第四章给水泵站

第4章给水泵站工艺设计

水泵、管道及电机（简称泵、管、机）三者构成了泵站中的主要工艺设施。取水泵站水泵机组布置第4章给水泵站工艺设计

主要掌握内容：

1.选泵依据、选泵要点；2.水泵机组布置、基础安装要求；3.吸压水管管径确定；4.闸阀布置与管道安装要求；5.电机电气设备的选用。6.辅助设施等。第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1泵站分类与特点总目录本章总目录

1、按照水泵机组设置的位置与地面的相对标高关系，泵站可分为：

地面式泵站、地下式泵站与半地下式泵站。

2、按照操作条件及方式，泵站可分为：

人工手动控制、半自动化、全自动化和遥控泵站。

3、在给水工程中，按泵站在给水系统中的作用可分为：

取水泵站、送水泵站、加压泵站及循环泵站。第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.1取水泵站（一级泵站）总目录本章总目录取水泵站在水厂中也称一级泵站。1.在地面水水源中，取水泵站一般由吸水井、泵房和闸阀井三部分组成，其工艺流程如图4.1所示。第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.1取水泵站（一级泵站）总目录本章总目录

2.设计及施工原则

（1）泵房形式：山区河道取水一般采用圆形钢筋混凝土结构。“贵在平面”（设计最水洪水位与设计最枯水位相差常达10～20m）

（2）在土建结构方面应考虑到河岸的稳定性，泵房筒体的抗浮、抗裂、防倾覆、防滑坡等方面均应有周详的计算。

（3）在施工过程中，应考虑争取在河道枯水位时施工。

（4）泵房投产后，在运行管理方面必须很好地使用好通风、采光、起重、排水以及水锤防护等设施。第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.1取水泵站（一级泵站）总目录本章总目录

（5）在新建给水工程时，应考虑到远期扩建的可能性。其特点是“百年大计，一次完成”。3.地下水取水泵站

采用地下水作为生活饮用水水源而水质又符合饮用水卫生标准时，取水井的泵站可直接将水送到用户。

地下水取水泵站工艺流程第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.1取水泵站（一级泵站）总目录本章总目录下正街水厂取水泵房第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.1取水泵站（一级泵站）总目录本章总目录青云水厂第二取水泵房施工期间第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.2送水泵站（二级泵站）总目录本章总目录送水泵站在水厂中也称二级泵站，其工艺流程如图所示。

它抽送的是清净水，所以又称为清水泵站。第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.2送水泵站（二级泵站）总目录本章总目录送水泵站的吸水井，它既要有利于水泵吸水管道布置，也要有利于清水池的维修。1.吸水井形状取决于吸水管道的布置要求，送水泵房一般都成长方形，吸水井一般也为长方形。

2.吸水井形式有分离式吸水井和池内吸水井两种。

（1）分离式吸水井分离式吸水井第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.2送水泵站（二级泵站）总目录本章总目录池内式吸水井第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.2送水泵站（二级泵站）总目录本章总目录

3.送水泵站吸水水位变化范围小，通常不超过3～4m，所以泵站埋深较浅，一般可建成地面式或半地下式。

送水泵站为了适应管网中用户水量和水压的变化，必须设置各种不同型号的和台数的水泵机组，从而导致泵站建筑面积增大，运行管理复杂。某水厂二级泵站第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.3加压泵站总目录本章总目录

1.适用条件

（1）城市给水管网面积较大，输配水管线很长；

（2）给水对象所在地的地势很高，城市内地形起伏较大。

通过技术经济比较，可以在城市管网中增高加压泵站。某城市供水加压泵站第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.3加压泵站总目录本章总目录

2.加压泵站的方式

加压泵站的工况取决于加压所用的手段，一般有两种方式：

（1）在输水管线上直接串联加压的方式

水厂内送水泵站和加压泵站同步工作，一般用于水厂位置远离城市管网的长距离输水的场合。第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.3加压泵站总目录本章总目录

（2）采用清水池及泵站加压供水方式

即水厂内的送水泵站将水输入远离水厂、接近管网起端处的清水池内，由加压泵站将水输入管网。

优点：①可以使城市中用水负荷借助于加压泵站的清水池调节，从而使水厂的送水泵站工作制度比较均匀，有利于调度管理。②水厂送水泵站的出厂输水干管因时变化系数降低或输水均匀，使输水干管管径减小。第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.4循环泵站总目录本章总目录

