泵与泵站教案

1、水泵及水泵站第一章 绪论§1.1 泵站的地位及作用水泵：机械能、电能（流体）动能、势能流体水水泵 气气泵，例如：真空泵、空气压缩机（鼓风机）油油泵参考：血液心脏水泵站：设置水泵及其附属设备的构筑物。严格地说，一台即为泵站地位：泵站投资占总投资的比重不一定很大，但不可缺少。作用：工业、农业工业:采矿（井下排水、水力采煤）；电力、冶炼等:冷却水农业:灌溉（操场草坪）、农药、排涝市政工程给水工程：南水北调、第九水厂密云水库输水工程排水工程：城市管网下游污水、雨水提升建筑、消防其它：维护治安§1.2 给排水泵站中常用的水泵性能与特点一、 类型1叶片式水泵叶轮带动叶片高速旋转（1）离

2、心泵：（2）轴流泵：2容积式水泵泵体工作容积变化refer to P117.往复泵活塞往复运动改变工作容积计量泵3其它类型（1）螺旋泵螺旋推进器P120.（2）射流泵加药、搅拌P107.（3）气升泵P112.原理：汽水混合液密度小于水的密度二、使用范围1离心泵流量扬程范围较广，操作管理方便2轴流泵、混流泵大流量、低扬程；3往复泵流量小、扬程大；转速低、效率高三、发展趋势1 大型化、大容量化2 高扬程化、高（转）速化3 系列化、通用化、标准化常用给水水泵特点类型特点离心泵1广泛用于给水工程的二级泵房和加压泵房，也可用于一级泵房，流量和扬程范围较广2主要有卧式和立式、单吸和双吸、单级和多级等形式3

3、效率较高4流量小、扬程高的比转数约为3580，一般流量和扬程的水泵为80150，流量大、扬程低的水泵为1503005启动前泵内须先充水或真空引水，启动时出水阀门关闭6要改变特性曲线可以改变水泵转速或者采用不同直径叶轮等7可以利用离心泵的允许吸上真空高度提高水泵安装标高，减小泵房埋深轴流泵1流量大、扬程低，常用于水源水位变幅不大的大型取水泵房和水厂内的提升泵房、排水泵房等2一般为立式，与立式电动机配套，泵房占地少，电动机安装在泵房上部的电机层内3比转数为50012004因为水泵叶轮必须有一定的淹没水深，泵房埋深较大5轴流泵在开启出水阀门情况下启动6可以采用改变叶片角度的方法来调节流量7低流量时效

4、率低，水泵工作不稳定混流泵适用于流量大、扬程低的取水泵房，扬程比轴流泵高抗气蚀性能和效率比轴流泵好与同尺寸水泵相比，流量大于离心泵但小于轴流泵，扬程高于轴流泵但低于离心泵比转数为300500高效率工作范围比轴流泵宽潜水泵适用的流量与扬程范围较广水泵与电机连成一体，直接投入水中取水，简化取水构筑物和取水泵房工程近几年建成的取水泵房与厂内排水泵房所用的潜水泵，多数为引进设备。对设备的制造和绝缘性能要求较高第二章 叶片式水泵特点：叶轮高速旋转完成能量转换根据叶轮出水方向分为：1径向流离心泵2轴向流轴流泵3斜向流混流泵§2.1 离心泵的工作原理与基本构造原理：液体受到离心力作用旋转圆筒内的抛

5、物液面、雨中旋转的雨伞方程单级单吸离心泵基本构造：（refer to P5. 图2-4）1泵壳 2.泵轴 3.叶轮 4.吸水管 5.压水管实质:能量的传递和转化过程：将机械能（电动机高速旋转）动能和势能（被抽升水）伴随能量损失：能量损失越大，泵的性能越差，效率越低§2.2 离心泵的主要零件单级单吸卧式离心泵一、 叶轮（工作轮）1. 按材料分：铸铁、铸钢、铸铜机械强度、耐腐蚀性能2.按吸水情况分：（1）单吸式叶轮：refer to P.5图2-3、P.100图2-92；（2）双吸式叶轮：refer to P.6图2-5、P.101图2-93。3按盖板分（1）封闭式叶轮： P5图2-6（

