泵與泵站總結(jié)

布置機組小結(jié)：

(1)相鄰機組的基礎(chǔ)之間應(yīng)有一定寬度的過道；(2)方便檢修；(3)裝有大型機組泵站，留有適當(dāng)面積；(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�盡可能不增大泵房尺寸。

選泵時尚需考慮的其它因素：

(1)水泵的構(gòu)造形式對泵房的大小、結(jié)構(gòu)形式和泵房內(nèi)部布置、泵站造價等有影響。(2)應(yīng)在保證不發(fā)生氣蝕的前提下，應(yīng)充分利用水泵的允許吸上真空高度。(3)應(yīng)選用效率較高的水泵，如盡量選用大泵。(4)根據(jù)供水對象對供水可靠性的不同要求，選用一定數(shù)量的備用泵。(5)應(yīng)盡量結(jié)合地區(qū)條件優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)刂圃斓某上盗猩�產(chǎn)的、比較定型的和性能良好的產(chǎn)品。水泵并聯(lián)工作特點：

(1)增加供水量；(2)通過開停水泵的臺數(shù)調(diào)節(jié)泵站的流量和揚程，以達到節(jié)能和安全供水；(3)水泵并聯(lián)輸水提高泵站運行調(diào)度的靈活性和供水的可靠性。

2、在確定水泵調(diào)速范圍時，應(yīng)注意如下幾點：

(1)調(diào)速水泵安全運行的前提是調(diào)速后的轉(zhuǎn)速不能與其臨界轉(zhuǎn)速重合、接近或成倍數(shù)。否則產(chǎn)生共振現(xiàn)象使泵機組遭到破壞。(2)水泵的調(diào)速一般不輕易地調(diào)高轉(zhuǎn)速。否則容易出現(xiàn)機械性的損烈，嚴重時葉輪飛裂。(3)合理配置調(diào)速泵與定速泵臺數(shù)的比例。(4)水泵調(diào)速的合理范圍應(yīng)使調(diào)速泵與定速泵均能運行于各自的高效段內(nèi)。啟動前的準(zhǔn)備工作

(1)檢查：螺栓、軸承、出水閥、壓力表及真空表，供配電設(shè)備(2)盤車：轉(zhuǎn)動機組的聯(lián)軸器，檢查水泵及電動機內(nèi)有無不正常的現(xiàn)象(3)灌泵：向水泵及吸水管中充水,以便啟動后能在泵入口處造成抽吸液體必須真空值(4)閉閘啟動：閉閘運行時間一般不應(yīng)超過23min，否則泵內(nèi)液體發(fā)熱，會造成事故。雨水泵站分類：

干室式：電機運行條件好，檢修方便，衛(wèi)生條件好。缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高

濕室式：結(jié)構(gòu)簡單造價低，缺點：檢修不方便，泵站較潮濕有臭味選泵要點：(1)大小兼顧，調(diào)配靈活(2)型號整齊，互為備用(3)合理地用盡各水泵的高效段要(4)近遠期相結(jié)合�！靶”么蠡�礎(chǔ)”（5）大中型泵站需作選泵方案比較型號意義：IS100-65-250A

IS采用ISO國際標(biāo)準(zhǔn)的單級單吸清水離心泵；100泵吸入口直徑（mm）；65泵壓出口直徑（mm）；250葉輪直徑（mm）；A葉輪第一次切削（mm）。

雨水泵站的出流設(shè)施包括出流井、出流管、超越管(溢流管)、排水口作用：出流井中設(shè)有各泵站出口的拍門，雨水經(jīng)出流井、出流管和排水口排入天然水體。派們可以防止水流倒灌入泵站。溢流管的作用是當(dāng)水體水位不高，同時排水量不大時，或在泵發(fā)生故障或突然停電時，用以排泄雨水。在溢流管的檢查井中應(yīng)裝設(shè)閘板，平時該閘板關(guān)閉。

1.允許吸上真空高度Hs：泵在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（20℃，1atm）運行時，泵所允許的最大的吸上真空高度。

4.水錘：在壓力管道中，由于流速的劇烈變化而引起一系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊現(xiàn)象，稱為水錘(又叫水擊)。

5.停泵水錘：指水泵機組因突然失電或其他原因，造成開閥停車時，在水泵及管路中水流速度發(fā)生遞變而引起的壓力遞變現(xiàn)象。6.常用的起重設(shè)備有移動吊架、單軌吊車梁和橋式行車(包括懸掛起重機)。

7.泵的分類：葉片式泵（裝有葉片的葉輪高速旋轉(zhuǎn)）容積式（改變泵體工作室容積）、其他

8.減漏方式：減小接縫間隙、增加泄漏通道阻力9.揚程：泵對單位重量液體所做的功

11.汽蝕余量：指泵的進口處，單位重量液體所具有超過飽和蒸氣壓力的富裕能量。

12.泵吸水地形高度：泵吸水井（池）水面的測壓管水面至泵軸間的垂直距離。

按泵站在給水系統(tǒng)中的作用可分為：取水泵站、送水泵站、加壓泵站及循環(huán)水泵站。

取水泵站組成：吸水井、取水泵房、閘閥井選泵的依據(jù)：所需的流量、揚程以及其變化規(guī)律。

機組布置原則：機組的排列以不妨礙操作和維修的需要為原則。機組布置要求：應(yīng)保證運行安全，裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短、接頭配件最少、水頭損失最小并考慮泵站有擴建的余地。對吸水管路的要求：(1)不漏氣(2)不積氣(3)不吸氣吸水管中的設(shè)計流速建議數(shù)值：管徑小于250mm時，為1.0-1.2m/s；管徑=250--1000mm時，為1.2-1.6m/s;管徑大于1000mm時，為1.6-2.0m/s。對壓水管路的要求(1)不漏水管材及接逢(2)方便檢修法蘭連接(3)安全橡膠接頭、止回閥

