第四章给水泵站

1、取水泵站取水泵站水泵机组布置水泵机组布置地下水取水泵站工艺流程地下水取水泵站工艺流程下正街水厂取水泵房下正街水厂取水泵房青云水厂第二取水泵房青云水厂第二取水泵房施工期间施工期间分离式吸水井分离式吸水井池内式吸水井池内式吸水井某水厂二级泵站某水厂二级泵站某城市供水某城市供水加压泵站加压泵站圆形逆流式冷却塔圆形逆流式冷却塔TQQdrTQQdr安全HhhHHdsST安全HhHHHsevST12Sh-1912Sh-19型泵特性曲线型泵特性曲线4 4台不同型泵特性曲线台不同型泵特性曲线最大日用水量变化曲线最大日用水量变化曲线fftQQQQ2) (24.2.5 4.2.5 小结小结 1 1、水泵类型选择、

2、水泵类型选择 水泵类型主要根据扬程选择，常用有离心泵、水泵类型主要根据扬程选择，常用有离心泵、轴流泵、混流泵等。一般情况下，泵站设计扬程小轴流泵、混流泵等。一般情况下，泵站设计扬程小于于l0ml0m，宜选用轴流泵；，宜选用轴流泵；5 520m20m，宜选用混流泵；，宜选用混流泵；2020l00ml00m，宜选用单级离心泵，大于，宜选用单级离心泵，大于100m100m时可选用时可选用多级离心泵多级离心泵 当混流泵与轴流泵都可使用时，应优选混流当混流泵与轴流泵都可使用时，应优选混流泵，当离心泵与混流泵都可使用时，若扬程变化较泵，当离心泵与混流泵都可使用时，若扬程变化较大，一般宜选用离心泵大，一般宜

3、选用离心泵 2、水泵台数的选定、水泵台数的选定 （1 1）建设费与运行费。一般在同样流量情况下，机组）建设费与运行费。一般在同样流量情况下，机组台数越少，建设费和运行费越小台数越少，建设费和运行费越小 （2 2）运行管理。一般来说，机组台数少，管理运行较方）运行管理。一般来说，机组台数少，管理运行较方便便 （3 3）流量调节能力。机组台数少，流量调节能力较差）流量调节能力。机组台数少，流量调节能力较差 （4 4）备用机组：对于灌溉泵站，装机）备用机组：对于灌溉泵站，装机3 39 9台时，其中应台时，其中应有有l l台备用，多于台备用，多于9 9台时，应有台时，应有2 2台备用。对于重要城市供水

4、泵台备用。对于重要城市供水泵站，工作机组站，工作机组3 3台及台及3 3台以下时，应增设台以下时，应增设1 1台备用机组，多于台备用机组，多于3 3台，应增设台，应增设2 2台备用机组台备用机组 水泵台数要考虑各方面的因素分析确定水泵台数要考虑各方面的因素分析确定 一般情况下，中小型泵站以一般情况下，中小型泵站以3939台为宜。流量变化幅度台为宜。流量变化幅度大的泵站，台数宜多；流量比较稳定的泵站，台数宜少大的泵站，台数宜多；流量比较稳定的泵站，台数宜少4.3 泵站变配电设施泵站变配电设施4.3.14.3.1变配电系统中负荷等级及电压选择变配电系统中负荷等级及电压选择 1 1、负荷等级、负荷等

5、级 （1）一级负荷:两个独立电源供电 （2）二级负荷:两回路供电或一回路专用线 （3）三级负荷 2 2、电压选择、电压选择 （1）规模很小的水厂：一般为380V （2）中小型水厂：6kV和10kV，10kV替代6kV （3）大型水厂：35kV电压4.3.2泵站中常用的变配电系统泵站中常用的变配电系统 目前都采用由电器开关厂生产的成套设备，称为配电屏（又称开关柜）；具有很多优点：工作安全可靠，维护方便，施工安装简单，便于移动，设备安装紧凑，缩小了建筑面积，整洁美观设计注意点： 1、开关柜前面的过道宽度应不小于：低压柜1.5m，高压柜3.0m 2、背后检修的开关柜与墙壁的净距不宜小于0.8m 高、