6、a）（2）敞开式叶轮： P5图2-6（b）（3）半开式叶轮： P5图2-6（c）二、泵轴1.材料：碳素钢、不锈钢2.键三、泵壳四、泵座1孔：法兰孔、充水/放气螺孔、测压螺孔、放水螺孔、泄水螺孔2交接部分：（1）泵轴与泵壳之间填料盒，如图P2-4中11（2）叶轮与泵壳之间检漏环，如图P2-4中12（3）泵轴与泵座之间轴承座，如图P2-4中13五、填料盒六、减漏环七、轴承座作用同自行车轴承1支持泵轴2滚动轴承、滑动轴承3滚动轴承分类（1）依荷载大小分为：滚珠轴承和滚柱轴承（1）依荷载特性分为：径向轴承和止推轴承八、联轴器1刚性联轴器法兰连接2挠性联轴器九、轴向力平衡§2.3 叶片泵的基本

7、性能参数一、 流量（抽水量）水泵在单位时间内抽送的液体数量。表示：（quantity） 单位：国际单位m3/s；英制单位加仑/s（1加仑=4.54升）二、扬程水泵对单位重量液体所做的功，即单位重量液体通过水泵后的能量增值表示：（height）单位：；三、轴功率泵轴自原动机所传过来的功率表示： 单位：（电力拖动时）四、效率水泵有效功率与轴功率之比有效功率：单位时间内过泵液体自水泵得到的能量。表示： 液体的容重()，单位：五、转速（revolutionary）叶轮转动速度，通常以每分钟转动的次/圈数来表示。 表示： 单位：（叶片泵）；（往复泵）六、允许吸上真空高度及气蚀余量允许吸上真空高度（）水泵

8、在标况下运转时，水泵所允许的最大吸水高度。常用于反映离心泵的吸水性能，单位：气蚀余量（）水泵进口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的能量常用于反映轴流泵、锅炉给水泵的吸水性能，单位：铭牌：效率最高时、点例12sh-28A A切削§2.4 离心泵的基本方程式2个系统、3点假定、1个方程一、叶轮中液体的流动情况2个系统（复合圆周运动）：a动坐标系统旋转的叶轮b静坐标系统固定的泵壳或泵座3个速度：相对速度W水流沿叶片流动，是液体质点相对动坐标系统的运动圆周速度u（牵连速度）动坐标系统对静坐标系统的运动速度绝对速度C相对速度W、圆周速度u的合成，即为液体质点对泵壳的绝对速度4个角度：；

9、 与之间的夹角；与之间的夹角（叶轮进水角）与反向延长线之间的夹角（叶轮出水角）与反向延长线之间的夹角：反映了叶片的弯度，是构成叶片形状与叶轮性能的重要参数。实际中的离心泵大部分是后弯式叶片，介于2030°。流道平缓、弯度小；叶槽内水头损失小，有利于提高效率二、基本方程式的推导13点假定：1.恒定流 2.均匀一致 3.理想液体（无粘性、损失）2推导由动量距方程因为 则 ；而 则 则 而 3基本方程式： 三、基本方程式的讨论1.为了提高水泵扬程和改善吸水性能，多数水泵1=90°，即Cu=0则基本方程式为：2.扬程与、有关。因为与圆周速度有关，而 。3.离心泵的理论扬程与液体的容

10、重无关。输送不同液体时，消耗的功率不同4.水泵的扬程组成：势扬程H1与动扬程H2 。动扬程H2所占比例越小，泵内损失就越小，水泵的效率就越高四、基本方程式的修正1.液体是恒定流基本满足2.液流均匀一致，同半径处同名速度相等有差异；反旋现象3.非理想液体在泵壳内有水力损耗§2.5 离心泵的总扬程考虑其它因素（水位、阀门、管网压力）影响时：P1、P2绝对压强一 1-12-2 即 而 又 真空表读数、压力表读数相对值、相对压强 即（2-27）二0-01-1 即（2-29）2-23-3 即（2-30） 将（2-29）（2-30）式代入（2-27）式，化简得：或适用于各种水泵装置，扬程用途：1