(4)操作方便直徑≥400mm，電動閥壓水管路的設(shè)計流速為:

管徑小于250mm時，為1.52.0m/s；管徑=250--1000mm時，為2.02.5m/s；管徑大于1000mm時，為2.5-3.0m/s

水柱分離：管路中某處的壓力降到當(dāng)時水溫的飽和蒸氣壓以下時，水發(fā)生汽化，破壞水流連續(xù)性，造成水柱分離(又叫水柱拉斷)，而在該處形成“空腔段”。

斷流(彌合)水錘：當(dāng)分離開的水柱重新彌合時或“空腔段”重新被水充滿時，由于兩股水柱間的劇烈碰撞會產(chǎn)生壓力很高的“斷流(彌合)水錘”。

防止升壓過高的措施A、設(shè)置水錘消除器B、設(shè)空氣缸C、采用緩閉閥D、取消止回閥

選泵控制條件為：2Q1+nQ2=QQ1=2Q2H=Hp

泵站的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)包括單位水量基建投資、輸水成本和電耗排水泵站的組成：機器間，集水池，格柵，輔助間排水泵站的分類：

按排水性質(zhì)分：污水泵站、雨水泵站、合流泵站、污泥泵站按作用分：中途泵站、終點泵站

按能否自流充水分:自灌式泵站、非自灌式泵站按泵房形狀分:圓形泵站、矩形泵站按組合關(guān)系分:合建泵站、分建泵站

按控制方式分:人工控制泵站、半自動化泵站、全自動化泵站、遙控泵站

吸水管設(shè)計流速：大于0.7m/s，一般1.0~1.5m/s，吸水管很短時，可2.0~2.5m/s。

壓水管設(shè)計流速：不小于1.5m/s，兩臺或兩臺泵合用壓水管時，單泵流速不小于0.7m/s。雨水泵站的特點：大Q小H分類：

干室式：電機運行條件好，檢修方便，衛(wèi)生條件好。缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高

濕室式：結(jié)構(gòu)簡單造價低，缺點：檢修不方便，泵站較潮濕有臭味

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單吸式單級離心泵雙吸式葉片式泵混流泵軸流泵漩渦泵節(jié)段式多級蝸殼式（水平中開式）雙殼體筒型式蝸殼式導(dǎo)葉式旋槳式轉(zhuǎn)葉式活塞（或柱塞）泵隔膜泵齒輪泵螺桿泵滑片泵等泵容積式泵往復(fù)泵回轉(zhuǎn)泵真空泵射流泵水擊泵等其它類型泵第三節(jié)泵及泵站的發(fā)展趨1、大型化、大容量化特別是取水水泵和排水水泵2、高揚程、高轉(zhuǎn)速，單級揚程已經(jīng)達到1000m。3、系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化按照通用標(biāo)準(zhǔn)第二章葉片式泵

2.1離心泵的工作原理：當(dāng)一個敞口圓筒繞中心軸作等角速旋轉(zhuǎn)時，圓筒內(nèi)的水面便成拋物線上升的旋轉(zhuǎn)凹面，圓通半徑越大，轉(zhuǎn)的越快時，液體沿圓筒壁上升的高度就越大。將電動機高速旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)化為被抽升液體的動能和勢能。

2.2離心泵的組成主要有：葉輪、泵軸、泵殼、泵座、軸封裝置、減漏環(huán)、軸承座、聯(lián)軸器、軸向力平衡裝置葉輪

葉輪一般分為單吸式葉輪與雙吸式兩種

葉輪按其蓋板情況又可分為封閉式葉輪（效率高，但要求輸送的介質(zhì)較清潔），敞開式葉輪（效率低，適宜輸送含有較大顆粒雜質(zhì)的液體）和半開式葉輪（適宜輸送含有雜質(zhì)的液體）三種形式。泵殼

離心泵的泵殼通常鑄成蝸殼形軸封裝置

1.填料密封:泵采用填料密封時，填料環(huán)的位置安放要正確，填料的松緊程度必須適當(dāng)，

以液體能一滴一滴滲出為宜。

2.機械密封：分為非平衡型（不宜在高壓下使用）平衡型（可用于高壓下）

減漏環(huán)

單環(huán)型雙環(huán)型雙環(huán)迷宮性軸承座軸承座

分為滾動軸承和滑動軸承

滾動軸承按荷載大小分為滾珠軸承和滾柱軸承（荷載大時采用）依荷載性質(zhì)分為徑向式軸承（只承受徑向荷載）和止推式軸承（只承受軸向荷載）徑向止推式軸承（承受徑向和軸向荷載）聯(lián)軸器

電動機的出力是通過聯(lián)軸器來傳遞給泵的。聯(lián)軸器有剛性和撓性兩種。軸向力平衡措施軸向力平衡措施

只有單吸式離心泵才存在軸向力平衡措施，因其葉輪缺乏對稱性，葉輪兩側(cè)作用的壓力不相等，一般采用在葉輪的后蓋板上鉆開平衡孔，并在后蓋板上加裝減漏環(huán)。

2.3葉片泵的基本性能參數(shù)1.有效功率：單位時間內(nèi)流體從泵中所獲得的總能量。Ne，它等于重量流量和揚程的乘積：Ne＝γQH＝QP

2.軸功率N：原動機傳遞到泵軸上的輸入功率

3.轉(zhuǎn)速n水泵葉輪的轉(zhuǎn)動速度，通常以每分鐘轉(zhuǎn)動的次數(shù)來表示，以字母n表示常用單位為r／min。

在往復(fù)泵中轉(zhuǎn)速通常以活塞往復(fù)的次數(shù)來表示(次／nlin)

