4-5節(jié)教學(xué)教學(xué)課件

第四節(jié)水泵機組的布置與基礎(chǔ)

一、水泵機組的布置

水泵機組的排列是決定了泵房建筑面積的大小。（一）布置的基本原則：

1、機組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。

2、機組布置應(yīng)保證運行安全，裝卸、維修和管理

3、管道總長度最短、接頭配件最小、水頭損失最小。4、并應(yīng)考慮泵站有擴建的余地。（二）布置的形式：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(均為頂端進水）占多數(shù)的泵站。優(yōu)點：采用縱向排列能使吸水管保持順直狀態(tài)，減少了水力損失。（1）泵房大門口要求通暢，一般用水管外壁和墻壁的凈距A值表示。A等于最大設(shè)備的寬度加lm，但不得小于2m。（2）水管與水管之間的凈距B：B值應(yīng)大于0.7m，保證工作人員能較為方便地通過。（3）水管外壁與配電設(shè)備應(yīng)保持一定的安全操作距離C：當(dāng)為低壓配電設(shè)備時c值不小于1.5m，高壓配電設(shè)備C值不小于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，但是，為了便于就地檢修水泵，D值不宜小于1.0m。如水泵外形不凸出基礎(chǔ)，D值則表示基礎(chǔ)與墻壁的距離。機組之間各部尺寸橫向排列與縱向排列的比較2、橫向排列優(yōu)點：側(cè)向進、出水的水泵，如單級雙吸臥式離心泵Sh型/SA型采用橫向排列方式較好。橫向排列雖然稍增長泵房的長度，但跨度可減小，進出水管順直，水力條件好，節(jié)省電耗，故被廣泛采用。3、橫向雙行排列排列更為緊湊，節(jié)省建筑面積。在泵房中機組較多的圓形取水泵站采用。基礎(chǔ)重量應(yīng)大干機組總重量的2.5—4.0倍。在已知基礎(chǔ)平面尺寸的條件下，根據(jù)基礎(chǔ)的總重量可以算出其高度。基礎(chǔ)高度一般應(yīng)不小于50—70cm。基礎(chǔ)一般用混凝土澆筑，混凝土基礎(chǔ)應(yīng)高出室內(nèi)地坪約10~20cm。（三）布置機組時，應(yīng)遵照以下規(guī)定：

(1)相鄰機組的基礎(chǔ)之間應(yīng)有一定寬度的過道，以便工作人員通行。

(2)對于非水平接縫的水泵，在檢修時，往往要將泵軸和葉輪沿軸線方向取出，因此在設(shè)計泵房時，要考慮這個方向有一定的余地?；A(chǔ)的高度還可用下述方法進行校核：(3)裝有大型機組的泵站內(nèi)，應(yīng)留出適當(dāng)?shù)拿娣e作為檢修機組之用。(4)泵站內(nèi)主要通道寬度應(yīng)不小于1.2m。(5)輔助泵(排水泵、真空泵)通常安置于泵房內(nèi)的適當(dāng)?shù)胤剑M可能不增大泵房尺寸。第五節(jié)吸水管路與壓水管路

吸水管路和壓水管路是泵站的重要組成部分，正確設(shè)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(guān)系。一、對吸水管路的要求：（一）三點基本要求1、不漏氣：吸水管路是不允許漏氣的，否則當(dāng)進入空氣時，水泵的出水量將減少，甚至吸不上水。因此，吸水管路一般采用鋼管。鋼管埋于土中時應(yīng)涂瀝青防腐層。如采用鑄鐵管的，施工時接頭一定要嚴(yán)密。由圖可見，為了避免產(chǎn)生氣囊，應(yīng)使沿吸水管線的最高點在水泵吸入口的頂端。吸水管路上的變徑管可采用偏心漸縮管，保持漸縮管的上邊水平，以免形成氣囊。3、不吸氣：吸水管進口淹沒深度不夠時，由于進口處水流產(chǎn)生漩渦，吸水時帶進大量空氣，形成水面漩渦。嚴(yán)重時將破壞水泵正常吸水。

（二）吸水管口的布置

為了防止水泵吸入井底的沉渣，并使水泵工作時有良好的水力條件．吸水管口布置應(yīng)遵守以下規(guī)定：(1)吸水管進口與井底高差—懸空高P

P=(0.5~0.8)D(2)吸水管喇叭口邊緣距離井壁距離—后壁距T

T=(0.2~0.5)D(3)在同一井中安裝有幾根吸水管時，喇叭口間距SS=(2~2.5)D式中：D為吸水管喇叭口直徑進水管口的懸空高度P懸空高度過低懸空高度過高懸空高度適中進水管口的間距S（三）底閥當(dāng)水泵從引水管引水啟動時，吸水管上應(yīng)裝有底閥。底閥過去一般用水下式，裝于吸水管的末端。底閥的式樣很多，它的作用是水只能吸入水泵，而不能從吸水喇叭口流出。實踐表明，水下式底閥因膠墊容易損壞，引起底閥漏水，須經(jīng)常檢修拆換，給使用帶來不便。為了改進這一缺點，試驗成功了水上式底閥。（四）吸水管中的設(shè)計流速建議采用以下數(shù)值：