11、.自吸水井提升水至水塔，即静扬程2.克服管路的水头损失 特殊情况：时，见图例题：岸边取水泵房，见第20页例题、图。求水泵扬程。已知数据：吸水井井面标高58.00m，混合池水面标高90.00m，泵轴标高60.00m 。吸水进口采用无底阀的滤水网，90弯头一个，渐缩管一个。§2.6 离心泵的特性曲线通常选定转速作为常量，列出各参数随流量而变化的函数关系式当n=c时： 一、理论特性曲线的定性分析在离心泵的理论扬程公式中，代入得 （2-38）又因为叶轮过水量可以表示为：，也即：（2-39）式中QT水泵理论流量F2叶轮出口面积C2r叶轮出口水流绝对速度的径向分速将（2-39）代入（2-38）中

12、得式中为常数。水泵转数一定时，也为常数后弯式叶片，理论扬程的修正：1叶流不均匀的影响2内部的水头损失（1）摩阻损失h1（2）冲击损失h23容积损失泄流、回流造成的损失，4摩擦损失轴承、填料、轴封及叶轮盖板与水等的损失，前弯式叶片，二、实测特性曲线的讨论1流量与其它参数一一对应2水泵铭牌上的数据对应于效率最高点，即高效点；对应于该点左右±10%的区域，即为高效段3流量为零时，轴功率不为零4电机功率稍大于水泵轴功率，避免大马拉小车或小马拉大车5曲线代表最大限度的允许吸上真空高度，不代表实际吸水高度6流体不同于水时，特性曲线要换算§ 2.7 离心泵装置定速运行工况工况：工况即工作

13、情况，反映水泵瞬时的工作能力，表现为泵站运行中瞬时的实际出水量、扬程、轴功率以及效率值。工况点：水泵瞬时工况对应的数值在特性曲线上的具体位置，即为工况点。工况强调数值；工况点强调点泵站中决定离心泵装置工况点的因素：1水泵本身的型号2水泵运行的实际转速3管道系统、水池、水塔的水位及其变化一、管道系统特性曲线管道水头损失： （2-51）管道摩阻损失之和管道局部损失之和,1采用水力坡降（i）公式时（1）对于钢管： 钢管壁厚不等于10mm时引入的系数（2）对于铸铁管： 2采用比阻（A）公式时（1）对于钢管： hf=Ak1k3LQ2 kl钢管壁厚不等于10mm时引入的系数 k3管中平均流速小于1.2m/

14、s时引入的系数（2）对于铸铁管：hf=Ak3LQ2k为修正系数，对于钢管k=k1k3，对于铸铁管k=k3管道水头损失特性曲线： P30,图2-33；S直径、长度、粗糙度、局阻等管道系统特性曲线： P30,图2-34。管道系统特性曲线上任一点K的含义：任意点K的纵坐标，表示水泵输送流量为QK将水提升高度为HST时，管道中单位重量的液体所需要消耗的能量值。二、图解法求水箱出流的工况点K点是一个矛盾统一点：1曲线法：根据公式水泵的运行工况点静扬程，抛物线的最小值点管道水头损失，单增二次抛物线从低能级加上将要消耗的水头损失2折引法从高能级扣除将要消耗的水头损失三、图解法求离心泵的工况点1平衡工况点（Q

15、M ，HM）水泵性能曲线QH与管道系统特性曲线Qh的交点；也是水泵的稳定工作点2当QK < QM 时：供给能量>管道需要/损耗能量管道中水流速流量工况点向左移动3当QD > QM 时：供给能量<管道需要/损耗能量管道中水流速流量工况点向右移动四、离心泵工况点的改变1城市供水时，水塔中水箱水位的变化影响离心泵工况点（1）水位上升上升水泵工况点左移流量扬程（2）水位下降下降水泵工况点右移流量扬程2人工调节（1）闸阀调节：改变曲线（2）变速调节：改变曲线五、数解法求离心泵装置的工况点（不要求）§ 2.8 离心泵装置调速运行工况电机调速：高效段高效区一叶轮相似定律1、