4.效率η被輸送的流體實際所得到的功率比原動機傳遞給泵軸端的功率要小，它們的比

值稱為泵效率

5.允許吸上真空高度(Hs)指水泵在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(即水溫為20℃、表面壓力為一個標(biāo)推大

氣壓)運轉(zhuǎn)時，水泵所允許的最大的吸上真空高度(即水泵吸入口的最大真空度)。單位為mH20。水泵廠一般常用Hs來反映離心泵的吸水性能。

6.汽蝕現(xiàn)象：水泵運行時，由于某些原因而使泵內(nèi)局部位置的壓力降低到水的飽和汽化壓力時，水產(chǎn)生汽化，并產(chǎn)生大量汽泡。從水中離析出來的大量汽泡隨著水流向前運動，達到高壓區(qū)時受到周圍液體的擠壓而潰滅，氣泡又重新凝結(jié)成水，氣泡破滅時，水流質(zhì)點從四周以高速向氣泡中心沖擊，產(chǎn)生強烈的局部水錘。這種現(xiàn)象就是水泵的汽蝕現(xiàn)象。7.氣蝕余量(Hsv)指水泵進口處，單位重量液體所具有超過飽和蒸氣壓力的富裕能量。水泵廠一般常用氣蝕余量來反映軸流泵、鍋爐給水泵等的吸水性能。單位為mH20。氣蝕余量在水泵樣本中也有以Δh來表示的。2.4離心泵的基本方程

1

HTu2C2uu1C1ug離心泵的理論揚程與液體的容重即密度無關(guān)

但當(dāng)輸送不同容重的液體時，水泵所消耗的功率將是不同的。

HTH1H2

水泵的揚程由兩部分能量組成，一部分為勢揚程(H1)，另一部分為動揚程(H2)，它在流出葉輪時，以比動能的形式出現(xiàn)。2.5離心泵裝置的總揚程22v2v1HHdHvZ

2g2.6離心泵的特性曲線

離心泵的理論特性曲線沒有考慮1.葉槽中液流不均勻的影響2.泵內(nèi)部的水頭損失即摩阻損失和沖擊損失hvM（1）揚程H是隨流量Q的增大而下降

(2)水泵的高效段：在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵存在一最高效率點，稱為設(shè)計點。該水泵經(jīng)濟工作點左右的一定范圍內(nèi)(一般不低于最高效率點的10％左右)都是屬于效率較高的區(qū)段，在水泵樣本中，用兩條波形線“”標(biāo)出。

(3)軸功率隨流量增大而增大，流量為零時軸功率最小。(“閉閘啟動”)(4)在QH曲線上各點的縱坐標(biāo)，表示水泵在各不同流量Q時的軸功率值。電機配套功率的選擇應(yīng)比水泵軸率稍大。

(5)水泵的實際吸水真空值必須小于QHS曲線上的相應(yīng)值，否則，水泵將會產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。(6)水泵所輸送液體的粘度越大，泵體內(nèi)部的能量損失愈大，水泵的揚程(H)和流量(Q)都要減小，效率要下降，而軸功率卻增大，也即水泵特性曲線將發(fā)生改變。

2.7離心泵裝置定速運行工況

工況點水泵瞬時工況點：水泵運行時，某一瞬時的出水流量、揚程、軸功率、效率及吸上真空高度等稱水泵瞬時工況點。決定離心泵裝置工況點的因素（1）水泵本身型號；（2）水泵實際轉(zhuǎn)速；（3）管路系統(tǒng)及邊界條件。

離心泵裝置工況點的改變(1)自動調(diào)節(jié)(2)人工調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)閥門；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；調(diào)節(jié)葉輪；水泵的聯(lián)合運行

2.8離心泵裝置調(diào)速運行工況

1.葉輪相似定律：凡是兩臺泵能滿足幾何相似和運動相似的條件，稱為工況相似泵。

葉輪相似定律有三個方面：

1、第一相似定律確定兩臺在相似工況下運行水泵的流量之間的關(guān)系。

vQQn33n

QmnmQm(v)mnm

2、第二相似定律確定兩臺在相似工況下運行水泵的揚程之間的關(guān)系。22hHnH22n22Hm(h)mnmHmnm

3、第三相似定律確定兩臺在相似工況下運行水泵的軸功率之間的關(guān)系。

NNm5nn33m(M)m(M)NNm5n33

2.8.2相似定律的特例比例律

Q1n1H1n1nm把相似定律應(yīng)用于以不同轉(zhuǎn)速運行的同一臺葉片泵，則可得到比例律

()2N1H2n2Q2n2N2n2

(1)已知水泵轉(zhuǎn)速為nl時的(QH)l曲線，但所需的工況點，并不在該特性曲線上，而在坐標(biāo)

(n1)3點A2(Q2，H2)處�，F(xiàn)問；如果需要水泵在A2點工作，其轉(zhuǎn)速n2應(yīng)是多少?求“相似工況拋物線”

HkQ

求A點：相似工況拋物線與(QH)l線的交點。求n2nn21Q2Q1

2、比例律應(yīng)用的數(shù)解方法

n2n1Q1Q2n1Q2SxkH2(n1n1)HxSxQ222Hx

2.8.３相似準(zhǔn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)(ns)

13Q2Hm4

nsn()()QmH比轉(zhuǎn)數(shù)：當(dāng)模型泵在上最高效率下，當(dāng)有效功率等于735.5W，揚程等于1M，流量等于0.075M3/S，這時該模型泵的轉(zhuǎn)數(shù)就叫做與他相似的實際泵的比轉(zhuǎn)數(shù)。

當(dāng)流速一定時，比轉(zhuǎn)數(shù)越大，流量越大，揚程越低。

幾何相似的泵在相似工況下運行時，其比轉(zhuǎn)數(shù)相等，但同一臺水泵在不同工況下運行時，其比轉(zhuǎn)數(shù)并不相等。

離心泵高揚程低流量，比轉(zhuǎn)數(shù)低，要降低比轉(zhuǎn)數(shù)就要增大外經(jīng)，減小內(nèi)徑外型扁平，葉輪流槽狹長成瘦長型

