吸水管路与压水管路解析

吸水管路与压水管路解析第1页/共42页第2页/共42页§4.5吸水管路与压水管路4.5.1对吸水管路的要求(1)不漏气管材及接逢(钢管焊接）(2)不积气管路安装(沿水流方向上升的i)(图4-23)(3)不吸气吸水管进口位置(最低水位下的淹没深度不小于0.5-1.0米）第3页/共42页第4页/共42页(1)淹没深度h(不应小于0.5-1.0m，否则应安装隔板(2)吸水管的进口到井底距离(不应小于0.8D)(3)吸水管喇叭口边缘到井壁距离(4)吸水喇叭口之间距离第5页/共42页底阀：（水泵从压水管路引水启动时用）

水下式

胶垫易损坏

水上式使用条件：吸水管路水平段有足够的长度,以保证水泵充水启动后，以产生足够的真空值。1吸水管；

2底阀；

3滤罩；

4工作台水上式底阀第6页/共42页

例：设水泵安装高度为4m，底阀距离吸水池中最低水位为3.5m。试计算该水上式底阀正常工作所需的吸水管水平段L1的长度(米)。第7页/共42页

吸水管中的设计流速建议数值：

1.管径小于250mm时，为1.0-1.2m／s；

2.管径等于或大于250mm时，为1.2-1.6m／s。在吸水管路不长且地形吸水高度不很大的情况下，可采用比上述数值大些的流速，如1.6—2.0m／s。例如水泵为自灌式工作时，则吸水管中流速就可适当放大。第8页/共42页4.5.2对压水管路的要求

<承高压>(1)不漏水（钢管焊接）(2)方便检修(法兰连接)(3)安全（橡胶接头、止回阀）(4)操作方便（直径≥400mm，电动阀）第9页/共42页止回阀设置(不允许水倒流的给水系统）：(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（取水泵站）(3)吸入式启动的泵站，管道放空后，再抽真空困难。(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。第10页/共42页

止回阀安装：水泵与压水闸阀之间优点：检修时，防止水倒灌水泵启动时，阀板受力均衡缺点：压水闸检修时需放空（设在闸阀后，但水锤）第11页/共42页压水管路的设计流速为:1.管径小于250mm时，为1.5—2.0m／s；

2.管径等于或大于250mm时，为2.0—2.5m／s；上述设计流速取值较给水管网设计中的平均流速要大，因为泵站内压水管路不长，流速取大一点，水头损失增加不多，但可减少管子和配件的直径。第12页/共42页4.5.3吸水管路和压水管路的布置(1)吸水管泵站内吸水管一般没有联络管(闸阀越多，越易出事）三台水泵时吸水管路的布置第13页/共42页(2)压水管(A)能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(B)每台水泵能输水至任何一条输水管。输水管不同方式比较a节省两个90度弯头第14页/共42页三台水泵时压水管路的布置(a)检修阀1时，两泵一管工作检修阀2时，一泵一管工作(b）保证两台泵向一条输水管送水第15页/共42页4.5.4吸水管路和压水管路的敷设保证使用和修理上的便利。(1)管道与外壁距离(2)支墩及拉杆设置(3)放水口(4)地沟设置(5)冰冻线、防腐防震(6)不宜架空(7)电气安全第16页/共42页出水管的铺设与支承方式第17页/共42页§4.6泵站水锤及其防护4.6.1停泵水锤

1、水锤：在压力管道中，由于流速的剧烈变化而引起一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象，称为水锤(又叫水击)。

2、停泵水锤：指水泵机组因突然失电或其他原因，造成开阀停车时，在水泵及管路中水流速度发生递变而引起的压力递变现象。第18页/共42页2、停泵水锤（1）定义：突然失电或其他原因→开阀停车→流速递变→压力递变。（2）突发停泵原因：误操作；电力系统或电气设备突然故障；雷电；突发机械故障；维护管理不善；（3）常见的几种情况：A、有阀系统（图4-36）；B、无阀系统（图4-37）；C、泵管路系统中的水柱分离现象和断流（弥合）水锤；第19页/共42页3、停泵水锤的主要特点：突然停电(泵)后，水泵工作特性开始进入水力暂态(过渡)过程，在此阶段中，由于停电主驱动力矩消失，而机组由于惯性作用仍继续正转，但转速降低。机组转速的突然降低导致流量减少和压力降低，先在泵站处产生压力降低。此压力降以波(直接波或初生波)的方式由泵站及管路首端向末端的高位水池传播，并在高位水池处引起升压波(反射波)，此反射波由水池向管路首端及泵站传播。(首先发生减速减压)