在某些工业企业中，生产用水可以循环使用或经过简单处理后回用。

在循环系统泵站中，一般设置输送冷、热水的两组泵，热水泵将生产车间排水的废热水，压送到冷却构筑物进行降温，冷却后的水再由冷水泵抽送到生产车间使用。

水泵的安装一般采用自灌式，即使水泵泵轴的标高低于吸水井的最低水位，因此泵房多选择半地下式。第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.4循环泵站总目录本章总目录第4章给水泵站工艺设计4.1泵站分类与特点4.1.4循环泵站总目录本章总目录圆形逆流式冷却塔第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.1选泵的主要依据总目录本章总目录

选泵的主要依据是：工程所需的流量、扬程以及其变化规律。1.确定一级泵站的设计流量，有两种可能的基本情况。

（1）泵站从水源取水，输送到净水构筑物（昼夜均匀工作）Qr——一级泵站的设计流量（m3／h）；Qd——供水对象最高日流量（m3／d）；α——为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，一般取α=1.05～1.1；T——一级泵站在一昼夜内工作小时数。第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.1选泵的主要依据总目录本章总目录

（2）泵站将水直接供给用户或送到地下集水池

当采用地下水作为生活饮用水水源，而水质又符合卫生标准时，可将水直接供给用户。实际上是起二级泵站的作用。

如送水到集水池，再从那里用二级泵站将水供给用户，则由于给水系统中设有净水构筑物，此时泵站的流量为：

β——给水系统中自身用水系数，一般取β＝1.01～1.02。第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.1选泵的主要依据总目录本章总目录2.一级泵站的设计扬程

（1）一级泵站送水至净水构筑物

水泵站的设计扬程与用户的位置和高度、管路布置及给水系统的工作方式等有关。

泵站所需扬程按下式计算：

安全水头取2～3m。第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.1选泵的主要依据总目录本章总目录2.一级泵站的设计扬程

（2）一级泵站直接向用户供水

例如用深井泵抽取深层地下水供城市居民或工厂生活饮用水或生产冷却用水时，则泵的扬程为：

H′ST——水源井中枯水位（或最低动水位）与给水管网中控制点的地面标高差（mH2O）；Σh——管路中的总水头损失（mH20）；Hsev——给水管网中控制点所要求的最小自由水压，也叫服务水头（mH20）。第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.1选泵的主要依据总目录本章总目录3.送水泵站（二级泵站）的设计流量

（1）对于小城市的给水系统，大多数采用泵站均匀供水方式，即泵站的设计流量按最高日平均时用水量计算。（2）对于大城市的给水系统，宜采取泵站分级供水方式，即泵站的设计流量按最高日最高时用水量计算；

运用多台或不同型号的水泵的组合来适应用水量的变化，但分级不宜太多。（3）对于中等城市的给水系统，可分多种情况通过管网平差后确定。第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.2选泵要点总目录本章总目录

选泵就是要确定泵的型号和台数。对于各种不同功能的泵站，选泵时考虑问题的侧重点也有所不同。1.大小兼顾，调配灵活（不宜超过两种类型）

选用几台不同型号的水泵供水，以适应水量的变化。12Sh-19型泵特性曲线4台不同型泵特性曲线第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.2选泵要点总目录本章总目录2.型号整齐，互为备用

在实际工程中，采用多台同型号水泵并联工作以减少扬程浪费。多台水泵或单独工作或多台并联工作，以适应水量变化，同样使扬程浪费大大降低。□

水泵型号相同，可以互为备用。3.近远期相结合

可考虑近期用“小泵大基础”的方法，近期发展采用换大泵轮以增大水量，远期采用换大泵的措施。4.大中型泵站需作选泵方案比较第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.2选泵要点总目录本章总目录5.合理地用尽各泵的高效段最大日用水量变化曲线（1）按最大日平均小时流量的70％选泵（即0.7Q日平均时）；

（2）按最大日平均小时流量的100％选泵（即1.0Q日平均时）；

（3）按最大日平均小时流量的130％选泵（即1.3Q日平均时）；第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.3选泵时尚需考虑的其他因素总目录本章总目录

1、水泵的构造形式对泵房的大小、结构形式和泵房内部布置、泵站造价等都有影响。

例如，对于水源水位很低，必须建造很深的泵站时，选用立式泵可使泵房面积减小，降低造价。

又如，单吸式垂直接缝的泵和双吸式水平接缝的泵在泵站内吸、压水管的布置上就有很大不同。第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.3选泵时尚需考虑的其他因素总目录本章总目录

