有关水泵设计中几个需注意的问题.doc

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1、重点：熟练掌握对吸水管路的要求和尺寸确定、布置方式、压力水管的线路选择、布置方式、尺寸确定、水击计算及防护措施等；掌握吸水管材料选择和引水方式的选择及穿墙管连接形式选择、压力水管的类型和铺设方式及支承方式等；了解水击定义、分类和发展过程等。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。第一节吸水管设计图9—1—1正确的和不正确的吸水管安装正确不正确一、管道材料选择钢管具有强度高，壁薄，重量轻，水头损失小，便于运输、安装和检修等优点。但使用寿命较短，一般

2、20～30年。在泵站工程中应用极为广泛。一般选择钢管，临时泵站可选用橡胶管。二、对进水管的要求1.不漏气吸水管路不允许漏气，否则会使水泵的工作发生严重故障。当进入空气时，水泵的出水量将减少，甚至吸不上水。吸水管路一般采用钢管，因钢管强度高，接口可焊接，密封性胜于铸铁管。钢管埋于土中时应涂沥青防腐层。也有不少泵站采用铸铁管的，但施工时接头一定要严密。图9—1—2吸水管在吸水井中的位置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逸出，如吸水管路的设计考虑不当，就会在吸水管道的某段(或某处)上出现积气，形成气

3、囊，影响过水能力，严重时会破坏吸水。图9—1—3吸水管末端的隔板图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，一般大于0.005，以免形成气囊(如图9—1—1所示)。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。吸水管的断面一般应大于水泵吸入口的断面，这样可减小管路水头损失，吸水管路上的变径管可采用偏心渐缩管(即偏心大小头)，保持渐缩管的上边水平，以免形成气囊。3.不吸气如吸水管进口淹没深度不够，由于进口处水流产生游涡、吸水时带进大量空气。严重时也将破坏水泵正常吸水。这类情形，多见于取

4、水泵房在河道枯水位情况下吸水。为了避免吸水井（建筑物）水面产生游涡，防止水泵吸入空气，吸水管进口在最低水位下的淹没深度不应小于0.5～1.0，如图9—1—2所示。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，如图9—1—3所示。为防水泵吸入井底的沉渣，并使水泵工作时有良好的水力条件，应遵守以下规定：263⑴.吸水管的进口高于井底不小于0.8，如图9—1—1。为吸水管喇叭口(或底阀)扩大部分的直径。⑵.吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于（0.75～1.O）。⑶.在同一井中安装有几根吸水管时，吸水喇叭口之间的距离不小于(1.5～2.0)。

5、图9—1—4铸铁底阀当水泵采用抽气设备充水或能自灌充水时，为了减少吸水管进口处的水头损失，吸水管进口通常采用喇叭口形式。如水中有较大的悬游杂质时，喇叭口外面还需加设滤网，以防水中杂物进入水泵。当水泵从压水管引水启动时，吸水管上有时装有底阀。底阀过去一般用水下式，装于吸水管的进口。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。图9—1—4所示一种铸铁底阀，在水泵停机时，碟形阀门在吸水管中水压力及本身重量作用下落座，使水不能从吸水管逆流。底阀上附有滤网，以防止杂物进入水泵堵塞或损坏叶轮。图9—1—5水上式底阀1—吸水管；2

6、—底阀；3—滤罩；4—工作台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。水上式底阀，如图9—1—5所示。由于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。三、引水方式的选择当机房靠近水源，水源含沙量较小，水位变化幅度较小，引水流量不大时，可选用管式引水，岸坡较陡时采用直管式，较缓时用斜杆管式。当机房靠近水源，水源含沙量较大且岸坡岩基较陡时，可选用涵洞引水。当岸坡较缓，出水建筑物离

7、水源较远时，可选用明渠引水，以缩短压力管道长度，降低工程造价。四、穿墙管连接形式选择1.刚性连接对于取水泵站，当机组采用落井式安装方式（水泵和动力机的基准面均低于校核洪水位）或半落井式（水泵的基准面低于校核洪水位，动力机的基准面高于校核洪水位）时，为了避免外水进入泵房，需要采用这种连接方式。即在予留孔内浇注二期砼。2.柔性连接对于正常安装（水泵和动力机的基准面均高于校核洪水位）的取水泵站和其它泵站，为了减少温度应力，穿墙管一般均采用柔性的连接方式。予留孔内不浇注二期砼。管道能够自由伸缩，不产生温度应力。五、尺寸确定1.管径确定为减少吸水管

8、路水头损失，充分利用水泵吸上扬程，一般按经济流速控制，吸水管的经济流速一般控制在1.5～2.0。由此可推出经验公式：(9—1—1)另外，吸水管的直径一般比水泵进口径直径大50～150。2.壁厚