2016给排水《水泵及水泵站》解读.ppt

第十二讲 管 路 设 计 一、进水管设计要求 1、采用钢管，壁厚δ≥4mm (考虑钢管生锈和刚度要求)。 2、不吸气（进水管在进水池中的位置合理，合理设计进水池形状和尺寸）。 3、进水管布置应短直，减少配件，以减少水力损失。 4、进水管合理的设计流速V设＝1.0～1.5m/s，进水管直径比泵进口大，之间采用偏心渐缩管连接。 5、合理确定进水管在进水池中的位置。 悬空高HP＝(0.75～1.0)D，且≥0.3m； 淹没深度HL＝D，且≥0.4m ； 后墙距T＝0.5D，且≥0.3m ； 进水管间距L＝(1.5～2 )D。D为喇叭口直径。 6、若进水池水位高于水泵，进水管设检修阀门。 二、出水管设计要求 1、泵房内采用钢管，钢管壁厚δ≥4mm。泵房外主干管根据管道水压力和管路长度选用球墨铸铁管，钢管，铸铁管，预应力混凝土管。 2、经济流速V＝1.5～2.5m/s，出水管直径比泵出口大，之间采用渐扩管连接。 3、根据管路沿线地形地质条件进行选线，不影响交通，危及重要建筑物，保证管路的稳定安全。 平面和剖面上布置尽量直，少转弯。具体见《给水工程》和《室外给水设计规范》。 4、泵出口设缓闭止回阀，工作闸阀（碟阀）和检修阀。 检修阀设置应保证供水的可靠性和灵活性；使每台水泵能通过任何一条出水管输水；一条出水管检修或闸阀检修或一台水泵检修或停泵不能影响其它水泵正常工作。主干管闸阀可设在泵房外的阀门井中，以减少泵房尺寸。 5、出水管路一般采用并联形式，以降低管路造价。 6、管路水锤计算和结构计算 三、管路铺设与支承 1、取水泵站：在出水管开始爬坡处，管路沿程大的转弯处设镇墩，每隔100m设一个镇墩,以维护管路稳定，两个镇墩之间设伸缩器。 镇墩设计：校核抗滑及抗倾覆稳定性；验算地基强度和镇墩强度。 2、取水泵站和送水泵站管路一般暗埋，布置在冻土线以下，根据管材管径和地上荷载，确定管道埋深和基础。 3、泵房内管路：铺设在地沟中和地板上, 在止回阀，弯头和三通下设支墩，穿墙设防水套管。具体细部尺寸及要求参见规范。 钢管表面防锈处理。弯头，三通，喇叭管，伸缩器，防水套管，偏心渐缩管，渐扩管等管件参见标准图集。 在泵房平面图和剖面图上给管件编号，标注详细尺寸，在表格中注明。 第十三讲 泵站水锤 一 泵站水锤计算 1、水锤：在压力管道中，由于流速的剧烈变化而引起一系列急剧的压力交替升降等水力冲击现象。 2、泵站水锤种类：开泵水锤，关阀水锤，事故停泵水锤 3、停泵水锤：水泵机组因突然失电或其它原因造成开阀停车，在水泵和管道中水流速度发生梯变而引起的压力梯变现象。 二 泵站水锤计算与防护措施 1、计算方法：图解法，电算法 2、计算目的 进行停泵水锤分析；判断停泵水锤危害；选用防护措施，评价防护措施的技术经济效果；确定出水管壁厚以及管路支承结构计算。 3、计算结果要求 水泵端和管路各断面Q，水头H，以及水泵的n，M随时间变化的过程线;绘制各断面最大压力水头线Hmax(i)和最低压力水头线Hmin(i)以及对应的时刻；水柱分离的地点及时刻，断流空腔大小，发生弥合水锤的时刻及水锤值；采用防护措施重新计算评价。 4、工程设计停泵水锤计算思路： A、方案一：出水管无逆止阀允许水倒流水锤计算，进行水锤计算和分析。 B、方案二：若不发生水柱分离，出水管设缓闭阀，重新计算水锤并分析。 C、方案三：若不发生水柱分离，出水管设缓闭逆止阀和水锤消除器，重新计算水锤并分析效果。 D、方案四：若发生水柱分离，计算断流弥合水锤；分离处设进气阀或调压室，重新计算水锤并分析。 三、无逆止阀停泵水锤水力过渡过程 1、水泵工况 突然停电后，水泵工作进入水力过渡过程。水泵机组转速突然降低，流量很快减小，泵出口压力迅速降低，机组由于惯性作用仍正转，水由于惯性仍正流，在水流开始倒流之前，正转的机组对水流仍做功，称为水泵工况。泵出口产生的压力降以波的形式向出水池传播；在出水池处产生升压波，此反射波由水池向泵站传播。 2、制动工况 在出水池水头作用下，水开始倒流，对正转的水泵产生阻止作用，直到转速为零。泵出口压力开始回升。 3、水轮机工况：随着倒流流量的增大，机组开始反转，速度很快达到最大值，转速的增大对水流的阻力增大，反而使倒流流量减小。而流量的减小使水泵的反转转速减小，此后由于各种阻尼的影响，使水头的振荡和速度的变化逐渐衰减下来。 四、水柱分离现象与断流弥合水锤 当管路中某处的压力降到当时水温饱和蒸气压力以下时，水将发生汽化破坏水流的连续性造成水柱分离，在该处形成空腔段。当分离的水柱重新弥合时或空腔段重新被水充满时，两股水柱剧烈碰撞产生很大的断流水锤。