2、应保证泵的正常吸水条件。在保证不发生气蚀的前提下，应充分利用水泵的允许吸上真空高度，以减少泵站的埋深，降低工程造价。3、应选用效率较高的水泵，如尽量选用大泵，因为一般而言大泵比小泵的效率高。4、根据供水对象对供水可靠性的不同要求，选用一定数量的备用泵，以满足在事故情况下的用水要求。5、应尽量结合地区条件优先选择当地制造的成系列生产的、比较定型的和性能良好的产品。第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.4备用泵的选择总目录本章总目录

1.在不允许减少供水量的情况下，应有两套备用机组。2.允许短时间内中断供水时，可只设一台备用泵。3.城市给水系统中的泵站，一般也只设一台备用泵；通常备用泵的型号可以和泵站中最大的工作泵相同。当管网中无水塔且泵站内机组较多时，也可考虑增设一台备用泵，它的型号与最常运行的工作泵相同。4.如果给水系统中具有足够大容积的高地水池或水塔时，则泵站中可不设备用泵，仅在仓库中贮存一套备用机组即可5.备用泵和其它工作泵一样，应处于随时可以启动的状态第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.5选泵后的校核总目录本章总目录

泵站中水泵选好之后，还必须按照发生火灾时的供水情况，校核泵站的流量和扬程是否满足消防时的要求。

就消防用水来说，一级泵站的任务只是在规定的时间内向清水池中补充必要的消防贮备用水。

由于供水强度小，一般可以不另设专用的消防泵，而是在补充消防贮备用水时间内，开动备用泵以加强泵站的工作。

因此，备用泵的流量可用下式进行校核：第4章给水泵站工艺设计4.2泵的选择4.2.5选泵后的校核总目录本章总目录

对于二级泵站，消防属于紧急情况。

消防用水其总量一般占整个城市或工厂的供水量的比例虽然不大，但因消防期间供水强度大，使整个给水系统负担突然加重。因此，应作为一种特殊情况在泵站中加以考虑。

适当调整管网中个别管段的直径，而不使消防时泵站扬程过高。4.2.5小结1、水泵类型选择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，泵站设计扬程小于l0m，宜选用轴流泵；5～20m，宜选用混流泵；20～l00m，宜选用单级离心泵，大于100m时可选用多级离心泵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，若扬程变化较大，一般宜选用离心泵2、水泵台数的选定

（1）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（2）运行管理。一般来说，机组台数少，管理运行较方便（3）流量调节能力。机组台数少，流量调节能力较差（4）备用机组：对于灌溉泵站，装机3～9台时，其中应有l台备用，多于9台时，应有2台备用。对于重要城市供水泵站，工作机组3台及3台以下时，应增设1台备用机组，多于3台，应增设2台备用机组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3—9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4.3泵站变配电设施4.3.1变配电系统中负荷等级及电压选择

1、负荷等级（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、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

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3.0m2、背后检修的开关柜与墙壁的净距不宜小于0.8m

高、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、变电所的类型选择独立变电所、附设变电所、室内变电所

2、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

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；建筑上应注意与周围环境协调4.3.4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380V／220V或220／127V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

1、调节同步转速（高效型调速）

调节电源频率（变频调速）

改变电机极对数（变极调速）

2、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

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）电磁启动器第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录

泵机组的排列是泵站内布置的重要内容，它决定泵房建筑面积的大小。机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则。

机组布置应保证运行安全，装卸、维修和管理方便，管道总长度最短、接头配件最小、水头损失最小并应考虑泵站有扩建的余地。第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录

水泵机组的排列形式有以下几种：

1.纵向排列（各机组轴线平行单排并列）

适用于如IS型单级单吸悬臂式离心泵，因为悬臂式离心泵顶端进水，采用纵向排列能使吸水管保持顺直状态。如图中泵1.水泵机组纵向排列第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录

如果泵房中兼有侧向进水和侧向出水的离心泵（如图中2均是Sh型或SA型泵），则纵向排列的方案就值得商榷。纵向与横向比较（20Sh-9型）第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录

机组之间各部分尺寸应符合下列要求：

（1）泵房大门口要求通畅，即能容纳最大的设备，又有操作余地。其场地宽度一般用水管外壁和墙壁的净距A表示。A=最大设备的宽度加1m，但A≮2m。

（2）水管与水管之间的净距B：B＞0.7m，保证工作人员能较为方便地通过。第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录（3）水管外壁与配电设备应保持一定的安全操作距离C：当为低压配电设备时C≮1.5m，高压配电设备时C≮2m。

