泵与泵站第十三讲

1、第四章第四章 给水泵站给水泵站47泵站噪音及消除 48辅助设备411给水泵站土建特点和要求 生理学定义：使人烦躁的，讨厌的，不需要的声音都叫噪声。物理学：各种不同频率和声强的声音无规律的杂乱组合。二、泵站中的噪声源电机噪声：电机转子高速转动，引起与定子间的空气振动发出的高频声响（泵站的主要噪声）泵和液体流动噪声：液体流出叶轮时的不稳定流动产生的。阀件噪声：流体冲击阀件时的不稳定流动产生的。变压器噪声：电磁振荡引起的空气振动。 1.职业性的听力损失。2.躁声引起疾病: 头疼、脑胀、昏晕、耳鸣、多梦、失眠、心慌。还有其它疾病。3.影响正常生活。4. 降低劳动生产率。 较高级环境中的泵站一定要消声隔

2、振。一般泵房：值班室要求降低噪声，其它不要求。目前我国还没有泵房的噪声标准 （应属于卫生标准）防治噪声的途径：吸音： 可用多孔吸声材料或共振吸声结构。消声：也就是利用振动阻尼技术阻止弹性物的振动。隔音：一般是把值班室用隔音材料（结实、沉重的材料，砖墙、砼墙等）与泵房间隔开。隔振：基础隔振；常用橡胶隔振垫。 管道隔振；橡胶接头。 4.8.1 计量 水厂泵站中常用的计量设施有电磁流量计、超声波流量计、插入式涡轮流量计、插入式涡街流量计，以及均速流量计等。 流量计的工作原理：基本上都是由变送器(传感元件)和转换器(放大器)两部分组成。传感元件在管流中所产生的微电讯号或非电讯号，通过变送、转换放大为电

3、讯号在液晶显示仪上显示或记录。电磁流量计电磁流量计WL-1A型超声波明渠流量计型超声波明渠流量计电电磁流量计(1)工作原理 利用电磁感应定律 当被测的导电液体，在导管内以平均速度v切割磁力线时，便产生感应电势。感应电势的大小与磁力线密度和导体运动速度成正比，即：810 BvDEvDQ248104DBEQE产生的电动势(v)；B磁力线密度(gs)；Q导管内通过的流量(cm3s)；D管径(cm)；v导体通过导管的平均流速(cms) (2)电磁流量计的特点 (A)其变送器结构简单，工作可靠。(B)水头损失小，且不易堵塞，电耗少。(C)无机械惯性，反应灵敏，可以测量脉动流量，流量测量范围大低负荷亦可测

4、量；而且输出讯号与流量成线性关系，计量方便；测量精度约为土15。(D)安装方便。(E)重量轻，体积小，占地少。(6)价格较高，怕潮、怕水浸。(3)电磁流量计的选择 流量计的测量量程应比设计流量大，一般正常工艺流量为量程的65-80，而最大流量仍不超过量程。 例：设计管道直径为700mm，设计流量为1500m3h ，就可以选用LD-600型电磁流量计，其量程范围为0-2000m3h。在这种情况下，正常工作时最大流量为最大量程的75。(4)电磁流量计的安装 (A)电磁流量计的安装环境，应选择周围环境温度为0-40。 (B)尽量远离大电器设备，如电动机、变压器等，从流量计电极中心起在上游侧5倍直径的

5、范围内，不要安装影响管内流速的设备配件，如闸阀等。 (C)对于地下埋设的管道，电磁流量计的变送器应装在钢筋混凝土水表井内。 (D)在流量计的下游侧安装伸缩接头，以便于仪表的拆装。超声波流量计介绍超声波流量计的基本原理及类型超声波流量计的基本原理及类型超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速，从而换算成流量。根据检测的方式，可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。超声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式仪表，适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行

6、敞开水流的流量测量。使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态，不产生附加阻力，仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。众所周知，目前的工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题，这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难，造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点，超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流，仪表造价基本上与被测管道口径大小无关，而其它类型的流量计随着口径增加，造价大幅度增加，故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量

7、显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。LXvctLcm1212LXvctLcm2121)11(221122ttXLvm42DKvQm传播时间式超声波流量计多普勒超声流量计多普勒超声流量计coscos12ddvcvcffcvffffddcos21121cos2ffcvdd42DKvQd水泵工作分为：底阀）真空吸水（吸水管不带阀）引压力水（吸水管带底吸入式：启动前引水于吸水池内启动水位。自灌式：泵外壳顶点低1.吸水管带底