16、 几何相似及运动相似几何相似：叶轮主要过流部分一切对应尺寸成比例所有的对应角相等 运动相似：对应速度成比例，方向一致 2、 第一相似定律：模型泵流量与实际泵流量关系 3、 第二相似定律：模型泵扬程与实际泵扬程关系 4、 第三相似定律：模型泵功率与实际泵功率关系 实用中，模型泵与实际泵外形相差不大且工况相似时，有（2-69） （2-70） （2-71）二、叶轮相似定律的特例比例律相似定律应用于不同转速的同一台水泵，即=1时 比例律的应用：1已知水泵转速为n1时的（QH）1曲线，所需工况点A2（Q2，H2）不在曲线上。问：若需要水泵在A2（Q2，H2）工作，其转速应该是多少？分析：在公式中有4个参

17、数，已知3个（Q1、Q2、n1），求1个2已知水泵n1时的（QH）1曲线，试用比例率画转速为n2时的（QH）2曲线。分析：同上在公式中有4个参数，已知3个（Q1、n2、n1），求1个利用相似工况抛物线：H=k·Q2已知交点于例题某水泵转速时的曲线如图2-47所示。其管道系统特性曲线方程式为（以计）。试问：(1)该水泵装置工况点的与值。（2）保持静扬程为10m，流量下降33.3时，其转速应降为多少？（3）降速后的曲线如何？三、相似准数比转数（ns）衡量叶片泵类型、反映同一类型叶片泵共性的参数1比转数公式的推导模型泵的确定： 在最高效率下，有效功率Nu=735.5W，扬程Hm=1m,流量

18、Qm=0.075m3/s时,该模型泵的转数,即为与之相似的实际泵的比转数ns。由相似定律，模型泵与实际水泵参数关系为： （2-89）（2-90）由（2-90）得 ；再代入（2-89）得相似准数关系式：即两台工况相似的水泵，它们的扬程、流量和转数关系式 将模型泵的扬程Hm=1m,流量Qm=0.075m3/s代入上式得：式中Qm3/s ；Hm；nr/min【例题】求某台12sh型离心泵的比转数已知:铭牌上各参数为,流量684m3/h，扬程10m，转速1450r/min2注意（1）流量、扬程为最大效率时。（2）=1000kg/m3时。（3）流量、扬程为单级单吸泵的流量、扬程。（4）单位无实际意义，略

19、去说明：（1）ns与Q、H、n、max有关，反映主要性能。（2）叶片泵的形状、尺寸、性能、效率随比转数不同而不同，可依此分类。例如：u2= ；（3）比转数不同，水泵特性曲线也不同。n为常数，Q=0，20，40，100%Q0，120%Q0时，对应扬程值四、调速途径及调速范围1偶合器调速：液力偶合器优点：可以无极调速；节约电能，有利于电网工作缺点：能量损耗2电机调速：定子电压调速、定子极数调速、转子电阻调速、串极调速调速、变频调速调速3调速注意事项（1）调速前后的转速不能与其临界转速重合、接近或成倍数（2）水泵一般不轻易调高转速；（3）泵站中一般采用调速泵与定速泵并联工作的方式，定速泵用于大流量的

20、调整，调速泵用于小流量的调整。§ 2.9 离心泵装置换轮运行工况一、切削率 注意：1、切削量控制在一定范围。2、切削量与比转数有关，不同比转数的水泵最大允许切削量不同。二、切削率应用1第一类问题：已知切削量，求切削前后水泵特性曲线的变化。2第二类问题：要求水泵能在B点工作，流量QB、扬程HB均小于该泵的QH曲线上的点。现使用切削方法，使水泵的特性曲线过B点，求切削后的叶轮直径。3注意（1）不同叶轮切削方式不同（2）切削后的叶轮叶片锉尖可以改善叶轮的工作性能（3）叶轮切削是解决水泵类型、规格有限性的一种方法。未切削 切削一次 切削二次 高效方框图见图2-59（P53）§ 2.

