站内压水管路采用的设计流速可比吸水管路大些 因为压水管路允许的水头损失较大 又压水管路上管件较多 减少了管件的直径 就可减小它们的重量 造价和缩小泵房的建筑面积 压水管路的设计流速为 管径小于250mm时 为1 5 2 0m s 管径等于或大于250mm时 为2 0 2 5m s 三 吸水管路和压水管路的布置 1 在水泵为吸入式工作时 管路上设置的闸阀应尽可能少 这样既保证了供水安全性 又减少了水头损失 吸水管路的布置 2 吸水管路很长而又不能设吸水井的情况可以设置公共的吸水管路 优点 缩短了管线的总长度 缺点 增加了闸阀的数量和横联络管 压水管路的布置 供水安全要求较高的泵站 在布置压水管路时 必须满足 1 使任何一台水泵及闸阀停用检修而不影响其他水泵的工作 2 每台水泵能输水至任何一条输水管 输水管不同方式布置比较 压水管路及管路上闸阀布置方式的不同 对泵站的节能效果与供水安全性均有较大的影响 不同点 a 比 b 更节能 由此可看出 压水管上闸阀的设置 主要是取决于供水对象对于供水安全性的要求 不同要求应有不同的布置方式 四 吸水管路和压水管路的敷设 管路及附件的布置和敷设应保证使用和修理上的便利 敷设互相平行的管路时 应方便维修人员能无阻碍拆装接头和配件 为了承受管路中压力所造成的推力 应在必要的地方 如弯头 三通处 装置支墩 拉杆等 不允许让这些推力传给水泵 管路上必须设置放水口 供放空管路之用 泵站内的水管不能直接埋于土中 视具体情况可以敷设于 1 砖 混凝土或钢筋混凝土的地 2 机器间下面的地下室中 3 泵站地板上 当水管敷设在泵站地板上时 应修建便桥和梯子 在机组不多于2 3套和管路不很长的个别场合 直径大于500mm的水管也可以敷设于地沟中 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 否则会大大增加泵站的造价 吸 压水管在引出泵房之后 必须埋设在冰冻线以下 并应有必要的防腐防震措施 如管道位于泵站施工工作坑范围内 则管道底部应作基础处理 以免回填土发生过大的沉陷 地沟上应有活动盖板 以便于安装和检修 直径在200mm以下的水管应敷设在地沟的中间 沟壁与水管侧面的距离应不小于350mm 直径为250mm或更大的水管应不对称地敷设于沟中 管壁到沟壁的距离 在一侧不应小于350mm 而另一侧应不小于450mm 沟底应有向集水坑或排水口倾斜的坡度i 一般