水泵与水泵站4最终

第四章给水泵站4.1泵站分类与特点4.2水泵选择4.3泵站变配电设施及自动测控系统4.4水泵机组的布置与基础4.5吸水管路与压水管路4.6泵站水锤及其防护4.7泵站噪声及其消除4.8泵站中的辅助设施4.11给水泵站的土建要求4.12给水泵站的工艺设计给水泵站概述泵站主要工艺设施：水泵：离心泵、真空泵、排水泵管道：压水管、吸水管电机其他辅助设施：计量、引水、起重、排水、通风、减噪、采光、交通以及水锤消除泵站设计与管理主要内容：选泵依据选泵要点水泵机组布置基础安装要求吸、压水管要求吸、压水管管径确定闸阀与管道安装要求电机电器设备选用给水泵站概述§4.1泵站分类与特点1、按水泵机组与地面相对标高地面式泵站地下式泵站半地下式泵站施工方便，造价低，运行条件好水力条件最好，节省电耗地面式泵站半地下式泵站半地下式泵站：±0.00地坪以下深度小于地上部分层高（3~5m）。此类泵房较多，一般为水源水位变幅不大的取水泵站或送水泵站采用半地下泵站。施工困难，造价高，采光差，噪声控制、保温性能好§4.1泵站分类与特点矩形泵站圆形泵站半圆形泵站2、按泵房形式水位变幅较大的取水泵房，土建造价很高，采用圆形泵房比较经济，布置较紧凑，但管配件多。当场地允许、有条件时，给水泵房大都采用矩形布置，尤其是水厂内的送水泵房等，矩形布置可使水泵进出水管顺直，水流顺畅，管配件少，并便于就地维修。§4.1泵站分类与特点卧式泵泵站立式泵泵站深井泵泵站3、按水泵类型人工按钮，继电器控制远距离中央控制人工手动控制半自动化全自动化遥控泵站4、按操作条件DFW型卧式离心泵ISG型立式离心泵深井泵§4.1泵站分类与特点取水泵站送水泵站加压泵站循环泵站5、按泵站的作用一级泵站，浑水泵站二级泵站，清水泵站中间泵站取水泵站：将取水构筑物的原水输送给水厂中的水处理构筑物。水源吸水井泵房闸阀井2、工艺流程（地表水取水泵站）1、作用供水到水厂（净水构筑物）；直接供水到用户§4.1.1取水泵站(一级泵站,浑水泵站)净水构筑物生产车间或用户地下水取水泵站井3、基本构筑物：吸水井，泵房，闸阀井至水厂混合池4、主要特点（1）吸水井水位涨落悬殊，整个泵房高度很大。（2）泵房面积对整个泵站建设造价影响甚大，常采用地下式圆形钢筋混凝土结构，机组立式布置；（3）一般取水泵站供水量相对稳定，泵站选用同型号泵并联运行组合满足供水要求。（4）水质有悬浮物、杂质等，吸水井自流管前设格栅；（5）运行管理复杂，施工困难，具有季节性，扩建困难；临水深埋贵在平面5、取水泵站的设计（1）选址时，不允许建在防洪堤以内（2）设计时，泵房筒体的抗浮、抗裂、防倾覆、防滑坡等方面应周详计算。a.泵站与江水之间应有集水构筑物----吸水井；（通过引水管自流入吸水井）b.充分利用HS抬高泵房，降低造价（3）施工时，应考虑到争取在河道枯水位时候施工。（4）投产时，在运行管理方面必须注意通风、采光、起重、排水以及水锤防护等设施。（5）原则：“百年大计，一次完成”。土建上要求构筑物的稳定性，考虑好远期扩建可能。至水厂混合池清水池吸水井管网水塔1、作用：将水从水厂的清水池输送至城市管网泵房送水泵站：将水厂生产的清水提升到一定的压力或高度，通过管网系统输送给用户。§4.1.2送水泵站(二级泵站,清水泵站)2、工艺流程3、基本构筑物：吸水井，送水泵房4、主要特点：（1）吸水井水位变化小（不超过3~4m），埋深小，管理方便，泵站常采用地面式或半地下式；（2）送水水量和水压变化大，水泵型号多，调速运行在送水泵站管理中尤为重要；（3）水泵台数较多，泵房面积较大，常选矩形泵房，机组卧式布置；（4）水质好，清水泵站。5、吸水井形式分离式池内式吸水井吸水井分离式吸水井：有利于提高泵站运行的安全度。池内式吸水井：占地面积小，节省占地。§4.1.3加压泵站(中间泵站)3、特点：（1）水质好，埋深小，常采用地面式泵站；（2）进水口水位变化小，出水口水位变化大；加压泵房二级泵房2、作用：降低送水泵房出水压力和管道压力,降低电耗减少了管网漏损水量。