8、阀：人工引水：打开排气阀和泵顶灌水孔灌水。适用临时性供水的小泵。压水管水倒灌引水：直接打开压力阀（压力管水压不大，且无止回阀）。手动开启止回阀，手搬动一下止回阀，向回引水。旁通管向回引水。2.吸水管上不装底阀 的引水方法：真空泵引水： 泵站应用最多的形式。优点：水泵启动快，运行可靠，易实现自动化（真空泵可电控）。真空泵的排气量：Q（m3/h） )/(3hmHHTHWWKQsssssp）（）（nWp泵站中最大泵的泵壳空气容积（m3）（估算）吸入口的面积乘以吸入口至出水阀间距。nWs吸水管中空气容积（m3）nHs大气压水柱高度10.33mH20nHss离心泵安装高度mnT引水时间（h）一般情况下T

9、5min 消防泵T吸水管路体积。1.起重设备的选择：泵房中必须设置起重设备以满足机泵安装与维修需要。起重对象：水泵、电机（机组）、闸阀、管道。 一般水泵电机最重。常用起重设备： 移动吊架：手动移动、吊重手动、或电动。 单轨吊车梁：电动、手动、（梁下加设工字钢）桥式吊车：电动、手动（力传入柱的牛腿）吊车的选择：重量、最大钓钩高度（确定泵房高度）、吊链长度（可向厂家声明加长）。手动、电动、移动吊架、单轨式、桥式。据表48选定。2.起重设备布置：吊车安装高度：吊重后能在最高机组或设备顶上越过；能将重物吊至泵站进出口；有汽车开进时，能装卸汽车。 无吊车时，泵房高度也要大于3.0m。n深井泵房高度：n考

10、虑因素：每节井管长度可进出泵房，可装可拆。n电机和扬水管的提取高度。n检修时，三角架跨度不可过大。n通风要求。深井泵房：一般屋顶设1.01.0m检修孔。在屋顶或室外设三角架。吊重用手拉葫芦。作业面：吊钩服务范围。单轨小可U形布置，但有最小转弯半径。设备出入门口的位置。 小桥式吊车有死角区域，死角区域中可布置不常检修的设备吸水阀等一般采用自然通风。机械间要求夏季不超：35较深泵站也可采用机械通风，抽风、鼓风。 常为轴流风机。采暖：自动化泵站机器间要求大于5。（不冻温度）非自动化（有人）机械间要大于16。辅助间（值班室）：要大于18。采暖方式：火炉、集中采暖（电热采暖少见）1.排水：可用手摇泵、排

11、污泵（液位自动控制电泵）、潜水泵、水射器、 插桶泵。2.通讯：电话（无线电）电话间应隔音室。3.防火与安全设施： 火险：导线过载起火、雷击。 消防设计：一般用四氯化碳灭火器或灭火机、二氧化碳灭火器。 泵站投资的绝大部分是土建内容，对土建内容应给与足够的重视。分为：1、取水泵站（一级泵站） 2、送（输）水泵站（二级泵站） 3、循环水泵站一级泵站“临水深埋”。（一）特点：1、地表水源取水泵站，常为地下式；2、结构要求承受土压和水压；3、泵房筒体和底板要求不透水；（水下部分整体浇注的混凝土结构，并与水泵机组的基础浇成一体。 ）4、有一定的自重以抗浮力；5、基建投资大；工程造价大。1、多采用圆形或椭圆

12、形结构；（便于采用沉井法施工）地上部分可做成砖砌矩形； 2、布置机组及其他设备困难，不能充分利用建筑面积；（为了减小平面尺寸，有时采用立式水泵。 ）3、安设吊车也有一定困难。4、压水管路上的附件，常设在泵房外的闸阀井（或称切换井） 。（如止回阀、闸阀、水锤消除器及流量计等）5、配电设备一般放在上层，充分利用泵房内空间，并当压水管道损坏时，水流淹没泵房配电设备。6、为防不均匀沉陷切管，泵站与切换井间的管道应敷设于支墩或钢筋混凝土垫板上。7、泵站与吸水井分建时，吸水管常放在钢筋混凝土暗沟内，暗沟上应留人孔；暗沟的尺寸：保证工人可以进入检查、处理漏水漏气事故，当换管道时，管道可以通过人孔出入。8、暗

