第四章 给水泵站

3. 二级泵站 （送水泵站）
主要作用：将水从水厂的清水池输送至城市管网
清水池
井 泵站
水塔 管网
清水池
城市管网
二级泵站特点：
1.泵房埋深小，运行管理方便：常建成地面 式或半地下式 2.吸水水位变化小（一般为3-4m），但送水 水位变化大 3.水质好，又叫清水泵站 4.水泵站型号多，管理复杂（为了适应网中 用户水量和水压的变化） 5.调速运行在送水泵站中发挥作用
(1) 吸水管路尽可能短，减少水损∑hs (2) 底阀，喇叭口，滤网 (3) 设计流速： D≤250mm ν=1.0-1.2m/s D>250mm ν=1.2-1.6m/s 当管路较短时，可用1.6-2.0m/s (4) 吸水口： h>0.5-1.0m, h≥0.75-1.00D b≥0.75D, D=(1.2-1.5)d或1.3d
3. 吸压水管路布置要求
(1) 吸水管路不设联络管 (2) 压水管路应设联络管，要求： ◆ 可使任何一台水泵及闸阀停用检修而不 影响其他水泵工作 ◆ 每台泵可输水至任何一条输水管 (3) 压水管上闸阀的设置，考虑供水安全性和节 水效果 (4) 几种不同布置方案之比较
水泵压水管路布置方案比较
三台水泵压水管路比较
混合池
E-1
吸水井
泵站
主要特点： (1)邻江靠岸，泵站埋深较大，运行管理困难复杂； (2)水质有悬浮物、杂质等 (3)取水水量稳定，24h均匀运行 (4)进水口水位变化较大，出水位变化小： (5)施工困难，具有季节性，扩建困难： “百年大计，一次完成”
举例说明：
常 枯 位 保 95％ 年 水 ， 证 至 厂 合 水 混 池
二、选泵
----确定水泵的型号和台数及其工作搭配情况
3.选泵步骤 ① 确定Q、H ② 确定水泵型号：（一种或两种） ③ 确定水泵台数： ④ 分析水泵的工作情况 ⑤ 选择备用泵 ⑥ 选泵后的校核：消防时的流量和扬程
§4-4 水泵机组的布置与基础
掌握了解水泵机组的布置原则与布置方式 ――决定泵站的面积 机组布置基本原则： ① 保证安全可靠，运行安全； ② 装卸、维修和管理方便 ③ 节省投资 ④ 考虑扩建 ⑤ 减少水头损失 －－管段长度最短、接头配件最少
第二章 总结和复习
a.水泵启动流程 b.水泵零部件表 c.六要素及其相互关系（选泵主要参数η） d.3个假定及基本方程式：推导及讨论 e.水泵装置总扬程的计算方法 f.特性曲线及其特点 g.调速工况例题－工况点、相似工况抛物线 h.换轮工况习题－工况点，切削抛物线 i.并联串联特性曲线的变化 j.水泵的安装高度，实际安装高度与最大安装高度 k.常见故障的排除及原因分析 l.给排水常用水泵的类型及型号
4.加压泵站 ----工艺流程及特点
城市管网 调节水池 城市管网
适用场合： 输配水管线很长时，给水管网面积很大时， 给水对象所在地的地势较高时 特点： 泵站埋深小，水质好， 进水口水位变化小，出水口水位变化大； 运行不稳定。
5. 循环泵站 ----工艺流程及特点
进出水位变化都不大， 对安全性要求高，备用率高 －－水泵台数多 多采用半地下式，自灌式引水 －－水泵顶的标高低于吸水井的最低水位
两机组之间有管道时： x为：D+0.25m+0.25m y为：D+1.0m+0.25m 有闸阀时： （查阅阀门手册），得有关要求 通常：阀门与墙之间>0.2m，阀 门与泵之间>0.5m 此外，有许多阀门，流量计等附 件放在闸阀井中，可节省泵房面 积 说明：泵房内平面布置上各种尺 寸要求请认真阅读教材、查阅规 范。
特点： 1.布置紧凑、泵房跨度 小，进水管顺直 2.吸水出水条件好，出水 管省弯头 3.电机散热条件差，多台 水泵时泵房长 4.适用于IS型单级单吸式 离心泵
2. 横向排列
----多机组轴线成一直线单行排列
特点： 布置紧凑、泵房跨度最 小 吸压水条件好，布置简 单，吊装方便， 泵房最长（易产生不均 匀沉降） 适用于Sh、SA型单级双 吸卧式离心泵
4. 吸水管路和压水管路的铺设
④地下式水泵站所在地地下水位较高时，不宜采用能通 行的管沟或地下室（增加造价） ⑤吸压水管：引出泵房后，必须埋设在冰冻线以下，防 腐、防震措施 ⑥管道位于泵站施工工作坑范围内，管道底部应作基础 处理，以免回填土发生过大的沉陷 ⑦泵站内管道不宜架空安装，不得以时，作好支架或支 墩 ⑧不允许将管道架设在电气设备的上方，以免管道漏水 或凝露时，影响下面电气设备的安全工作
5. 斜向布置：
受地形条件的影响，一般很少见
6.横向双行排列
特点： 排列紧凑、节省建筑面积， 跨度大，起重设备采用桥式 行车 注意：两行水泵的转向从电 机方向看去是彼此相反的， 在水泵定货时应向水泵厂特 别说明，配置不同转向的轴 套止锁装置。
7. 圆形泵房的排列