2.8.4調(diào)速途徑級調(diào)速范圍（出判斷）

在確定水泵調(diào)速范圍時，應(yīng)注意如下幾點：

(1)調(diào)速水泵安全運行的前提是調(diào)速后的轉(zhuǎn)速不能與其臨界轉(zhuǎn)速重合、接近或成倍數(shù)。(不能超出振動頻率（臨界轉(zhuǎn)速）大于第一臨界轉(zhuǎn)速的1。3倍，小于第二臨界轉(zhuǎn)速的70%)(2)水泵的調(diào)速一般不輕易地調(diào)高轉(zhuǎn)速。

(3)合理配置調(diào)速泵與定速泵臺數(shù)的比例。(合理確定調(diào)速范圍（結(jié)合實際，幾調(diào)幾定）)(4)水泵調(diào)速的合理范圍應(yīng)使調(diào)速泵與定速泵均能運行于各自的高效段內(nèi)。(調(diào)速前后要考慮高效段)

切削率的計算

2.10離心泵并聯(lián)工況

并聯(lián)工作的圖解法

1、同型號的兩臺(或多臺)泵并聯(lián)后的總和流量，將等于某場程下各臺泵流量之和。

2、同型號、同水位的兩臺水泵的并聯(lián)工作

結(jié)論：

(1)N’＞N1,2，因此，在選配電動機時，要根據(jù)單條單獨工作的功率來配套。

(2)Q’＞Q1,2，2Q’＞Q1+2，即兩臺泵并聯(lián)工作時，其流量不能比單泵工作時成倍增加。3、不同型號的2臺水泵在相同水位下的并聯(lián)工作

4、如果兩臺同型號并聯(lián)工作的水泵，其中一臺為調(diào)速泵，另一臺是定速泵。在調(diào)速運行中可能會遇到兩類問題：

(1)調(diào)速泵的轉(zhuǎn)速n1與定速泵的轉(zhuǎn)速n2均為已知，試求二臺并聯(lián)運行時的工況點。其工況點的求解可按不同型號的2臺水泵在相同水位下的并聯(lián)工作所述求得。(2)只知道調(diào)速后兩臺泵的總供水量為QP(HP為未知值)，試求調(diào)運泵的轉(zhuǎn)速n1值(即求調(diào)速值)。

5、一臺水泵向兩個并聯(lián)工作的高地水池輸水（1）水泵向兩個高地水池輸水

2.11離心泵的吸水性能

1、氣穴現(xiàn)象：當(dāng)葉輪進口低壓區(qū)的壓力Pk≤Pva時，水就大量汽化，同時，原先溶解在水里的氣體也自動逸出，出現(xiàn)“冷沸”現(xiàn)象，形成的汽泡中充滿蒸汽和逸出的氣體。汽泡隨水流帶入葉輪中壓力升高的區(qū)域時，汽泡突然被四周水壓壓破，水流因慣性以高速沖向汽泡中心，在汽泡閉合區(qū)內(nèi)產(chǎn)生強烈的局部水錘現(xiàn)象，其瞬間的局部壓力，可以達到幾十兆帕。此時，可以聽到汽泡沖破時炸裂的噪音，這種現(xiàn)象稱為氣穴現(xiàn)象。

(1)氣蝕現(xiàn)象：一般氣穴區(qū)域發(fā)生在葉片進口的壁面，金屬表面承受著局部水錘作用，經(jīng)過一段時期后，金屬就產(chǎn)生疲勞，金屬表面開始呈蜂窩狀，隨之，應(yīng)力更加集中，葉片出現(xiàn)裂縫和剝落。在這同時，由于水和蜂窩表面間歇接觸之下，蜂窩的側(cè)壁與底之間產(chǎn)生電位差，引起電化腐蝕，使裂縫加寬，最后，幾條裂縫互相貫穿，達到完全蝕壞的程度。水泵葉輪進口端產(chǎn)生的這種效應(yīng)稱為“氣蝕”。氣蝕的危害

水泵性能惡化甚至停止出水；水泵過流部件發(fā)生破壞；

產(chǎn)生噪音和振動；

為了避免氣穴和氣蝕現(xiàn)象要計算泵最大安裝高度

如果，泵安裝時及地點的氣壓是ha,不是10.33mH2O時或水溫是t而不是20℃時，則對水泵廠所給定的Hs值進行修正：Hs’=Hs-(10.33-ha)-(hva-0.24)P84Hsv+Hs=(ha-hva)+v12g2.13軸流泵及混流泵

軸流泵的基本構(gòu)造：吸入管葉輪（可以分為固定式、半調(diào)試和全調(diào)試三種）導(dǎo)葉軸

和軸承密封裝置工作原理：

第三章其他泵與風(fēng)機射流泵

2工作原理流體經(jīng)過噴管加速后壓力會降低，射流泵就是利用這個原理，利用工質(zhì)加速后形成的真空卷吸要輸送的流體。工作流體Qo從噴嘴高速噴出時，在喉管入口處因周圍的空氣被射流卷走而形成真空，被輸送的流體QS即被吸入。兩股流體在喉管中混合并進行動量交換，使被輸送流體的動能增加，最后通過擴散管將大部分工作原理動能轉(zhuǎn)換為壓力能。

1.

