水泵的并联运行

第一章水泵的类型和构造一、泵型•离心泵•1、单级单吸离心泵即一个叶轮，单面吸水。型号：IB100-80-200IS90-65-11253B31、BA2、单级双吸离心泵•即一个叶轮、双面吸水。型号：250S-3020Sh-6A3、多级单吸离心泵•即多个叶轮、单面吸水。型号：D46-50×12混流泵•1、蜗壳式混流泵型号：20HB-40400HW-52、导叶式混流泵•型号：250HD-16轴流泵立式轴流泵型号：14ZLD-7014ZLB-7014ZXB-70350ZLB-4二、抽水装置1、离心泵抽水装置2、轴流泵抽水装置三、叶片泵的工作原理与构造•一、离心泵•(一)离心泵的工作原理•离心泵是利用叶轮旋转而使水产生离心力来工作的。如下图。•（二）离心泵的构造•1.单级单吸离心泵：主要零部件有叶轮、泵壳、密封环、泵轴、轴承、填料函等。•2.单级双吸离心泵：与单级单吸离心泵相似。•二、轴流泵•（一）轴流泵的工作原理•轴流泵是利用叶轮在水中旋转时产生的推力将水提升的，这种泵由于水流进入叶轮和流出导叶都是沿轴向的，故称轴流泵。如下图。•（二)轴流泵的构造•轴流泵按泵轴的安装方式分为立式、卧式和斜式三种，它们的结构基本相同。目前使用较多的是立式轴流泵。主要零部件有：喇叭管、叶轮、导叶体、出水弯管、轴和轴承、填料函等。•三、混流泵•（一）混流泵的工作原理•混流泵是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵，它是靠叶轮旋转而使水产生的离心力和叶片对水产生的推力双重作用而工作的。•（二）混流泵的构造•混流泵按其结构型式可分为蜗壳式和导叶式两种。蜗壳式混流泵有卧式和立式两种。目前生产和使用比较广泛的是卧式，立式多用于大型泵。蜗壳式混流泵的结构与单级单吸离心泵相似。导叶式混流泵的外形和结构与轴流泵相近，分卧式和立式两种。水泵与水泵站多媒体教学•设计：陶家俊第三节排水泵站工程规划•农田排水泵站工程的任务•排水泵站工程修建位置：建于沿江(河)滨湖、滨海圩垸和平原地区的低洼地带，•排水泵站在整个使用期间的运行时间很短，应尽量使其兼作排涝、排渍、治碱、灌溉提水等方面的服务。一、排水区的划分和排水站的布置•1．一级排水•2．分级排水•一级排水:地形高差不大的地区，在排水出路集中时，可采用一级排水，即在区内低洼处建站，控制全区涝水，集中外排。•分级排水:对于面积大，地形高差也大，区内有湖泊等蓄涝容积、地形较复杂的排水。可采用分区分级排水方式，根据自然地形条件，将全区分成若干分区，分区内地形高差较小。然后各分区根据具体条件建闸或站进行自排或抽排。二、站址选择•1）从治涝规划要求出发，•2址应选在外河水位较低地段，并且要求该处外河河床稳定，以便降低排水扬程，节约能源。3）排水和灌溉结合的泵站站址，•4）应有适宜的外滩宽度，以利于施工围堰和料场布置三、排水泵站的设计流量•影响排水流量的因素：主要有暴雨量和暴雨历时、排水区面积和地形、河网湖泊的蓄水量、稻田蓄水量、作物的耐淹程度等。排水泵站的设计流量可按下述方法结合各地区的具体情况计算。四、排水泵站的特征水位与特征扬程（一）排水泵站的特征水位1．排水泵站的进水池水位1）最高水位：取排水区建站后重现期10～20年一遇的内涝水位。用以确定泵房电机层楼板高程或泵房进水侧挡水墙顶部高程。2）设计水位：是排涝期间站前经常出现的内涝水位，用以确定泵站的设计扬程。可由排水区低洼农田设计排涝水位推算到站前的水位；•3）最高运行水位：排田为主的泵站，可采用排水区大部分农田排涝所允许的最高洪水位推算到站前的水位，用以确定泵站最低扬程。•4）最低运行水位：是按满足农作物对降低地下水位要求或满足盐碱地区控制地下水位要求、调蓄区预降水位及其他综合利用要求推算到站前的水位，选择其中最低者作为最低运行水位。它是确定水泵安装高程和吸水管口高程的依据。2．排水泵站出水池水位•防洪水位•设计水位•最高运行水位•最低运行水位•防洪水位：按泵站防洪标准确定。