21、10 离心泵并联及串联运行工况并联工作的特点:(1)增加水量(2)节能与安全供水(3)灵活一、并联工作的图解法 定性1水泵并联性能曲线的绘制（相）等扬程下流量（数值）相加，即不考虑管道水头损失；考虑管道水头损失时，各台水泵性能曲线不能直接相叠加管道水头损失思路：能量平衡点（1）水泵能量（高能级）扣除损耗在管路上的能量折引法；（2）吸水井能量（低能级）增加损耗在管路上的能量增值法。2相同型号、相同水位的两台水泵并联【一】增值法步骤：绘制水泵特性曲线；将曲线相叠加，得并联后曲线；绘制管道系统特性曲线；交曲线于点，即为并联工况点；过点作平行线交曲线于点，即为并联工作时单泵工况点。【二】折引法+增值法

22、步骤：绘制水泵特性曲线及管道损失特性曲线或；在曲线上扣除损失，得折引后曲线；将折引后曲线叠加得并联曲线；绘制管道系统特性曲线交曲线于点，即为并联工况点；过点作平行线交曲线于点，即为并联工作时单泵工况点。3不同型号、相同水位的两台水泵并联步骤：绘制水泵特性曲线及管道损失特性曲线或；在曲线上扣除损失、，得折引后曲线；将折引后曲线叠加得并联曲线；绘制管道系统特性曲线交曲线于点，即为并联工况点；过点作平行线交曲线于点、，即为并联工作时单泵流量点。4相同型号的两台水泵（一定一变）并联（1）已知调速后两台泵总的供水量，求调速泵转速；步骤：绘制水泵特性曲线及管道特性曲线,得出点；点纵坐标即为点测压管水头高度

23、；绘制管道损失特性曲线，在曲线上扣除损失，得折引后曲线，与高度线交于点；由点引垂直线交于（）点，即为定速泵工况点；调速泵流量，扬程，即为点；按求得值，画过（）点的等效率曲线，交曲线于（）点；按比例律求转速（2）已知定速泵、调速泵转速，求二泵并联的工况点。（略）5一台水泵向两个并联工作的高位水池输水（1）测压管水面高于两个水池水面；步骤：绘制水泵特性曲线及管道损失特性曲线；在曲线上扣除损失，得折引后曲线；绘制管道系统特性曲线、；将曲线、叠加得并联曲线，交曲线于点；该点即为点总流量；过点作垂直线交曲线于点，即为水泵工况点。（2）测压管水面介于两个水池水面之间；步骤：绘制水泵特性曲线及管道损失特性曲

24、线；在曲线上扣除损失，得折引后曲线；在池水面线上扣除管道损失，得曲线；将曲线、叠加得总和曲线；绘制管道系统特性曲线，交曲线于点；该点即为段总流量；过点作水平线交曲线、于点、，即为流量、（3）测压管水面等于高处水池水面；（临界状态）二、定速运行并联工作的数解法（不要求）三、调速运行并联工作的数解法（不要求）四、并联工作调速泵台数的选定原则：调速泵在调速运行时仍能在较高效率范围内远行五、水泵串联工作§ 2.11 离心泵吸水性能水泵正常工作的前提，正确选择水泵吸水条件正确的吸水条件：抽水过程中，泵内不产生气蚀的条件一、吸水管中压力的变化及计算图2-79：吸水管至水泵入口压力变化曲线最低压力

25、值（）的确定1吸水池水面和真空表处1-1断面能量方程（2-141）2吸水池水面和叶片入口稍前处0-0断面能量方程（2-142）30-0断面中心点与叶片背水面靠近吸水口的断面K点能量方程（2-143）也可写成 令， 则 （2-144）将式（2-144）代入式（2-142），可得：，可改写为（2-145）式2-145的含意是：吸水池水面上的压头（）和泵壳内最低压头（）之差用来支付以下能量：1把液体提升高度；2克服吸水管中水头损失；3产生流速水头、流速水头差值、供应叶片背面K点压力下降值。左边各项（）表示吸水井中能量富裕值右边各项表示泵壳内外压力水头的降落，以真空表为界1真空表所示是泵壳外压力降落值

26、（），反映真空表安装处实际压头下降值；2泵壳内压力降落值，是叶轮进口及进口附近叶片背面的压头值二、气蚀和气穴1发生条件： 降低到被抽升液体工作温度下饱和蒸汽压力（）以下时 2水的饱和蒸汽压力（）： 在一定水温下，防止水汽化的最小压力。其值与水温有关。3气穴现象： 水汽化、冷沸 气泡中充满蒸汽、气体 局部水锤 压破（气泡随水进入高压区） 4气蚀：气穴现象侵蚀材料的结果气穴 局部水锤 金属疲劳 电化腐蚀 完全蚀坏5对不同水泵的影响（1）较低时（流槽狭长、易于堵塞），出现气蚀后曲线迅速降落（2）较高时（流槽较宽、不易堵塞），出现气蚀后曲线逐渐降落，再锐降三、水泵最大安装高度由式（2-141）知，；而