（4）水泵外形凸出部分与墙壁的净距D，须满足管道配件安装的要求；同时为了便于就地检修泵，D≮1m。如果泵外形不凸出基础，D值则表示基础与墙壁的距离。第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录（5）电机外形凸出部分与墙壁的净距E，应保证电机转子在检修时能拆卸，并适当留有余地：E=电机轴长加0.5m，但不宜＜3m。如果电机外形不凸出基础，则E值表示基础与墙壁的距离。

（6）水管外壁与相邻机组的突出部分的净距F：F≮0.7m；如果电机容量大于55kW时，F≮1m。第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录

水泵机组的排列形式有以下几种：

2.横向排列（水泵轴线呈一直线）

适用于如侧向进、出水的水泵，如单级双吸卧式离心泵Sh型、SA型水泵。横向排列虽然稍增加泵房的长度，但跨度可减小，进出水管顺直，水力条件好，故被广泛采用。水泵机组横向排列第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录

机组之间各部分尺寸应符合下列要求：

（1）水泵凸出部分到墙壁的净距Al：A1=最大设备的宽度加1m，但A1≮2m。如果泵外形不凸出基础，则A1值表示基础与墙壁的距离。

（2）出水侧水泵基础与墙壁的净距B1应按水管配件安装的需要确定。但考虑到泵出水侧是管理操作的主要通道，故Bl不宜小于3m。第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录

机组之间各部分尺寸应符合下列要求：

（3）进水侧水泵基础与墙壁的净距Dl，也应根据水管配件安装的需要确定，但D1≮1m。

（4）电机凸出部分与配电设备的净距，应保证电机转子在检修时能拆卸，并适当留有余地：C1＝电机轴长+0.5m。但是，低压配电设备应Cl≥1.5m；高压配电设备C1≥2.0m。第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录

机组之间各部分尺寸应符合下列要求：

（5）水泵基础之间的净距E1值与C1要求相同，即E1=C1。

（6）为了减小泵房的跨度，也可考虑将吸水阀门设置在泵房外面。第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录3.横向双行排列

这种排列更为紧凑，节省建筑面积。泵房跨度大，超重设备需考虑采用桥式行车。

在泵房中机组较多的圆形取水泵站，采用这种布置形式可节省较多的基建造价。

这种布置形式两行水泵的转向从电机方向看去是彼此相反的，需配置不同转向的轴套止锁装置。第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.1水泵机组的布置总目录本章总目录横向双行排列（倒、顺转）第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.2水泵机组的基础总目录本章总目录1.基础的作用和要求

机组安装在共同的基础上。基础的作用是支承并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈振动，更不允许产生基础深陷。因此对基础的要求是：①坚实牢固，能承受机组的静荷载和振动荷载；

②要浇筑在较坚实的地基上，不宜浇制在松软地基或新填土上，以免发生基础下沉或不均匀深陷。第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.2水泵机组的基础总目录本章总目录2.卧式水泵基础尺寸

卧式水泵均为块式基础，其尺寸大小一般均按所选水泵安装尺寸所提供的数据确定。

（1）带底座的小型水泵

基础长度L＝底座长度L1+（0.15～0.20）（m）

基础宽度B＝底座螺孔间距（在宽度方向上）B1+（0.15～0.20）（m）

基础高度H＝底座地脚螺钉的长度l1+（0.15～0.20）（m）第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.2水泵机组的基础总目录本章总目录

（2）不带底座的大、中型水泵

基础长度L＝底座长度L1+（0.40～0.50）（m）

基础宽度B＝底座螺孔间距（在宽度方向上）B1+（0.40～0.50）（m）

基础高度H＝底座地脚螺钉的长度l1+（0.15～0.20）（m）双吸卧式离心泵第4章给水泵站工艺设计4.4水泵机组的布置和基础4.4.2水泵机组的基础总目录本章总目录3.高度校核

基础重量应大于机组总重量的2.5～4.0倍。在已知基础平面尺寸的条件下，根据基础的总重量可以算出其高度。

基础高度一般不应小于500～700mm。基础一般用混凝土浇筑，混凝土基础应高出室内地坪约10～20cm。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.1对吸水管路的要求总目录本章总目录