13、沟与泵房连接处应设沉降缝，防止不均匀沉降而导致管道破裂。9、泵房内四周应设排水沟和集水坑，用排水泵抽走。排水泵的流量可选用1030L/s，其扬程由计算确定。10、水泵机组的水封用水需要另外接入，由于一级泵站抽的是未经处理的浑水，不能作为水封用水。11、垂直交通：上下设扶梯，宽：0.81.2m，坡度1:1或稍小些。中间平台之间不应超过20级踏步。12、站内应设电话与各种指示讯号，以便调度联系。但一般不设卫生间、贮藏室。13、泵站内外要考虑灭火设备，以防火灾。14、考虑将来的扩建问题：地下式一级泵站扩建有困难，所以在第一次修建时，即应一次建成，设备分期安装。 15、泵站内机器间的电力照明按每m2地

14、板面积（2025）W计算。16、泵站的大门，应比最大设备外形尺寸大0.25m。对于特别笨重的设备应领先留出安装孔。17、为了保证泵房内有良好的照明，应在泵房的纵墙方向开窗，窗户面积通常应大于地板面积的1617，最好为14。18、修理场所：泵房附近没有修理场所时，应在泵房内留出610m2的面积，作为修理和放置备用零件。图中所示为某化工厂地下式取水泵房实例泵房内设14Sh13A型水泵四台（三台工作，一台备用），河中最低水位低于水泵轴线标高，但常水位却高于水泵轴线标高，故仅设SZ2型真空泵两台（一台工作一台备用），作为不利情况下启动水泵使用。因泵房较深，仅筒体高度即达13m，为了改善工人工作环境和电

15、动机工作条件，设置4-72-114.5A风机一台。为便于安装和检修机组及各种设备，安设起重量为2t、跨度为9m的手动动单轨吊车一台。此外，为排除机器间内积水，设置2BA6A型排水泵一台。沿泵房内壁设宽1.2m的扶梯，以便值班人员上下。图示为某电厂采用立式水泵的地下式取水泵站实例。泵站组成：泵房本体、栈桥、护岸、切换井4部分构成。泵房为箱形结构，纵向间隔，1、进水间；2、转动格网间；3、机器间。机器间竖向布置：上、操作层、中、电动机层、下、水泵层。在操作层和电机层地板上开有吊装孔，平时用钢筋混凝土板或钢板盖住。泵站设置：四台沅江3623型水泵（3台工作1台备用）。取水能力为7m3/s，装机总容量

16、为3200kw。辅助设备：1、通风为抽风式，泵室设吸风口抽风，电机室风管与电动机壳连接密闭抽风。2、设计起重量为10t，起吊高度16m的电动桥式吊车一台。水泵压水管上设两道闸阀，止回阀设于室外的切换井内。二级泵站的工艺特点：1、水泵机组较多；2、占地面积较大；3、吸水条件较好；4、多数建成地面式或半地下式。 地面式的优点：施工方便，造价较低，运行条件较好。在半地下式的水泵站内，启动水泵比较方便。若泵房地坪标高低于室外排水管标高时，则应设置抽水设备。 二级泵站由于机组台数较多，因而附属的电气设备及电缆线也较多。在进行工艺设计时，应结合土建与供电要求一并考虑。但是，对于二级泵站，土建造价相对地比经

17、常电能耗费小，因此，在设计二级泵站时，要着重注意工艺上的要求和布置，土建结构应保证满足工艺布置的要求。二级泵房的构造特点：属于一般的工业建筑，常用柱墩式基础，墙壁用砖砌筑于地基梁上，外墙可以是一砖（ 24墙）、一砖半（37墙）或二砖（48墙）厚，根据当地气候的寒暖而定。为了防潮，墙身用防水砂浆与基础隔开。对于装有桥式吊车的泵房，墙内须设置壁柱，桥式吊车的力由柱传至地基。减震措施：在保证机组安装的质量，要把机组与基础连结好，机组运行时，因为震动发生很大噪声，影响工人健康。有必要采取消音措施：在管道穿过墙壁处采用柔性穿墙套管以少噪声的传播。抗震和人防要求：从抗震角度出发，泵房最好建成地下式或半地下