27、则注意：1各泵给定允许吸上真空高度，该值即为的最大极限值。>时，开始气蚀2为条件值，与当地大气压及水温有关大气压降低、水温升高，都会导致减小。关系见表2-8，9。大气压不是标准大气压、水温不等于20°C时，修正如下：【例题】12-19型离心泵，流量为220l/s时，=4.5m，泵进口直径为300mm，吸水管自喇叭口到泵进口水头损失为1m，当地海拔1000m，水温40°C，计算最大安装高度。四、气蚀余量由公式（2-141）：（2-145）：得 当气蚀时，可以写成 又 则 § 2.12 离心泵机组的使用及维护一、启动前的准备工作1螺栓、润滑油、阀门、仪表、供配点

28、设备2盘车、灌泵二、运行中应注意的问题1仪表工作是否正常稳定2流量计指示是否正常3填料盒处是否发热滴水是否正常4泵与电机的轴承升温5保证油环随泵轴作不同步转动6定期记录有关数据7注意停车顺序三、水泵的故障及其排除见表2-10四、水泵与电机的更新改造§ 2. 13 轴流泵及混流泵一、基本构造1吸入管：流线型喇叭口或流道型 改善入口处水力条件2叶轮：3导叶：消除水流的旋转运动，变旋转动能为压能4轴和轴承：传递扭距；径向定位、承受推力5密封装置二、工作原理空气动力学机翼升力原理三、性能特点1扬程随流量减小而剧烈增大，QH曲线陡降，并有转折点；2QN曲线也是陡降曲线，Q=0时，轴概率N0=（

29、1.21.4）Nd，故应开阀启动；3Q曲线呈现驼峰形，高效段很小。4气蚀余量四、混流泵§ 2.14 给水排水工程中常用的叶片泵一、IS系列单级单吸式离心泵1.用途：吸送温度不超过80清水及物化性质相似的液体2特点（1）性能分布合理（2）标准化程度高，效率达到国际水平3型号意义例如：IS100-65-250AIS采用国际标准的单级单吸清水离心泵100水泵吸入口直径，mm65水泵压出口直径，mmA叶轮第一次切削4结构（1）比一般单级单吸式离心泵效率和吸程有较大提高，噪音低、振动小；（2）拆开联轴器，能取下整个轴承转动部件；（3）泵旋转方向自进口看为逆时针方向。二、Sh（SA）系列单级双吸

30、式离心泵1用途：城市给水、工矿 、电站、水利工程、农田灌溉及排涝2型号意义说明例如：12Sh-28A12水泵吸水口直径，英寸；Sh单级双吸卧式离心泵；28比转数被10除的整数倍A叶轮第一次切削3形式（1）SA型、S型：吸水口与压水口均在泵轴线下方（2）SLA型：泵轴立式安装3结构（1）泵轴：优质碳素钢；其余：铸铁（2）泵进出口均在泵轴线下方（3）从电动机端向泵看，为逆时针方向旋转。三、D（DA）系列分段多级式离心泵1用途：吸送清水及物化性质相似的液体，适合于城市给水、工厂、矿山排水。2型号意义例如：100D16A×12100水泵吸水口直径，mm；D单吸多级分段式；12水泵级数（叶轮数

31、）A叶轮第一次切削3结构（1）泵轴：优质碳素钢；平衡环：铸铜：其余：铸铁（2）泵进出口均在泵轴线下方（3）从电动机端向泵看，为顺时针方向旋转。四、J（JD）系列深井泵refer to: § 4.10五、潜水泵六、污水泵、杂质泵1用途：适用于抽送带有纤维或其它悬浮物的液体；不适用于抽送含有酸、碱、盐等能引起金属腐蚀的化学混合物液体。供城市工矿企业排除污水之用。2型号意义说明 立式污水杂质泵出口直径（英寸：应该改为mm）3结构第三章 其它水泵§ 3.1 射流泵一、工作原理1原理：相对流动的两种流体，流动速度高的流体压力将降低。2性能参数：（1）流量比=（2）压头比=（3）断面比