2.性能參數(shù)H1：噴嘴前工作液體具有比能(mH2O)；

H2：射流泵出口處液體具有比能．射流泵的揚程(mH2O)；

Ql：工作液體的流量(m／s)；Q2：被抽液體的流量(m／s)；F1：噴嘴的斷面積(m2)；F2：混合室的斷面積(m2)

33

流量比被抽液體流量工作液體流量射流泵揚程工作壓力噴嘴斷面混合室斷面Q2Q1H2壓頭比H1H2F1F2斷面比

射流泵優(yōu)點、缺點

優(yōu)點：

(1)構(gòu)造簡單、尺寸小、重量輕、價格便宜；

(2)便于就地加工，安裝容易，維修簡單；

(3)無運動部件，啟閉方便，當(dāng)吸水口完全露出水面后，斷流時無危險；(4)可以抽升污泥或其它含顆粒液體；

(5)可與離心泵聯(lián)合串聯(lián)下作從大口井或深井中取水。缺點：效率較低。

射流泵的應(yīng)用

(1)用作離心泵的抽氣引水裝置。

(2)在水廠中利用射流系來抽吸液氯和礬液，俗稱“水老鼠”。

(3)在地下水除鐵曝氣的充氧工藝中，利用射流泵作為帶氣、充氣裝置，以達到充氧目的。(4)作為生物處理的曝氣設(shè)備及浮凈比法的加氣水設(shè)備。(5)與離心泵聯(lián)合工作以增加離心泵裝置的吸水高度。(6)在土方工程施工中，用于井點來降低基坑的地下水位等。氣升泵原理

根據(jù)連通管原理wh1rmHm(h1h)參數(shù)

γw：水的容重(kg／m3)；

γm：揚水管內(nèi)水氣乳液的容重(kg／m)；

H1：井內(nèi)動水位至噴嘴的距離，稱為噴嘴淹沒深度(m)。h程升高度(m)。只要γ

wh1＞γmH

3

時，水氣乳液就能沿揚水管上升至管口而溢出，氣升泵就能正常工作。

優(yōu)點：井孔內(nèi)無運動部件，構(gòu)造簡單，工作可靠，在實際工程中，不但可用于井孔抽水，而且還可用于提升泥漿、礦漿、鹵液等。缺點：氣升泵與深井泵相比，效率低。

應(yīng)用：對于鉆孔水文地質(zhì)的抽水試驗，石油部門的“氣舉采油”以及礦山中井巷排水等方面，氣升泵的應(yīng)用常具有獨特之處。往復(fù)泵

原理依靠活塞、柱塞或隔膜在泵缸內(nèi)往復(fù)運動使缸內(nèi)工作容積交替增大和縮小來輸送液體或使之增壓的容積式泵。

活塞自左向右移動時，泵缸內(nèi)形成負壓，則貯槽內(nèi)液體經(jīng)吸入電動往復(fù)泵閥進入泵缸內(nèi)。當(dāng)活塞自右向左移動時，缸內(nèi)液體受擠壓，壓力]增大，由排出閥排出�；钊�往復(fù)一次，各吸入和排出一次液體，稱為一個工作循環(huán)；這種泵稱為單動泵。若活塞往返一次，各吸入和排出兩次液體，稱為雙動泵�；钊�由一端移至另一端，稱為一個沖程。

參數(shù)

沖程：活塞或柱塞在泵缸內(nèi)從一頂端位置移至另一頂端位置，這兩頂端之間的距離S稱為活塞行程長度(也稱沖程)，兩頂端叫做死點。特點：

(1)高揚程，小流量的容積式水泵。(2)必須開閘啟動

(3)不能用閘閥來調(diào)節(jié)流量。

(4)在給水排水泵站中，如果采用往復(fù)泵時，則必須有調(diào)節(jié)流量的設(shè)施。

(5)具有自吸能力。(6)出水不均勻。應(yīng)用：

在某些工業(yè)部門的鍋爐給水方面、在輸送持殊液體方面，在要求自吸能力高的場合下螺旋泵

原理：如圖螺旋泵傾斜放置在水中，當(dāng)電動機帶動螺旋軸時，螺旋葉片下端與水接觸，水就從螺旋葉片的P點進入葉片，水在重力作用下，隨葉片下降到Q點，由于轉(zhuǎn)動時的慣性力，葉片將Q點的水又提升至R點、而后在重力作用下，水又下降至高一級葉片的底部．如此不斷循環(huán)，水沿螺旋軸被一級一級地往上提起。主要參數(shù)：