关阀水锤(首先发生减速增压)。第20页/共42页

停泵水锤与关阀水锤的主要区别：产生水锤的技术(边界)条件不同，而水锤波在管路中的传播、反射与相互作用等，则和关阀水锤中的情况完全相同。第21页/共42页4、不同水泵系统的停泵水锤(1)在水泵出口处有止回阀的情况(有阀系统)停泵水锤暂态过程线ⅠⅡ第22页/共42页(2)在水泵压出口无普通止回阀(无阀系统)停泵水锤暂态过程线注：(1)如果水倒流时，水管会被泄空，这时水泵机组在变水头(逐渐减小)情况下反转。

(2)如果水泵机组惯性很弱，在反向水流到达泵站前，水泵机组已停止转动，这时，就不存在第Ⅱ制动工况阶段。第23页/共42页(3)泵管路系统中的水柱分离现象和断流(弥合)水锤水柱分离：管路中某处的压力降到当时水温的饱和蒸气压以下时，水发生汽化，破坏水流连续性，造成水柱分离(又叫水柱拉断)，而在该处形成“空腔段”。断流(弥合)水锤：当分离开的水柱重新弥合时或“空腔段”重新被水充满时，由于两股水柱间的剧烈碰撞会产生压力很高的“断流(弥合)水锤”。第24页/共42页断流水锤危害性：其升压值比一般水锤的升压要大。断流水锤发生点：(A)图中陡转点B点(B)在平缓的管路中，正常流速过大，机组惯性又小第25页/共42页4.6.2停泵水锤计算综述主要求停泵水锤暂态过程线、保证安全。

4.6.3停泵水锤防护措施(1)防止水柱分离

A、管路布置

B、调压塔(2)防止升压过高的措施

A、设置水锤消除器

B、设空气缸

C、采用缓闭阀

D、取消止回阀

第26页/共42页A、水锤消除器下开式水锤消除器1、阀板；2、分水锥；3、重锤；4、排水口；5、三通管；6、压力表；7、放气门8、闸阀第27页/共42页B、设空气缸空气缸A-没有气囊；B-有气囊第28页/共42页C、采用缓闭阀

工作原理：通过缓闭，减少管路系统中水的倒流和消除水锤压力波动D、取消止回阀需进行停泵水锤计算采取相应措施第29页/共42页§4.7泵站噪声及其消除4.7.1噪声的定义物理学观点：噪声就是各种不同频率和声强的声音无规律的杂乱组合。生理学观点：凡是使人烦噪的、讨厌的、不需要的声音都叫噪声。第30页/共42页4.7.2泵站中的噪声源

1、工业噪声空气动力性噪声机械性噪声电磁性噪声

2、泵站中的噪声源：电机噪声、泵和液力噪声(由流出叶轮时的不稳定流动产生)、风机噪声、阀件噪声和变压器噪声等。其中以电机转于高速转动时，引起与定于问的空气振动而发出的高频声响为最大。第31页/共42页4.7.3噪声的危害(1)可以造成职业性听力损失(2)噪声引起多种疾病(3)噪声影响正常生活(4)噪声降低劳动生产率4.4.11噪声的危害(1)吸音(2)消音(3)隔音(4)隔震第32页/共42页§4.11给水泵站的土建要求4.11.1一级泵站一般地下式、沉井施工、充分利用空间4.11.2二级泵站地面式或半地下式、土建与供电要一并考虑(节电)4.11.3循环泵站考虑有必要的备用率和安全供水措施。第33页/共42页某化工厂地下式取水泵房第34页/共42页某化工厂地下式取水泵房第35页/共42页设有Sh型水泵的半地下式平面布置图

1操作室与配电室；2地下式泵房；3走道；4短梯5水泵基础；6、真空泵基础；7集水坑第36页/共42页§4.11.4深井泵站

深井泵站通常由泵房与变电所组成。探井泵房的形式有地面式、半地下式和地下式3种。4.11.4.1一般深井泵站深井泵：一台水泵一个水泵站集中遥控潜水泵：无需单独设置泵房集中控制4.11.4.2大型深井泵站一井多泵第37页/共42页§4.11给水泵站的工艺设计4.11.1设计资料

(l)基础资料基础资料对设计具有决定性作用和不同程度的约束性。主管部门对设计工作的主要指示、决议、设计任务书、有关的协议文件、工程地质、水文与水文地质、气象、地形等等，都属于这类资。

(2)参考资料参考资料仅供参考，不能作为设计的依据，如各种参考书籍，口头调查资料，某些历史性记录及某些尚未生产的产品目录等。第38页/共42页4.11.2泵站工艺设计步骤和方法(1)确定设计流量和扬程。(2)初步选泵和电动机或其它原动机，包括水泵的型号，工作泵和备