6、低压配电室注意：门、架线、高度 保证：安全、方便4.3.3变电所变电所 变电所的变配电设备是用来接受、变换和分配电能的电气装置，它由变压器、开关设备、保护电器、测量仪表、连接母线和电缆等组成 1 1、变电所的类型选择、变电所的类型选择 独立变电所、附设变电所、室内变电所 2 2、变电所的位置和数目、变电所的位置和数目 位置：位于用电负荷中心 考虑周围的环境 考虑布线是否合理 数目：由负荷的大小及分散情况所决定 考虑泵站的发展 3、变电所的布置方案、变电所的布置方案 原则：原则：变电所应尽量靠近电源，低压配电室应尽量靠近泵房；线路应顺直，并尽量短；泵房应可以方便地通向高低压配电室和变压器室；建筑

7、上应注意与周围环境协调4.3.4常用电动机常用电动机 1、根据所要求的最大功率、转矩和转数选用电动机 2、根据电动机的功率大小，参考外电网的电压决定电动机的电压 （1）功率在100kW以下，选用380V220V或220127V的三相交流电 （2）功率在200kW以上，选用l0kV（或6kV）的三相交流电 （3）功率在100-200kw之间，视泵站内电机配置情况定 3、根据工作环境和条件决定电动机的外形和构造形式 4、根据投资少，效率高，运行简便等条件，确定所选电动机的类型4.3.5交流电动机调速交流电动机调速 1 1、调节同步转速（高效型调速）、调节同步转速（高效型调速） 调节电源频率（变频调

8、速） 改变电机极对数（变极调速） 2 2、调节转差率（能耗型调速、只用于异步电动机）、调节转差率（能耗型调速、只用于异步电动机） 调节电动机定子电压 改变串入绕线式电机转子电路的附加电阻值等4.3.6泵机组的控制设备泵机组的控制设备 直接启动：电动机功率小于10kW 减压启动：电动机功率在10kw以上 （1）手操作启动器 （2）电磁启动器水泵机组纵向排列水泵机组纵向排列纵向与横向比较（纵向与横向比较（20Sh-920Sh-9型）型）水泵机组横向排列水泵机组横向排列横向双行排列（倒、顺转）横向双行排列（倒、顺转）双吸卧式离心泵双吸卧式离心泵正确正确和不和不正确正确的吸的吸水管水管安装安装铸铸铁铁

9、底底阀阀吸水吸水管路管路与与压水压水管路管路吸水管在吸水井的位置吸水管在吸水井的位置吸水管在吸水井的位置吸水管在吸水井的位置吸水管路的布置吸水管路的布置水泵出口设有两个闸阀水泵出口设有两个闸阀输水管输水管不同方不同方式布置式布置比较比较三台泵时压水管路的布置三台泵时压水管路的布置四台泵时压水管路的布置四台泵时压水管路的布置300X 4 4、不同水泵系统的停泵水锤、不同水泵系统的停泵水锤 （1）在水泵出口处有止回阀的情况（有阀系统） （2）在水泵压出口无普通止回阀（无阀系统）（3 3）泵管路系统中的水柱分离现象和断流水锤）泵管路系统中的水柱分离现象和断流水锤4.7 4.7 泵站噪声及其消除泵站噪

10、声及其消除4.7.1 4.7.1 噪声的定义噪声的定义 1 1、物理学观点、物理学观点 噪声就是各种不同频率和声强的声音无规律的杂乱组合 2 2、生理学观点、生理学观点 凡是使人烦噪的、讨厌的、不需要的声音都叫噪声4.7.2 4.7.2 泵站中的噪声源泵站中的噪声源 1 1、工业噪声（三种）、工业噪声（三种） 空气动力性噪声 机械性噪声 电磁性噪声 2 2、泵站中的噪声源、泵站中的噪声源 电机噪声、泵和液力噪声（由流出叶轮时的不稳定流动产生）、风机噪声、阀件噪声和变压器噪声等；其中以电机转子高速转动时，引起与定子间的空气振动而发出的高频声响为最大4.7.3噪声的危害噪声的危害 1 1、可以造成

11、职业性听力损失、可以造成职业性听力损失 2 2、噪声引起多种疾病、噪声引起多种疾病 3 3、噪声影响正常生活、噪声影响正常生活 4 4、噪声降低劳动生产率、噪声降低劳动生产率4.7.4 4.7.4 泵站内噪声的防治泵站内噪声的防治 1 1、吸音、吸音 2 2、消音、消音 3 3、隔音、隔音 4 4、隔震、隔震离心泵从压水管引水离心泵从压水管引水水环式真空泵构造图水环式真空泵构造图水射器引水水射器引水电磁流量计电磁流量计超声波流量计超声波流量计电磁流量计电磁流量计 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

