有关水泵设计中几个需注意的问题..docVIP

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 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20～30年。泵站工程应用极为广泛。。1.不漏气 2.不积气(或某处)上出现积气，形成气囊，影响过水能力，严重时会破坏吸水。 ，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。 好的水力条件，应遵守以下规定： 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。 吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于（0.75～1.O）。 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)。 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。 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。 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，岸坡较陡时采用直式，较缓时用斜杆式。 ，水源含沙量较大且岸坡岩基较陡时，可选用涵洞引水，出水建筑物离水源较远时，可选用明渠水，以缩短压力管道长度造价。 穿 1.刚性连接 2.柔性连接 五、尺寸确定 1.管径确定 ，吸水管的经济流速一般控制在1.5～2.0 。 (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.壁厚确定 (9—1—2) 式中： ——吸水管壁厚() ——预留锈蚀厚度() 3.长度选择 ，一般为2～10 ，宜控制在3～6 。实际长度应考虑机组的类型和泵房的内部布置，轴流泵无吸水管。 压力水管设计 1.管道引起的能量消耗及投资最小； 2.保证管道稳定； 3.保证管道本身及其接头的强度及密封性能； 4.在向管道内充水或泄空过程中保证空气能自由地排出或进入； 5.能够在检修时放空管道； 6.当管道突然破裂后保证泵房的安全； 二、 压力水管道的设计步骤 1.选择出水管道的线路及辅设方式； 2.确定管材、根数和管径； 3.校核水击压力； 4.镇墩及支墩稳定校核及管道接头设计； 5.管道应力计算及稳定校核； 三、压力水管的材料选择 选材原则 1.满足用水要求，即在各设计水头下能通过对应的设计流量； 2.水头损失小、能耗低，确保水泵在各种情况下，均能在高效区内运行，年运行费用最低； 3.确保管道在任何最不利的荷载组合下，均能安全运行，不发生滚动、滑动、位移和水击破坏； 4.节省三材（钢材、木材、水泥），工程投资最省； 5.便于运输、安装、检修、维护和管理，利于以后的发展； 压力水管的材料 泵站中常用的压力水管有钢管、铸铁管和钢筋砼管等。 1．金属管　　金属管道的寿命一般为20～30。 ⑴．钢管 强度高、管壁薄、重量轻，水头损失小，能承受很大的内水压力，宜作高扬程的压力水管。泵站的压力钢管一般为焊接钢管，根据运输和安装条件，每段管长一般为6～8 ，管段之间大多采用法兰盘连接。441、735、980。一般采用承插式接头（见图9—2—1 2．钢筋砼管 造价低，可节省钢材，一般寿命为50减少养护费用。按水管的施工方法，可分为整体现场浇筑式和装配分段预制式两种。钢筋砼预制管的内径一般在1.4 以内，3～5 ，其连接方式多为承插式接头。这种水管又可分为以下四种： 普通钢筋砼管 这种水管按