也有采用6的排列方式， 可节省较多的基建造价
泵房长宽的确定
水泵基础之间净距或水泵和 电机凸出部分净距y：一般大 于2m（考虑可以放一台泵维 修，并留出人行过道0.8m）
z
y a b
水泵机组宽度方向净距a：水 泵宽度+1m，同时大于2m 机组与墙的净距z、b：大于 1m；电机功率>55kw时，要 求>1.2m
泵房长宽的确定
----其它情况说明
§4-5 吸水管路与压水管路
1. 对吸水管路的要求： ① 不漏气：漏气时吸不上水或出水量减小 采用钢管，焊接可以密封 ②不积气： 沿吸水管线最高点在水泵吸入口顶端， 要求吸水管路安装有一定坡度>0.005 ③不吸气：保证吸水口有足够淹没深度， 否则加水平隔板，低于最低水位以 下0.5-1.0m
有关设计规定：
给水泵站的分类与特点
1. 分类 依据设备机组与泵站地面的关系： 地面式、半地下式、地下式 依据操作条件：人工手动控制、半自动化式、 自动控制式、遥控泵站式 给水工程中常用的分类： 取水泵站——一级泵站 送水泵站——二级泵站 中间泵站——加压泵站
2. 取水泵站（一级泵站） －－工艺流程及特点：
闸阀井
二、水泵机组的基础
基础的作用：支持并固定机组； 要求：坚实牢固，不发生沉降 1.基础尺寸的确定： 1）对带底座的机组 L=L1+(0.15-0.20)m L1----水泵底座长度 B=b1+(0.15-0.20)m b1----水泵底座螺孔间距（在宽度方向上） H=L2+(0.15-0.20)m L2----水泵底座地脚螺钉的长度
§4-2 水泵的选择
依据：流量、扬程及其变化规律
1. 一级泵站Q、H的确定
第一种情况： 泵站从水源取水输送至净水厂
特点：昼夜均匀供水、水厂净化能力为Qd（万m3/d） Qd的确定 ----调研城市一天需水量（人口、工业企业数、用 水量标准等）
则： 泵站设计流量 Qr＝α▪Qd/T
Qr――一级泵站中水泵供给流量，m3/h α――水厂自用水量、管网漏失量（1.05-1.10） Qd――供水对象最高时用水量，m3/d T ――工作时数（一般为24h）
a
b
c
4. 吸水管路和压水管路的敷设
原则：保证使用、修理方便 ①平行管路：管道外壁间距0.4-0.5m ②必要的位置（如弯头、三通处）设置支墩、 拉杆，不允许让这些推力传给水泵 ③管路上必须设置放水口，供放空管路用，泵 站内的水管不能直接埋于土中，可敷设于：
砖、混凝土或钢筋砼的地沟中 机器间下面的地下室中 泵站地板上
2. 二级泵站Q.H的确定
(1) 流量确定 a. 城市管网用水24h均不相同，找出流量随时间变化规 律； ----确定最高日最高时用水量Qh，水泵流量以Qh为 依据；并应随用水量变化而变化 b. 根据24h用水量变化曲线，分级供水 ----有时可用最高日平均时流量，中间设水塔调节 ----无水塔时，泵站设计流量为最高日最高时流量， 采用分级供水适应流量的变化
二、水泵机组的基础
----尺寸的确定
2）对不带底座的大、中型水泵
确定泵型和电动机型号 查样本手册：得到L’、L’’ x 可以取：0.20-0.25m 或者：长度和宽度：可根据 水泵或电动机（取其宽者） 地脚螺孔间距+（0.4～0.5） m 高度H：同上 H=L2+(0.15-0.20)m L2----底座地脚螺钉的长度
3. 轴线平行双排交错排列
特点： 多台泵时可明显缩短泵房长 度 泵房有效使用面积增大 跨度最大，管线布置复杂 机组散热条件最差 说明：梁的高度与跨度之比 满足h/L=1/直线双行交错排列
特点： 适合多台泵，管路顺直 可减少泵房长度，减小 面积， 宽度较3小，长度较2小 此种形式使用较多，跨 度较大
一. 水泵机组的布置方式
1. 纵向排列――多机组轴线平行单排并列 2. 横向排列 ――多机组轴线成一直线单行排列 3. 轴线平行双排交错排列 4. 轴线呈直线双行交错排列 5. 斜向布置： －－受地形条件的影响，一般很少见 6.横向双行排列 7. 圆形泵房的排列
1.
纵向排列
----多机组轴线平行单排并列
泵站知识要点
①选泵的依据、原则和要点； ②泵站的平面布置和竖向布置：
水泵机组布置，基础的安装要求， 吸、压水管路闸阀的布置和安装要求；
③泵房辅助设备和措施的选用：
如：计量、充水、起重、排水、通风、采光、 减噪、水锤消除、交通等
④各种类型泵站的工艺特点和工艺设计； ⑤给、排水泵站的工艺对比
§4-1
一级泵站扬程的确定
Pa Hsd Hss Pa
吸水井
水厂混合池
1
2 H
0
H＝HST+∑hs+∑hd+Δh
其中：静扬程HST＝HSS +HSd ∑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）