用以确定泵站建筑物防洪墙顶部高程，分析泵站建筑物稳定、安全。•设计水位：根据外河水位资料，选取历年排涝期外河3～5日连续最高水位平均值进行排频，取相应于重现期5—10年的外河水位作为设计水位。受潮汐影响的排水泵站，取重现期5—10年一遇的3～5d平均潮水位。在某些经济发展水平较高的地区或有特殊要求的粮棉基地和大城市郊区，如条件允许，对特别重要的排水泵站，可适当提高设计标准。用以确定泵站的设计扬程。•最低运行水位：取外河排水期历年最低水位的平均值。用以确定泵站的最低扬程和出水管口中心高程。•最高运行水位：当外河水位变幅较小，水泵在设计洪水位能正常运行时，其设计防洪水位即为最高运行水位；当外河水位变幅较大时，超过水泵扬程范围，取重现期10～20年一遇洪水的3～5d平均水位。用以确定泵站最高扬程。（二）排水泵站的特征扬程•同灌溉泵站一样，需确定设计扬程、平均扬程、最高扬程、最低扬程。•（1）设计扬程。按泵站进、出水池在设计水位时的水位差，加相应的水头损失求得。在此扬程下，泵站的提水流量应满足设计流量要求•（2）平均扬程。排水泵站的平均扬程计算方法同灌溉泵站。•（3）最高扬程。可按出水池最高运行水位与进水池设计水位之差，加相应的水头损失求得•（4）最低扬程。可按出水池最低运行水位与进水池最高运行水位之差加相应的水头损失求得。小结•1）灌溉泵站工程规划原则与排涝泵站工程规划原则的差别。•2）排涝设计流量的两种确定方法及不同的使用范围。•3）进出水池特征水位的推求是本节学习的重点，其数值的大小对泵站工程量的大小影响很大。作业•课后复习《水泵站设计示例与习题》教材中第2页至第15页泵站规划中的内容。•1）解排涝泵站枢纽布置形式。•2）熟悉我国部分地区排涝模数、灌溉制度及排涝设计标准。•3）熟悉安徽省排涝模数的确定及安徽省排涝设计标准。再见第四章水泵汽蚀与安装高程的确定•§4-1水泵汽蚀•§4-2叶片泵的汽蚀性能•§4-3水泵安装高程的确定§4-1水泵汽蚀教学目标:了解汽蚀现象、类型及危害。一、汽蚀概念水泵运行时，由于某些原因而使泵内局部位置的压力降低到水的饱和汽化压力时，水产生汽化，并产生大量汽泡。从水中离析出来的大量汽泡随着水流向前运动，达到高压区时受到周围液体的挤压而溃灭，气泡又重新凝结成水，气泡破灭时，水流质点从四周以高速向气泡中心冲击，产生强烈的局部水锤。这种现象就是水泵的汽蚀现象。§4-1水泵汽蚀•二、汽蚀类型•水泵常见汽蚀有三种类型。•1．叶面型汽蚀•2．间隙汽蚀•3．涡带汽蚀4-1离心泵汽蚀产生部位1、5—叶片正面汽蚀；4—前盖板汽蚀；2、3—叶片背面汽蚀。图4-2轴流泵汽蚀发生部位1——叶片正面汽蚀；2——叶片背面汽蚀；3——间隙汽蚀；4——轮毂体表面汽蚀；§4-1水泵汽蚀三、汽蚀的危害•1、水泵性能恶化，2、水泵过流部件发生破坏，3、产生噪音和振动四、小结§4-2叶片泵的汽蚀性能•一、汽蚀基本方程泵在运行时是否产生汽蚀，与泵本身抗汽蚀性能、泵吸水装置系统等因素有关。gwgvgpgvgpss2222122012汽§4-2叶片泵的汽蚀性能•二、汽蚀余量•汽蚀余量有两种概念，一是装置汽蚀余量，另一是必需汽蚀余量。•1．装置汽蚀余量（NPSH）a•2．必需汽蚀余量（NPSH）r§4-2叶片泵的汽蚀性能•当（NPSH）a（NPSH）c时，装置给水泵提供的汽蚀余量大于该泵临界汽蚀余量，水泵不至于发生汽蚀。当（NPSH）a=（NPSH）c时，处于临界状态，泵开始发生汽蚀。当（NPSH）a（NPSH）c时，泵内发生汽蚀，泵运行不安全。§4-2叶片泵的汽蚀性能•三、吸上真空高度吸上真空高度是指水泵进口处水流的绝对压力水头Ps/ρg小于大气压力的值，即是安装在水泵进口处真空表的读数，用符号Hsa表示。•四、小结、吸上真空高度、汽蚀余量、水泵的汽蚀方程式321§4-3水泵安装高程的确定教学目标：掌握安装高程的确定方法一、安装高程•水泵基准面高程称为水泵的安装高程。水泵安装过低，使泵房土建投资增大，施工难度增加；过高则水泵产生汽蚀。