吸水管路和压水管路是泵站的重要组成部分，正确设计、合理布置与安装吸、压水管路，对于保证泵站的安全运行、节省投资、减少电耗有很大的关系。

对吸水管路的要求：1.不漏气

吸水管路是不允许漏气的，否则会使泵的工作发生严重故障。实践证明不，当进入空气时，泵的出水量将减少，甚至吸不上水。因此，吸水管路一般采用钢管；因钢管强度高，接口可焊接，密封性胜于铸铁管。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.1对吸水管路的要求总目录本章总目录2.不积气

泵吸水管内真空值达到一定值时，水中溶解气体就会因管道内压力减小而不断逸出；如果吸水管路的连接考虑欠妥，会在吸水管道的某段上出现积气，形成气囊，影响过水能力，严重时会破坏真空吸水。

为避免形成气囊，在设计吸水管路时应注意：①吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度i，一般大于0.005。②吸水管路上的变径管要采用偏心渐缩管（即偏心大小头），保持渐缩管的上边水平。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.1对吸水管路的要求总目录本章总目录正确和不正确的吸水管安装第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.1对吸水管路的要求总目录本章总目录3.不吸气

吸水管进口淹没深度不够时，由于进水口处水流产生旋涡、吸水时带进大量空气；严重时也将破坏水泵正常吸水。

吸水管进口在最低水位下的淹没深度不应小于0.5～1.0m。4.吸水管中的设计流速▲

（1）管径＜250mm时，v=1.0～1.2m／s；

（2）管径≥250mm时，v=1.2～1.6m／s；

（3）在吸水管路不长且地形吸水高度不很大的情况下，可采用比上述数值大些的流速，如1.6～2.0m／s。

例如水泵为自灌式工作时，则吸水管中流速就可适当放大。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.1对吸水管路的要求总目录本章总目录5.尽可能减少吸水管长度，少用管件，以减少吸水管水头损失，减少埋深。6.每台水泵应有自己独立的吸水管。7.吸水井水位高于泵轴时，应设手动、常开检修闸阀。8.吸水管应设喇叭口（1.0～1.5m/s），以使吸水管进口水流流动平稳，减少水头损失。喇叭口尺寸：D=（1.3～1.5）d；H=（3.7～7.0）（D-d）；

第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.1对吸水管路的要求总目录本章总目录5.当泵引水启动时，吸水管上应装有底阀。

水下式底阀装于吸水管末端。它的作用是水只能吸入泵，而不能从吸水喇叭口流出。

实践证明：水下式底阀由于其胶垫容易损坏，引起底阀漏水，须经常检修更换，使用不便。铸铁底阀第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.1对吸水管路的要求总目录本章总目录

水上式底阀使用效果良好，安装检修方便，因而设计中采用者日益增多。

水上式底阀使用的条件之一是吸水管路水平段应有足够的长度，以保证泵充水启动后，管中能产生足够的真空值。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.1对吸水管路的要求总目录本章总目录吸水管路与压水管路第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.2吸水井设计安装要求总目录本章总目录1.垂直安装的喇叭口

（1）淹没深度h≥（0.5～1.0）m，否则应在吸水管末端安装水平隔板。吸水管在吸水井的位置

（2）吸水管的进口与井底距离不小于0.8D，使水行进流速小于吸水管进口流速。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.2吸水井设计安装要求总目录本章总目录

（3）吸水管喇叭口边缘至井壁距离不小于（0.75～1.0）D；

（4）有多根吸水管时，吸水喇叭口之间的距离不小于（1.5～2.0）D。吸水管在吸水井的位置第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.3对压水管路的要求总目录本章总目录1.水泵站内的压水管路经常承受高压，所以要求坚固不漏水；通常采用，并尽量采用焊接接口。但为方便拆装与检修，在适当地点可设法兰接口。2.为了安装方便和避免管路上的应力传至水泵，应在吸水管路和压水管路上设置伸缩节或可曲挠橡胶接头。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.3对压水管路的要求总目录本章总目录3.为了承受管路中的压力所造成的推力，在一定的部位上（各弯头处）应设置专门的支墩或拉杆。4.压水管路上的闸阀，因为承受高压，所以启闭都比较困难。当直径DN≥400mm，大都采用电动闸阀。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.3对压水管路的要求总目录本章总目录5.在不允许水倒流的给水系统中，应在水泵压水管路上设置止回阀。