1、傾角(θ)：指螺旋泵軸對水平面的安裝夾角。2、泵殼與葉片的間院：間隙越小，水流失越�。�泵效率越高，

3、轉(zhuǎn)速（n)：

4、揚程(H)：螺旋泵是低揚程水泵。揚程低、效率高。

5、泵直徑(D)：泵的流量取決于泵的直徑。一般認為：泵直徑越大，效率越高；泵的直徑與泵軸直徑之比以2:1為宜；

6、螺距(S)：沿螺旋葉片環(huán)繞泵軸呈螺旋形旋轉(zhuǎn)360度所經(jīng)軸向距離．即為一個螺旋導(dǎo)程λ。S=λ/Z

7、流量(Q)及軸功率(N)優(yōu)點：

1、提升流量大，省電。

2、螺旋泵只要葉片接觸水面就可把水提升上來。3．泵站設(shè)施簡單，減少土建費用。

4、不需要沒簾格，直接提升雜粒、木塊、碎布等。5、結(jié)構(gòu)簡單、制造容縣，維修簡單。6、提升活性污泥，對絨絮破壞較少。缺點：

1、揚程一般不超過6-8m，在使用上受到限制。2、不適用于水位變化較大的場合：3、螺旋泵必須斜裝，占地較大。

3.7離心式風(fēng)機與軸流式風(fēng)機

離心風(fēng)機風(fēng)機種類：低壓風(fēng)機；中壓風(fēng)機；高壓風(fēng)機

離心風(fēng)機定的構(gòu)造：葉輪風(fēng)機殼吸入口工作原理：離心式風(fēng)機的工作原理與離心泵的工作原理相同，只不過是所輸送的介質(zhì)不同。風(fēng)機機殼內(nèi)的葉輪安裝在由電動機或其它轉(zhuǎn)動專制帶動的傳動軸上。葉輪內(nèi)有些彎曲的葉片，葉片間形成氣體通道，進風(fēng)口安裝在靠近機殼中心處，出風(fēng)口偶同饑渴的周邊相切。當(dāng)電動機等原動機帶動葉輪轉(zhuǎn)動時，迫使葉輪中也片之間的氣體跟著旋轉(zhuǎn)，因而產(chǎn)生了離心力，并使流體從葉輪間的出口甩出，被甩出的流體進入機殼，于是機殼內(nèi)的流體壓強增高，然后經(jīng)蝸殼形狀的風(fēng)機殼中的流道被導(dǎo)向出口排出。與此同時，葉輪中心處由于流體被甩出而形成真空狀態(tài)，似的外界流體在大氣壓強的作用下沿吸入管源源不斷地被抽升到風(fēng)機的吸入口，在高速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)機葉輪作用下被甩出風(fēng)機葉輪而出入亞畜管道，這樣就形成了風(fēng)機的連續(xù)工作過程。

性能：流量：單位時間內(nèi)所輸送的氣體體積

全壓：單位質(zhì)量氣體通過風(fēng)機之后所獲得的有效能量，也就是風(fēng)機所輸送的單位質(zhì)量氣體從進口至出口的能量增值

功率：風(fēng)機的功率通常指風(fēng)機的輸入功率，即由原動機傳到風(fēng)機軸上的功率

效率：為了表示輸入的軸功率N被氣體利用的程度，用有效功率與軸功率之比來表示風(fēng)機的效率

轉(zhuǎn)速：指風(fēng)機葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)

軸流風(fēng)機工作原理

軸流式通風(fēng)機工作時，動力機驅(qū)動葉輪在圓筒形機殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，氣體從集流器進入，通過葉輪獲得能量，提高壓力和速度，然后沿軸向排出。軸流通風(fēng)機的布置形式有立式、臥式和傾斜式三種，小型的葉輪直徑只有100毫米左右，大型的可達20米以上。1.基本構(gòu)造

軸流式風(fēng)機主要由圓形風(fēng)筒、吸入口、裝有扭曲葉片的輪轂、流線型輪轂罩、電動機、電動機罩、擴壓管等組成。

軸流式風(fēng)機的種類很多：有單級軸流式風(fēng)機、雙級軸流式風(fēng)機、長軸式軸流風(fēng)機。主要特點

（1）與離心式相比結(jié)構(gòu)較為緊湊，外形尺寸小，重量輕；（2）動葉可調(diào)式工況經(jīng)濟性能好；

（3）動葉可調(diào)式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，轉(zhuǎn)動部件多，制造、安裝精度要求高，維護工作量大；（4）噪聲大，耐磨性差。

（5）特性曲線Q-P有拐點，適宜在大流量下運行。（6）Q=0,功率P達到最大，適宜與開閥啟動。（7）高效段范圍窄，不設(shè)置閥門調(diào)節(jié)。使用

（1）用途

低壓軸流風(fēng)機設(shè)計注意點

A、泵房形式：山區(qū)一般圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。“貴在平面”

B、在土建結(jié)構(gòu)方面應(yīng)考慮到河岸的穩(wěn)定性、泵房筒體的抗浮、抗裂、防傾覆、防滑坡等方面。

C、在施工過程中，要注意季節(jié)。

D、在泵房投產(chǎn)后，在運行管理方面必須很好地使用好通風(fēng)、采光、起重、排水以及水錘防護等設(shè)施。

E、在新建給水工程時，應(yīng)考慮到遠期擴建的可能性。其特點“百年大計，一次完成”。2.送水泵站(也稱二級泵站)

特點

二級泵站一般建設(shè)在水廠內(nèi)

吸水井形式有分離式吸水井和池內(nèi)使勁吸水井兩種。4.2泵站的選擇（主要依據(jù)流量揚程及其變化規(guī)律）A、泵站從水源取水，輸送到凈水構(gòu)筑物。QQrdTQr一級泵站中水泵所供給的流量(m／h)；

Qd供水對象最高日用水量(m／d)；

α為計及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而加的系數(shù)，一般取α=1.05-1.1T為一級泵站在一晝夜內(nèi)工作小時數(shù)

B、泵站將水直接供給用戶或送到地下集水池

QrQdT3

3

β給水系統(tǒng)中自身用水系數(shù)，一般取β＝1.01-1.024.2.2選泵要點(1)大小兼顧，調(diào)配靈活(2)型號整齊，互為備用

(3)合理地用盡各水泵的高效段（泵可以在（2.462.65）%Q日范圍內(nèi)經(jīng)濟的工作(4)要近遠期相結(jié)合。“小泵大基礎(chǔ)”(5)大中型泵站需作選泵方案比較

（6）其他因素：(1)水泵的構(gòu)造形式對泵房的大小、結(jié)構(gòu)形式和泵房內(nèi)部布置、泵站造價等有影響。

(2)應(yīng)在保證不發(fā)生氣蝕的前提下，應(yīng)充分利用水泵的允許吸上真空高度。(3)應(yīng)選用效率較高的水泵，如盡量選用大泵。

(4)根據(jù)供水對象對供水可靠性的不同要求，選用一定數(shù)量的備用泵。

(5)應(yīng)盡量結(jié)合地區(qū)條件優(yōu)先選擇當(dāng)?shù)刂圃斓某上盗猩�產(chǎn)的、比較定型的和性能良好的產(chǎn)品。