32、m =二、射流泵的应用1特点优点：（1）构造简单、尺寸小、重量清、价格便宜；（2）便于就地加工，安装容易，维修简单；（3）无运动部件，起闭方便，断流时无危险；（4）可以抽升污泥或其它含颗粒液体；（5）可以与离心泵串联缺点：效率较低2用途（1）离心泵的抽气引水装置（2）给水处理厂中抽取液氯和矾液（3）地下水除铁时用做充氧装置（4）排水工程中搅拌和混合污泥（5）与离心泵联合工作，增加其吸水高度（6）土方施工中，降低基坑地下水位§ 3.2 气升泵一、工作原理实物见实验室二、气升泵装置总图1空气过滤器2风罐3输气管4喷嘴5扬水管6气水分离箱三、气升泵计算1求定空气压缩机性能参数（1）风量（2

33、）风压（3）空气压缩机实际功率（4）气升泵效率2气升泵各部件尺寸的确定扬水管直径、输水管直径，喷嘴位置§ 3.3 往复泵一、工作原理农村抽水井二、性能特点与应用第四章给水泵站§41 泵站的分类与特点（1hr）* 按机组与地面相对标高关系 地面式、半地下式、地下式* *按操作条件及方式 人工手动、半自动、全自动、遥控*按给水专业分类 一级泵站、二级泵站、加压泵站、循环泵站一、一级泵站（取水泵站）1作用： 自水源取水，送后续构筑物2工艺流程： 水源 取水泵站 给水处理厂3特点：均匀供水、连续运行；满足最高日用水量要求3泵站设计（1）平面设计：贵在平面矩形泵站常用于泵站深度小于1

34、0m时，易于平面布置，水泵量多时优势明显圆形泵站适用于泵站深度大于10m时，水力、结构条件好，适于水位变化幅度大、泵站较深时；不易于平面布置，水泵数量不宜过多椭圆、菱形平面泵站：适用于流速大的河心泵站（2）土建结构要求抗浮、抗裂、防倾覆、防滑坡etc（3）施工组织二、二级泵站1作用： 送一级泵站来水至管网2工艺流程： 给水处理厂 送水泵站 管网3泵站设计（1）清水池调节一级泵站二级泵站之间流量差异（2）吸水井分离式：有利于泵站运行安全池内式（与清水池合建）a每台泵单设吸水管，自吸水井吸水；泵数量少时，可以不设吸水井 b泵数量多时，吸水井分成两格 c两格之间设连通管、阀门或虹吸管三、加压泵站 1

35、作用：输水配水过程中增加水压 2形式 （1）串联加压 （2）清水池、泵站 四、循环泵站特点：水压稳定、水量变化小；安全性要求高；常位于冷却构筑物或净水构筑物附近§42 水泵选择（4hr）一、选泵主要依据主要依据：流量、扬程、变化规律 特性曲线1流量（1）一级泵站流量的确定一级泵站的作用、特点特点：见前节 满足最高日用水量要求 均匀工作 连续运行 经济 因素 24h Qd（最高日用水量） 流量计算（小时） 最高日平均时用水量 渗漏、自用水量系数，1.051.10（2）二级泵站流量的确定 二级泵站的作用、特点送水至用户，分级供水（无水塔） Qd（最高日用水量） 流量计算（小时） 最高日平

36、均时用水量 时变化系数系数，1.011.022扬程水泵扬程的计算应该和水塔的有无一同考虑，参见快速设计手册P.11（1） 一级泵站扬程Hp = H0 + hs + hd（2）二级泵站扬程无水塔 Hp = Zo + H0+ hs + hd + hn 网前水塔 Hp = Zt + Ht + H0 +hs + hd + hn 网后水塔最大转输 H 'p = Z t + Ht + H0 +h's + h'd + h'n 二、选泵要点确定水泵的型号和台数1大小兼顾，调配灵活参见例题P1232型号整齐，互为备用3合理利用水泵高效段4远近结合5方案比较 三、其它因素1水泵的构