加压泵站：接力提升输水压力的泵站。1、目的（1）输配水管线很长时，给水管网面积很大时；（2）给水对象所在地的地势较高时；（3）大中型城市给水系统实行分区分压供水方式。4、设置方式§4.1.3加压泵站(中间泵站)水库泵房管网清水池+泵站方式N调节池+泵站（调蓄泵站、水库泵站）方式二级泵站增压泵房管网直接串联方式N直接串联（二级泵站+增压泵站）方式1、使用范围：电厂、钢厂、石化等大型企业2、工艺流程：（1）供水可靠性要求高：备用泵多（2）水泵机组多、型号多：20～80台（2）启泵频繁：一般采用半地下式自灌式引水方式（3）扬程相对恒定3、特点：§4.1.4循环泵站工业企业或其他循环供水系统中由生产过程中排出的废水经适当处理（净化、冷却处理等）收集于集水池后，将其加压提升回用于生产过程中所需的提升泵站。热水泵冷水泵A§4.2泵的选择所需的流量、扬程一、一级泵站设计流量有三种基本情况：TQQdr1Qr——一级泵站中水泵所供给的流量(m3／h)；Qd——供水对象最高日用水量(m3／d)；α——系数（输水管漏损和净水构筑物自身用水），一般取α=1.05-1.10T——一级泵站在一昼夜内工作小时数。——一级泵站中水泵所供给的流量(m3／h)；rQ按照最高日平均时供水量确定，并计入输水管漏损和净水构筑物自身用水B、泵站将水直接供给用户或送到地下集水池C、对于供应工厂生产用水的一级泵站直流给水系统—泵站流量应按最高日最高时用水量计循环给水系统—泵站流量应以平均日用水量计（补充新鲜水量）§4.2泵的选择用户TQKQdhr地下水Kh——小时变化系数二、一级泵站设计扬程确定hhhHHdsSTHST―静扬程；∑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）（慎加）；HST1-用水量变化曲线；2-二级泵站设计供水线三、二级泵站设计流量确定城市用水量变化曲线每日平均时用水量=100/24=4.17%Qr——二级泵站中水泵所供给的流量(m3／h)；Qd——供水对象最高日用水量(m3／d)；Kh——小时变化系数T——二级泵站在一昼夜内工作小时数。TQKQdhr%100年最高日平均时供水量年最高日最高时供水量hK三、二级泵站设计流量确定TQKQdhr按照二级泵站分级的最大一级考虑按照管网高日高时流量考虑按照二级泵站分级的最大一级考虑按照管网高日高时流量考虑TQKQdhr三、二级泵站设计流量确定按照高日高时系统用水量—水塔供水量1-用水量变化曲线；2-二级泵站设计供水线三、二级泵站设计流量确定（１）对于大城市的给水系统，采用分级供水方式，泵站的设计流量按最高日最高时用水量计；（２）对于中等城市的给水系统，视有无水塔以及水塔在管网中的位置而定，泵站的设计流量要通过计算管网平差后确定；（３）对于小城市的给水系统，采用均匀供水方式，泵站的设计流量按最高日平均时用水量计；城市用水量变化曲线每日平均时用水量=100/24=4.17%四、二级泵站设计扬程确定sevdsSTHhhHHHST―用户点（控制点）地形标高与清水池最低水位的高差；∑hs―水泵装置吸水管路水损;∑hd―水泵装置压水管路及其管网水损;Hsev―控制点要求的最小服务水头；HHsevdhshHST四、二级泵站扬程确定市政管网直接供水Hminsev10m（N=1层）12+（N-2）×4m（N≥2层）例如6层楼为：12+（6-2）×4＝28m1、最不利工况确定五、选泵要点（原则）2、减少能量浪费的途径（1）大小兼顾，调配灵活（2）型号整齐、互为备用（3）换轮运行（４）调速运行３、提高运行效率的途径（1）减少水头损失（2）合理地用尽各水泵的高效段（3）要近远期相结合，“小泵大基础”（4）大中型泵站需作选泵方案比较1、最不利工况确定一个小区给水泵站的管路总长度L=3000m，管径为DN=500mm，管材为钢管，最大工况时的流量Qmax=795m3/h，最小流量Qmin=396m3/h，吸水井最低水位与最不利地形高差HST=1m，供水最不利点所需的服务水头为Hsev=6m，在最大流量Qmax时从泵站至最不利点的管路水头损失∑h=9.3m，泵站内部水头损失h泵站=2m，安全水头H安全=1.5m。