12、运动速度成正比，即：kBvDE vDQ24DkBEQ4E产生的电动势（V）；B磁力线密度（Gs）；Q导管内通过的流量（m3s）；D管径（m）；v导体通过导管的平均流速（ms） 2、电磁流量计的特点 （1）其变送器结构简单，工作可靠。 （2）水头损失小，且不易堵塞，电耗少。 （3）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15。 （4）安装方便。 （5）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6580，而最大流量仍不超过量程

13、。 4、电磁流量计的安装 （1）电磁流量计的安装环境，应选择周围环境温度为0-40。 （2）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倍直径的范围内，不要安装影响管内流速的设备配件，如闸阀等。 （3）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。 （4）在流量计的下游侧安装伸缩接头，以便于仪表的拆装。移动式悬臂吊移动式悬臂吊电动单轨吊车电动单轨吊车电电动动桥桥式式行行车车4.8.4通风与采暖通风与采暖 1 1、通风、通风 自然通风 机械通风： 抽风式、排风式 2 2、采暖、采暖 在寒冷地区，泵房应考虑采暖设备。泵房采暖温度：对于自动化泵站，机器间为5

14、 ，非自动化泵站，机器间为16，辅助房间室内温度在18以上。4.8.5其他设施其他设施 1 1、排水、排水 2 2、通讯、通讯 3 3、防火与安全、防火与安全4.9 给水泵站的节能给水泵站的节能4.9.1给水泵站的节能设计给水泵站的节能设计 1、定义、定义 2、节能措施、节能措施 泵型的合理选择；调速装置的采用；叶轮的切削使用；管道经济管径的确定；低能耗阀件的采用 3、考虑调速装置后的选泵原则、考虑调速装置后的选泵原则 （1）宜采用调速泵与定速泵联合运行 （2）仍然以最不利工况作为选泵依据 （3）在绝大多数工况下，定（调）速泵均应高效工作 （4）调速泵一般不宜上调，转速控制在额定转速50左右

15、（5）泵站内的泵型号一般不超过两种 4、选泵方法、选泵方法 （1）调速泵与定速泵型号不同 2Q1+nQ2=Q Q1=2Q2 H=Hp （2）调速泵与定速泵型号相同 （2+n）Q1=Q H=Hp 5、经济管径、经济管径 定义 6、电动机及配电系统的节能、电动机及配电系统的节能 选用高效的电动机；考虑电动机与水泵的容量配套问题，应使电动机的平均负载在70以上4.9.2给水泵站的节能运行与改造给水泵站的节能运行与改造 1、给水泵站的节能运行、给水泵站的节能运行 （1）取水泵站 采用恒流量变压力的控制方式；通过调速、切削叶轮等节能措施来实现，对于水位变幅较大的取水泵站可以考虑在洪水水位期间减少一台泵运

16、行 （2）送水泵站 采用变流量恒压力的控制方式；常常采用泵的组合、调速的方式 2、给水泵站的节能改造、给水泵站的节能改造 （1）电动机的改造 应与泵匹配；避免大马拉小车现象 （2）泵的改造 选用高效率的水泵；定期测定泵的性能，如不正常，则应更换叶轮4.10 给水泵站给水泵站SCADA系统系统 1、定义（监控与数据采集系统）、定义（监控与数据采集系统） 2、作用、作用4.10.1泵站泵站SCADA系统的功能系统的功能 1、数据实时采集、数据实时采集 2、数据实时传输、数据实时传输 3、信息实时处理、信息实时处理 4、控制远程执行、控制远程执行4.10.2给水泵站给水泵站SCADA系统的组成系统的

17、组成 1、设备层、设备层 一般安装于被控生产过程的现场 2、控制层、控制层 3、调度层、调度层 4、信息层、信息层4.10.3给水泵站给水泵站SCADA系统的技术基础系统的技术基础 3C+S 1、计算机技术（、计算机技术（Computer） 2、通信技术（、通信技术（Communication） 3、控制技术（、控制技术（Control） 4、传感技术（、传感技术（Sensor）4.10.4给水泵站给水泵站SCADA系统的发展趋势系统的发展趋势 1、系统的升级和扩容问题得到较好的解决、系统的升级和扩容问题得到较好的解决 2、采用通用组态软件将成为必然、采用通用组态软件将成为必然 3、监控系统与故障诊断技术紧密结合、监控系统与故障诊断技术紧密结合 4、应用软件的开发、应用软件的开发 5、信息系统的集成、信息系统的集成4.11 给水泵站的土建要求给水泵站的土建要求4.11.14.11