4.2.4選泵后的校核看看書4.3泵站變配電設(shè)施

1.電負荷一般分為三個等級：一級負荷（兩個獨立電源供電）二級負荷（兩回路供電或一回路專用線）三級負荷

2.電壓選擇：電壓等級有下列幾種：(1)規(guī)模很小的水廠：一般為380V。

(2)中小型凈水廠：6kV和10kV，10kV替代6kV。(3)大型水廠：35kV電壓。4.３.3變電所

(1)變電所的類型選擇

獨立變電所、附設(shè)變電所、室內(nèi)變電所(2)變電所的位置和數(shù)目

位置：位于用電負荷中心；考慮周圍的環(huán)境；考慮布線是否合理；

數(shù)目：由負荷的大小及分散情況所決定；考慮泵站的發(fā)展4.3.4常用電動機

1、根據(jù)所要求的最大功率、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)數(shù)選用電動機。

2、根據(jù)電動機的功率大小，參考外電網(wǎng)的電壓決定電動機的電壓。(1)功率在100kW以下，選用380V／220V或220／127V的三相交流電；(2)功率在200kW以上，選用l0kV(或6kV)的三相交流電；(3)功率在100-200kw之間，視泵站內(nèi)電機配置情況而定，3、根據(jù)工作環(huán)境和條件決定電動機的外形和構(gòu)造形式。

4、根據(jù)投資少，效率高，運行簡便等條件，確定所選電動機的類型。

給水排水泵站中，廣泛采用三相交流異步電動機，包括鼠籠式電動機和繞線式電動機4.３.5交流電動機調(diào)速

1、調(diào)節(jié)同步轉(zhuǎn)速(高效型調(diào)速)調(diào)節(jié)電源頻率(變頻調(diào)速)改變電機極對數(shù)(變極調(diào)速)

2、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率(能耗型調(diào)速、只用于異步電動機)調(diào)節(jié)電動機定子電壓

改變串入繞線式電機轉(zhuǎn)子電路的附加電阻值等4.３.6水泵機組的控制設(shè)備直接啟動：電動機功率小于10kW減壓啟動：電動機功率在10kw以上(1)手操作啟動器

(2)電磁啟動器

4.4水泵機組的布置與基礎(chǔ)

4.4.1水泵機組的布置

1、縱向排列(即各機組軸線平行單排并列)適用于如IS型單級單吸懸管式離心泵2、橫向排列適用側(cè)向進、出水的水泵，如單級雙吸臥式離心泵Sh型、SA型水泵3、橫向雙行排列適用在泵房中機組較多的圓形取水泵站；（需配置不同轉(zhuǎn)向的軸套止鎖裝置。）4.4.2水泵機組的基礎(chǔ)(1)對于小泵：

基礎(chǔ)長度L＝底座長度L1十(0.15-0.20)(m)

基礎(chǔ)寬度B＝底座螺孔間距(在寬度方向上)b1十(0.15-0.20)(m)基礎(chǔ)高度H＝底座地腳螺釘?shù)拈L度l1十(0.15-0.20)(m)(2)對于不帶底座的大、中型水泵：

可根據(jù)水泵或電動機(取其寬者)地腳螺孔的間距加上0.4-0.5m，基礎(chǔ)高度確定方法同上�；�礎(chǔ)重量應(yīng)大于機組總重量的2.54.0倍。4.4.3布置機組小結(jié)：

(1)相鄰機組的基礎(chǔ)之間應(yīng)有一定寬度的過道(0.7---1.0M)(2)方便檢修

(3)泵站內(nèi)主要通道寬度應(yīng)不小于1.2m。

(4)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�盡可能不增大泵房尺寸。4.5.1對吸水管路的要求(1)不漏氣管材及接逢(2)不積氣管路安裝(3)不吸氣吸水管進口位置

吸水管在吸水井中的位置

(1)淹沒深度h(不應(yīng)小于0.5-1.0m，否則應(yīng)安裝隔板

(2)吸水管的進口到井底距離(不應(yīng)小于0.8D)（D=1.3-1.5d)(3)吸水管喇叭口邊緣到井壁距離

(4)吸水喇叭口之間距離

(5)吸水喇叭口距最低水位不小于0.5-1.0米4.5.2對壓水管路的要求(1)不漏水

(2)方便檢修法蘭連接(3)安全橡膠接頭、止回閥

(4)操作方便直徑≥400mm，電動閥

止回閥設(shè)置：再不允許水倒流的給水系統(tǒng)中，應(yīng)在泵壓水管上設(shè)置止回閥。(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(3)吸入式啟動的泵站，管道放空后，再抽真空困難。

(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)負壓。

止回閥安裝：水泵與壓水閘閥之間

優(yōu)點：檢修時，防止水倒灌水泵啟動時，閥板受力均衡缺點：壓水閘檢修時需放空壓水管路的設(shè)計流速為:

管徑小于250mm時，為1.52.0m／s；

管徑等于或大于250mm時，為2.02.5m／s；4.5.3吸水管路和壓水管路的布置(1)吸水管

泵站內(nèi)吸水管一般沒有聯(lián)絡(luò)管

(2)壓水管

(A)能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(B)每臺水泵能輸水至任何一條輸水管。

4.6泵站水錘及其防護

1、水錘：在壓力管道中，由于流速的劇烈變化而引起一系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊現(xiàn)象，稱為水錘(又叫水擊)。

2、停泵水錘：指水泵機組因突然失電或其他原因，造成開閥停車時，在水泵及管路中水流速度發(fā)生遞變而引起的壓力遞變現(xiàn)象。3、停泵水錘的主要特點：

突然停電(泵)后，水泵工作特性開始進入水力暫態(tài)(過渡)過程，在此階段中，由于停電主驅(qū)動力矩消失，而機組由于慣性作用仍繼續(xù)正轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)速降低。機組轉(zhuǎn)速的突然降低導(dǎo)致流量減少和壓力降低，先在泵站處產(chǎn)生壓力降低。此壓力降以波(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傳播，并在高位水池處引起升壓波(反射波)，此反射波由水池向管路首端及泵站傳播。(首先發(fā)生減速減壓)關(guān)閥水錘(首先發(fā)生減速增壓)。4、不同水泵系統(tǒng)的停泵水錘