管徑小于250mm時，為1.0—1.2m／s；管徑等于或大于250mm時，為1.2一1.6m／s。當(dāng)水泵在吸水管路不長且吸水地形高度不很大的情況下工作時（如自灌式），可采用比上述數(shù)值大些的流速，如1.6—2.0m／s。二、對壓水管路的要求泵站內(nèi)的壓水管路經(jīng)常承受高壓（如發(fā)生水錘時），故要求堅固而不漏水。通常采用鋼管，并盡量采用焊接接口，為便于拆卸與檢修，在適當(dāng)?shù)攸c可設(shè)法蘭接口。

（1）井群給水系統(tǒng)。（2）輸水管路較長，突然停電后，無法立即關(guān)閉操作閘閥的送水泵站（或取水泵站）。（3）吸入式啟動的泵站，管道放空以后，再抽真空比較困難。（4）遙控泵站無法關(guān)閘。（5）多水源、多泵站系統(tǒng)。（6）管網(wǎng)布置位置高于泵站，如無止回閥時，在管網(wǎng)內(nèi)可能出現(xiàn)負(fù)壓。在不允許水倒流的給水系統(tǒng)中，應(yīng)在水泵壓水管上設(shè)置止回閥。一般在以下情況應(yīng)設(shè)置止回閥：泵站內(nèi)壓水管路采用的設(shè)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，又壓水管路上管件較多，減少了管件的直徑，就可減小它們的重量、造價和縮小泵房的建筑面積。壓水管路的設(shè)計流速為：

管徑小于250mm時，為1.5—2.0m/s；管徑等于或大于250mm時，為2.0—2.5m/s；三、吸水管路和壓水管路的布置1、在水泵為吸入式工作時，管路上設(shè)置的閘閥應(yīng)盡可能少。這樣既保證了供水安全性，又減少了水頭損失。吸水管路的布置2、吸水管路很長而又不能設(shè)吸水井的情況可以設(shè)置公共的吸水管路。優(yōu)點：縮短了管線的總長度。缺點：增加了閘閥的數(shù)量和橫聯(lián)絡(luò)管。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)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。輸水管不同方式布置比較：壓水管路及管路上閘閥布置方式的不同，對泵站的節(jié)能效果與供水安全性均有較大的影響。不同點：（a）比（b）更節(jié)能；加由此可看出，壓水管上閘閥的設(shè)置，主要是取決于供水對象對于供水安全性的要求，不同要求應(yīng)有不同的布置方式。四、吸水管路和壓水管路的敷設(shè)管路及附件的布置和敷設(shè)應(yīng)保證使用和修理上的便利。敷設(shè)互相平行的管路時，應(yīng)方便維修人員能無阻礙拆裝接頭和配件。為了承受管路中壓力所造成的推力，應(yīng)在必要的地方（如彎頭、三通處）裝置支墩、拉桿等，不允許讓這些推力傳給水泵。管路上必須設(shè)置放水口，供放空管路之用。泵站內(nèi)的水管不能直接埋于土中，視具體情況可以敷設(shè)于：(1)磚、混凝土或鋼筋混凝土的地。(2)機器間下面的地下室中；(3)泵站地板上。當(dāng)水管敷設(shè)在泵站地板上時，應(yīng)修建便橋和梯子。在機組不多于2～3套和管路不很長的個別場合，直徑大于500mm的水管也可以敷設(shè)于地溝中。地下式水泵站所在地地下水位較高時，不宜采用能通行的管溝或地下室，否則會大大增加泵站的造價。吸、壓水管在引出泵房之后，必須埋設(shè)在冰凍線以下，并應(yīng)有必要的防腐防震措施。如管道位于泵站施工工作坑范圍內(nèi)，則管道底部應(yīng)作基礎(chǔ)處理，以免回填土發(fā)生過大的沉陷。地溝上應(yīng)有活動蓋板，以便于安裝和檢修。直徑在200mm以下的水管應(yīng)敷設(shè)在地溝的中間，溝壁與水管側(cè)面的距離應(yīng)不小于350mm。直徑為250mm或更大的水管應(yīng)不對稱地敷設(shè)于溝中，管壁到溝壁的距離，在一側(cè)不應(yīng)小于350mm，而另一側(cè)應(yīng)不小于450mm。溝底應(yīng)有向集水坑或排水口傾斜的坡度i，一般為0.01。泵站內(nèi)管道一般不宜架空安裝。地下深度較大的泵房，為了與室外管路連接，有時不得不作架空管道。管道架空安裝時，應(yīng)作好支架或支柱，但不應(yīng)阻礙通行，更不能妨礙水泵機組的吊裝及檢修工作。不允許將管道架