因此，只有合理确定水泵的安装高程，才能尽量降低泵站的造价，保证水泵的正常运行，防止汽蚀现象的发生。§4-3水泵安装高程的确定•二、安装高程的确定（一）用必需汽蚀余量（NPSH）r计算H允吸（二）用允许吸上真空高度Hsa计算H允吸§4-3水泵安装高程的确定三、水泵安装高程的确定水泵的安装高程为：注意：（1）注意修正H允吸；（2）轴流泵吸水高度四、小结、水泵安装高程的确定、水泵的汽蚀方程式、水泵的汽蚀现象321水泵的选型电动机的配套一、水泵的选型•1．首先应根据不同类型地区的特点，不同的排灌要求，采用不同的泵型。•2．从“水泵规格性能表”中初步几种规格的水泵，—般水泵大中型泵站台数以4～8台为宜。中小型泵站以３～６台为宜，小型泵站以２～３台为宜，•3．初选出水泵后，应进一步根据初选的情况，确定管路的具体布置，同时求出水泵的工作点看其工况点是否落在泵的高效区内，•4．校核最大设计扬程和最小设计扬程是否超出工作范围二、电动机的选型•选用电动机应从电源的容量，电压和水泵的轴功率、转速及传动方式等条件加以考虑，具体进行配套时可根据水泵容量来选择。•1．如功率小于100kW，通常采用一般用途的普通鼠笼型转子的异步电动机•2．如配套功率在100kW到300kW之间，可以采用起动性能较好的双鼠笼型JS及深槽式鼠笼型JC电动机•3．如配套功率大于300kW，可以采用特别加强绝缘的鼠笼型JSQ和绕线型JRQ电机三、辅助设备及管路附件选配••管路附件包括管件和阀件。•1．管件：喇叭管、带滤网的喇叭管、各种角度的弯管、偏心渐缩管、正心渐放管、伸缩管和岔型•2．阀件：阀件包括底阀、闸阀、蝶阀、逆止阀、拍门和缓闭阀等，四、配套设计的要点•1．离心泵抽水装置：离心泵抽水装置，在有正吸程的条件下，在进水管口设带滤网的喇叭管，当管径大于水泵的进口口径时，要设偏心渐缩接管，弯管随实际情况设定•2．轴流泵抽水装置轴流泵站，扬程低，流量大，一般管路较短，管径较大。由于轴流泵的特点，在扬程高时，轴功率大，因此不能用闸阀调节。一般只能在出水管口设拍门止逆，防止出水池的水倒流回进水池。谢谢第三章叶片泵工作点的确定•§3-1工作点的确定•§3-2叶片泵串并联运行•§3-3叶片泵工况调节§3-1工作点的确定教学目标：掌握工作点的概念及工作点的确定方法一、工作点及其确定工作点的意义水泵实际工作点：水泵运行时实际的出水流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度等称水泵实际工作点。§3-1工作点的确定水泵设计工作点：水泵在最高效率点运行时的流量、扬程、轴功率及吸上真空高度等称水泵设计工作点。§3-1工作点的确定二、管路系统的特性曲线•1、沿程水头损失h沿•2、局部水头损失h局•3、总水头损失h=h局+h沿§3-1工作点的确定•4、管路系统的特性曲线OR曲线（管路系统的特性曲线）BQH§3-1工作点的确定三、装置特性曲线•H=H需+SQ2四、工作点的确定1、图解法2、解析法五、小结AQOH§3-2叶片泵串并联运行•教学目标：掌握水泵串并联适用条件及工作点的确定方法。一、水泵的串联运行•1、定义：将第一台水泵的压水管作为第二水泵的吸水管，水由第一台水泵压入第二水泵，并以同一流量依次流过各台水泵。•2、目的：提高扬程•3、适用条件：单泵扬程不满足要求§3-2叶片泵串并联运行二、水泵串联运行工作点的确定•1、绘制装置特性曲线——R曲线•2、绘出水泵性能曲线——扬程纵向叠加法即得（Q—H）串联性能曲线•3、R曲线与（Q—H）曲线交点即为工作点§3-2叶片泵串并联运行•三、水泵的并联运行•1、定义：两台或几台水泵共用一个出水管•2、目的：节省管材、缩小占地面积，降低造价•3、适用条件：出水管路较长四、水泵并联运行工作点的确定•1、同型号并联：流量横向叠加法即得（Q—H）并联性能曲线•2、不同型号并联§3-3叶片泵工况调节•一、为什么要进行工作点调节•二、工作点调节（一）变速调节1、定义：改变水泵的转速，可以使水泵的性能曲线