(1)在水泵出口處有止回閥的情況(有閥系統(tǒng))(2)在水泵壓出口無普通止回閥(無閥系統(tǒng))

(3)泵管路系統(tǒng)中的水柱分離現(xiàn)象和斷流(彌合)水錘

水柱分離：管路中某處的壓力降到當(dāng)時水溫的飽和蒸氣壓以下時，水發(fā)生汽化，破壞水流連續(xù)性，造成水柱分離(又叫水柱拉斷)，而在該處形成“空腔段”。

斷流(彌合)水錘：當(dāng)分離開的水柱重新彌合時或“空腔段”重新被水充滿時，由于兩股水柱間的劇烈碰撞會產(chǎn)生壓力很高的“斷流(彌合)水錘”。4.6.3停泵水錘防護措施(1)防止水柱分離A、管路布置B、調(diào)壓塔

(2)防止升壓過高的措施A、設(shè)置水錘消除器B、設(shè)空氣缸C、采用緩閉閥

D、取消止回閥

為了保證安全生產(chǎn)，在泵站中取消止回閥的同時，應(yīng)采取以下措施：（問答題）

1.在輸水管線上適當(dāng)?shù)攸c，一般在出水管閘門切換井處裝設(shè)補氣閥。

2.在輸水管出口處設(shè)一輕質(zhì)拍門。當(dāng)突然停泵后，拍門的關(guān)閉可以阻止混合池中的水倒流

入泵房，同時有助于減緩管路中水流的下泄速度。3.泵的軸套螺母均為絲扣套接，為了防止其退扣，可采用雙螺母，或單螺母加止鎖銷釘，

以滿足泵反轉(zhuǎn)時不松套的要求。4.對于泵的電動機與閘門的電動機可采用連鎖控制來防止誤操作事故的發(fā)生

5.其他措施（1）設(shè)置自動緩閉水力閘閥（2）用閘門控制（3）在突然停電后，對泵

軸采取“剎車”措施。4.7.2泵站中的噪聲源

1、工業(yè)噪聲：空氣動力性噪聲機械性噪聲電磁性噪聲2、噪聲性耳聾與噪聲強度和頻率有關(guān)。

4.7.4噪聲的消除(1)吸音(2)消音(3)隔音(4)隔震4.8泵站中的輔助設(shè)施

4.8.1計量計量設(shè)施有電磁流量計、超聲波流量計（1.傳播時間式超聲波流量計2.多普勒超聲流量計）、插入式渦輪流量計、插入式渦街流量計，以及均速流量計等。

4.8.2引水飲水方法可分為兩大類，一是吸水冠帶有底閥（A、人工引水B、用壓水管中的水倒灌引水）;一是吸水管不帶底閥（A、真空泵引水B、水射器引水）第五章排水泵站

(1)組成

排水泵站的基本組成包括：機器間、集水池、格柵、輔助間，有時還附設(shè)有變電所。排水泵站按其排水的性質(zhì)，可分為污水(生活污水、生產(chǎn)污水)泵站、雨水泵站、合流泵站和污泥泵站。

按其在排水系統(tǒng)中的作用，可分為中途泵站(或叫區(qū)域泵站)和終點泵站(又叫總泵站)。5.1.2排水泵站的基本類型合建式圓形排水泵站

適于中、小型排水量，水泵不超過4臺。

優(yōu)點：圓形結(jié)構(gòu)受力條件好，便于沉井法施工，降低工程造價，水泵啟動方便，易于根據(jù)吸水井中水位實現(xiàn)自動操作。缺點：機器內(nèi)機組與附屬設(shè)備布置較困難，當(dāng)泵房很深時，工人上下不便，且電動機容易受潮。

合建式矩形排水泵站適于大型泵站

優(yōu)點：在機組、管道和附屬設(shè)備的布置方面較為方便，啟動操作簡單，易于實現(xiàn)自動化。電氣設(shè)備置于上層。不易受潮，工人操作管理條件良好。

缺點：建造費用高。當(dāng)土質(zhì)差，地下水位高時，因不利施工，不宜采用。

分建式矩形排水泵站優(yōu)點：結(jié)構(gòu)上處理比合建式簡單，施工較方便，機器間沒有污水滲透和被污水淹沒的危險。缺點：要抽真空啟動，為了滿足排水泵站來水的不均勻，啟動水泵較頻繁。2、管道的布置與設(shè)計特點

(1)每臺水泵應(yīng)設(shè)置一條單獨的吸水管

(2)吸水管的設(shè)計流速一般采用1.0-1.5m／s，最低不得小于0.7m／s，以免管內(nèi)產(chǎn)生沉淀。吸水管很短時，流速可提高到2.0-2.5m／s。

(3)壓水管的流速一般不小于1.5m／s，當(dāng)兩臺或兩臺以上水泵合用一條壓水管而僅一臺水泵工作時，其流速也不得小于0.7m／s，以免管內(nèi)產(chǎn)生沉淀。

(4)其它：每臺水泵的壓水管上均應(yīng)裝設(shè)閘門,污水泵出口一般不裝設(shè)止回閥；電氣安全；防腐等。

（排水管道的流速不小于0.6m／s）

5.2.6排水泵站的構(gòu)造特點

排水泵站的工藝特點，泵大多數(shù)為自灌式工作。

排水構(gòu)筑物工藝設(shè)計

1.進水井2.沉砂池3.格柵4.泵房設(shè)計5.泥沙濃縮設(shè)施5.3雨水泵站的工藝特點

雨水泵站的基本類型：干室式（共三層上層是電動機間中層是機器間下層是集水池）和濕室式（兩層上層電動機間下層集水池）

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