18、式的。如果地下水位很高，施工困难或受其他条件限制，不能修建地下式时，也可设计成地面式泵房，但必须尽量做到：平、上面简单，体形规整，不做局部突出的建筑。水泵站内还应有水位指示器，当清水池或水塔中水位最高或最低时，能自动发出灯光或音响信号。消防设计：泵站内外设置灭火设施或消火栓。通讯设计：泵站内应设电话机，供调度联络用。如电话机设在机器间内，电话间应隔音。图示为设有三台Sh型水泵的半地下式泵房的平面布置图。三台水泵（二台工作一台备用）成横向单行排列，这样布置优点：便于沿泵房纵向设置单梁式吊车。吸水管道与压水管道直进直出，可减少水头损失，节省电耗。水泵用真空泵引水启动。机器间地板向吸水侧有0.005

19、的坡度，坡向沿墙内侧设有排水沟；集水坑设于泵房一角，用手摇泵排水。交通设计：压水管路上方的走道平台，直接与值班室相通，从平台有短梯通向机器间。值班室设计：值班室和配电室设于泵房一端，两侧各有大门和单扇小门与外面相通。值班室隔墙上设双层玻璃窗，既可隔音，又可观察整个机器间。泵房另一端还开有一小门通向室外。循环水泵站的特点：（1）泵站的流量和扬程比较稳定，一般可选用同型号的水泵机组并联工作。（2）对供水的安全性（可靠性）要求较高，特别是一些大型的冶金厂和电厂（核电厂），甚至不允许有极短时间的断水。（3）站内常装有热水泵，改善水泵的吸水条件的措施：采用自灌式工作。（4）泵站埋深大。在选泵和布置机组时

20、，必须考虑有必要的备用率和安全供水措施。（5）循环水泵站中有时有冷、热水两种水泵机组。当条件允许时，应尽量利用废热水本身的余压直接送到冷却构筑物上去冷却，这样，便可省去一组热水泵机组，只需设置冷水泵机组，因而使泵站布置大为简化。 没有冷水及热水泵机组的循环水泵房，在平面上常有以下几种布置形式：（1）机组横向双行交错排列布置，如图示。适用于机组较多，水泵都是相同转向的情况下。优点是布置紧凑，泵房跨度较小；缺点是吸水管与压水管均须横向穿过泵房，增加管沟或管桥设施。（2）图（b）与图（a）的布置基本相同。特点：冷、热水泵都有正、反两种转向，冷热水吸水池可以设在泵房的同一侧。（3）图（C）所示：机组纵

21、向双行排列布置，。适用于机组较多的情况。特点：管道布置在泵房两侧，不需横穿泵房，通道比较宽敞，便于操作检修；缺点：泵房跨度较大。（4）图（d）所示：机组纵向单行排列布置，适用于机组较少的情况。冷水池与热水池可以布置在泵房的同一侧或者分开布置在泵房的两侧。亦可采取水泵机组轴线位于同一直线的单行顺列。特点：管道的水力条件较好；泵房长度较大。有些大型工厂的循环水泵站，水泵机组多达十几台、几十台，往往采用几种形式的综合布置，这要根据生产工艺流程的布局，对泵站的要求以及地形地质条件等具体情况，经多方案的技术经济比较后确定。北方以地下水为水源常用的泵房。组成:深井泵站通常由泵房与变电所。类型：深井泵房的形

22、式有地面式、半地下式和地下式3种。优缺点：地面式：造价最低，建成投产迅速；通风条件好，室温一般比半下地式的低56；操作管理与检修方便；室内排水容易；噪声扩散快，音量小；但出水管弯头配件多，不便于工艺布置，且水头损失较大。半地下式：比地面式造价高；出水管可不用弯头配件，便于工艺布置，且水力条件好，可稍节省电耗及经常运行费用，人防条件较好；但通风条件较差，夏季室温高；室内有楼梯，有效面积缩小；操作管理、检修人员上下、机器设备上下搬运均较不便；室内地坪低，不利排水；噪音不易扩散，声量大；地下部分土建施工困难。地下式：造价最高，施工困难最大，防水处理复杂；室内排水困难；操作管理、检修工作不便；但人防条件好；抗震条件好；因不受阳光照射，故夏季室温较低。 实践表明：以上3种形式，以前两种为好。深井泵房设计注意事项：1、深井泵房平面尺寸一般均很紧凑，因此选用尺寸较小的设备，可缩小平面尺寸。2、设计时应与机电密切配合，选择效能高、尺寸小、占地少的机电设备。3、注意泵房屋顶的处理，屋顶检修孔的设置以及泵房的通风、排水等问题。当用深井泵提升地下水时，水泵浸于水中，电动机设于井上，一台水泵即为一个独立泵站。图所示为深井泵提升地下水的半地下式泵房水泵压水管直接接出，无弯头配件，水力条件较好。泵房