37、造形式对泵房的影响-大小、结构形式和内部布置等eg： 潜水泵的安装；立式泵的安装2保证水泵正常吸水条件3选用效率较高的水泵4备用泵的选择（1）水量不允许减小时：备用两套机组（2）水量允许短时间减小时：备用水泵满足最大水量（3）允许短时间断水时：备用一台水泵5详细见手册、规范四、选泵后的校核校核消防流量和扬程备用泵的流量校核公式： 式中：Q消防时水量Qf 着火点用水量QQr 一级泵站水量 tf 补水时间§43 泵站变配电设施（2hr）一、负荷等级及电压选择1负荷等级一般分为三级（1）一级负荷：人身伤亡、重大设备损坏且难以修复，造成重大损失 such as：钢铁厂、炼油厂、地铁、医院、电

38、台etc。 解决方法：独立电源、双回路供电（2）二级负荷：产生废品、材料报废、主要设备破坏，但采取措施可以避免 such as：水处理厂、民用住宅etc。（3）三级负荷：一、二级负荷以外的2电压选择 电压等级：380V、 6000V、 10kV、 35kV 大型水厂小型水厂非标中型水厂二、泵站中常用的变配电设施1见P130图4-12、4-132开关柜的布置3配电室建筑设计要求三、变电所1变电所的类型及优缺点优 点缺 点适用条件独立变电所1便于处理建筑关系2安全1浪费有色金属、电能2维护管理不便1两个以上泵房2含有较大容量用电设备附设变电所1便于处理结构关系2变压器靠近用电设备普遍使用室内变电所

39、1便于处理结构关系2变压器靠近用电设备1建筑处理比附设所复杂2维护管理方便普遍使用2变电所的位置与数量（1）尽量位于用电负荷中心节约有色金属（2）考虑周围环境例如：设置在锅炉房上风向原因：锅炉房的水、蒸气、灰尘影响配电设备； 配电设备间一般情况下不允许穿越水管； 不得不穿越时则不允许有接头、要有防结露措施（3）应考虑布线合理性、运输方便（4）变电所的数量由负荷及分散状况决定（5）发展余地3变电所的布置方案四、常用电动机电动机的选用原则1根据所要求的最大功率、转矩和转数决定电动机功率、转矩和转数2根据电动机的功率大小、参考外电网电压决定电动机电压见教材P.1323根据环境和条件决定电动机的外形和

40、构造4根据投资少、效率高、运行简便等条件决定类型五、交流电动机调速1交流电动机调速公式同步电动机异步电动机式中 n电动机转速；f 交流电源频率（Hz）；P电动机极对数；S电动机运行的转差率2调节转速的方法（1）调节转差率S转差率调节方法：改变定子电压、转子电路的附加电阻等缺点：效率低（2）调节同步转速变极调速：改变定子绕组极对数缺点：调节范围小变频调速既适用于同步电动机也适用于异步电动机变频调速应用于高层建筑给排水§44 水泵机组的布置与基础（2hr）原则：可靠、安全、方便；管道最短、接头最少，留有余地一、基本形式（按机组轴线方向） 1纵向排列 2横向排列 3横向双行排列 二、布置比

41、较布置形式优点、缺点适用条件纵向排列优点：1悬臂式水泵吸水管处于顺直状态 2布置紧凑，泵房面积小3电机轴抽出方便缺点：1泵房跨度大2管道配件多，水力条件差3单轨吊车起吊水泵、电机不方便1单级单吸悬臂式离心泵，如IS、BJ、B、BA和单级双吸离心泵，如Sh型泵均适用2一般适用于小泵房横向排列优点：1泵房跨度小2进出水管顺直，水力条件好3水头损失小，节省电耗缺点1泵房较长2管道配件拆卸不便1侧向进水和侧向出水的水泵，如Sh型、SA型单级双吸卧式离心泵2中小水厂采用较广泛3水泵台数不宜超过56台4吸水管阀门可以放在泵房外横向双行排列优点1布置紧凑，泵房建筑面积小2管道配件简单，水力条件好缺点1泵房跨度大2水泵倒顺转布置，订货和检修麻烦3泵房内较挤，检修空间小4需采用用桥式起重机，投资较大1适用于大型双吸卧式离心泵2水泵在6台以上3要求采用沉井法施工而不容许泵房太长时4机组布置可以参照单行顺列有关规定三、基础1作用支承并固定机组 坚实牢固；地