试选择水泵？解：选泵步骤(1)首先确定水泵的设计供水量Qmax=795m3/h,Qmin=396m3/h(2)计算水泵的设计扬程H=HST+Hsev+∑h+h泵站+H安全=1+6+9.3+2+1.5=19.8m(3)根据Qmax=795m3/h，H=19.8m，查水泵样本或给排水手册第11册常用设备：选用S300-19(12Sh-19)高效区Q=612~935m3/hH=23~14mHHsevdhshZa加压泵站(4)绘制水泵最不利工况点，确定所选水泵是否合适需要首先从样本中把12Sh-19的水泵特性曲线绘制在坐标纸上，同时绘制出管道特性曲线：H=7+233.47Q2H=HST+Hsev+∑h+h泵站+H安全=1+6+9.3+2+1.5=19.8m∑h总=9.3+2=11.3m，∑h总=SQ2maxS=11.3/0.222=233.47M80020查图得工作流量Q=800m3/h工作扬程H=20m水泵效率η=82%选泵合适。1、最不利工况确定3961226水泵在Qmin=396m3/h时，水泵供给的扬程H=12m管道所需的扬程H=26m浪费的扬程14m水泵效率η=62%N（1）大小兼顾，调配灵活已知：用水区的用水量从最大为795m3／h到最小为396m3／h，逐时变化。12Sh—19型水泵特性曲线四台不同型号水泵Q-H曲线2、减少能量浪费的途径在用水量和所需水压变化较大的情况下，选用性能不同的水泵的台数越多越能适应用水量变化的要求，浪费的能量越少。五、选泵要点（原则）（２）型号整齐、互为备用A.对于水源水位变化不大的取水泵站B.管网中设有足够调节量的前水塔的送水泵站C.流量与扬程比较稳定的循环泵站下面情况的选泵应重点考虑本要点：2、减少能量浪费的途径（３）换轮运行（４）调速运行五、选泵要点（原则）３、提高运行效率的途径(1)减少水头损失(2)合理地用尽各水泵的高效段(3)要近远期相结合，“小泵大基础”(4)大中型泵站需作选泵方案比较：扬程的利用率；不同工况下的效率情况。五、选泵要点（原则）例根据给水管网设计资料，己知最高日最高时用水量为920L／s，时变化系数Kh为1.7，日变化Kd为1.3，管网最大用水时水头损失为11.5m，吸水管水头损失为1.5m。泵站吸水井最低水位到管网中最不利点地形高差为2m，用水区建筑物层数为3层，试进行送水泵站水泵的选型设计。五、选泵要点sevdsSTHhhHHmH3521625.115.12Hsev=12+（3-2）×4m=16m%100年最高日平均时供水量年最高日最高时供水量hK%100年平均日供水量年最高日供水量dKTQKQdhrhrdKQTQQr——二级泵站中水泵所供给的最高日最高时流量(m3／h)；Qd——供水对象最高日用水量(m3／d)；sLKKQKTQQdhrd/4163.17.1920d均日均时HST根据最高日最高时用水量为920L／s，所需的扬程H=35m；mH2221622流量Q=30L/s，平均日平均时流量Q=416L/s，H=31m六、选泵时尚需考虑的其它因素（1）水泵的构造形式；（2）应保证水泵的正常吸水条件；（3）应选用效率较高的水泵，尽量选用大泵；（4）选择当地制造的成系列生产的、比较定型的和性能良好的产品；（5）选用一定数量的备用泵。§4.2泵的选择ISG型管道离心泵IS、IR型单级单吸离心泵S型单级双吸离心泵七、确定备用泵的型号和台数《室外给水规范》GB50013-20066.1.3泵房一般宜设1~2台备用水泵。备用水泵型号宜与工作水泵中的大泵一致。《泵站设计规范》GB50265-2