止回阀通常装于水泵与压水闸阀之间。因为止回阀经常损坏，所以当需要检修、更换止回阀时，可用闸阀把它与压水管路隔开，以免水倒入泵站内。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.3对压水管路的要求总目录本章总目录6.压水管中的设计流速▲

泵站内压水管路采用的设计流速可比吸水管路大些，因为压水管路允许的水头损失较大。同时压水管路上管件较多，减少了管件的直径。

（1）管径＜250mm时，v=1.5～2.0m／s；

（2）管径≥250mm时，v=2.0～2.5m／s；

上述设计流速取值较给水管网设计中的平均流速要大，因为泵站内压水管路不长，流速取大一点，水头损失增加不多，但可减少管子和配件的直径。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.4吸水管路和压水管路的布置总目录本章总目录1.吸水管路的布置

泵站内吸水管路一般没有联络管；如果因为某种原因，必须减少泵吸水管的条数而设置联络管时，则在其上应设置必要数量的闸阀，以保证泵站的正常工作。

当两个闸阀2都关闭时，水分别由两条吸水管路引向泵H1、H3。吸水管路的布置第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.4吸水管路和压水管路的布置总目录本章总目录2.压水管路的布置

供水安全要求较高的泵站，在布置压水管路时，必须满足：

（1）能使任何一台水泵及闸阀停用检修而不影响其他水泵的工作；

（2）每台水泵能输水至任何一条输水管。

送水泵站通常在站外输水管路上设一检修闸阀，或每台泵均加设一检修闸阀，即每台水泵出口设有两个闸阀。

这样布置，可大大减少压水总联络管上的大闸阀个数，因而是较安全又经济的办法。第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.4吸水管路和压水管路的布置总目录本章总目录水泵出口设有两个闸阀第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.4吸水管路和压水管路的布置总目录本章总目录2.压水管路的布置

压水管路及管路上闸阀布置方式的不同，对泵站的节能效果与供水安全均有紧密联系。输水管不同方式布置比较第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.4吸水管路和压水管路的布置总目录本章总目录2.压水管路的布置

如果必须保证有两台泵向一条输水管送水时，则应在联络母管a-b上增设两个闸阀。三台泵时压水管路的布置第4章给水泵站工艺设计4.5吸水和压水管路系统4.5.4吸水管路和压水管路的布置总目录本章总目录2.压水管路的布置

当闸阀2之一要检修时，泵站还有两台泵及一条压水总管可供水，水量下降不多。四台泵时压水管路的布置第4章给水泵站工艺设计4.6泵站水锤及其防护4.6.1水锤总目录本章总目录

水锤（又叫水击）：在有压水管道中，由于液体流速的突然变化而引起一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象。

离心泵本身供水均匀，正常运行时在泵和管路系统中不产生水锤危害。一般的操作操作规程规定，在停泵前需将压水阀门关闭，因而正常停泵也不引起水锤。第4章给水泵站工艺设计4.6泵站水锤及其防护4.6.2停泵水锤总目录本章总目录1.停泵水锤：指水泵机组因突然停电或其他原因，造成开阀停车时，在水泵及管路中水流速度发生变化而引起的压力递变现象。2.发生突然停泵的原因:□3.停泵水锤的主要特点:发生停泵水锤时，在水泵处首先产生压力下降，然后是压力升高。4.停泵水锤与关阀水锤的主要区别：

产生水锤的技术（边界）条件不同，而水锤波在管路中的传播、反射与相互作用等，则和关阀水锤中的情况完全相同。第4章给水泵站工艺设计4.6泵站水锤及其防护4.6.3停泵水锤防护措施总目录本章总目录

停泵水锤防护措施;1.取消止回阀；

2.设置水锤消除器；3.采用缓闭止回阀阀：4.防止水柱分离。300X缓闭止回阀阀第4章给水泵站工艺设计4.6泵站水锤及其防护4.6.3停泵水锤防护措施总目录本章总目录微阻缓闭止回阀阀

结构特点：1.结构长度短，其结构长度只有传统法兰止回阀的1/4～1/8；2.体积小、重量轻；3.阀瓣关闭快速，水锤压力小；4.水平或垂直管道均可使用，安装方便；5.流道通畅、流体阻力小；6.动作灵敏、密封性能好；7.阀瓣行程短、关阀冲击力小；8.整体结构、简单紧凑；9.使用寿命长、可靠性高。4、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）泵管路系统中的水柱分离现象和断流水锤4.7泵站噪声及其消除4.7.1噪声的定义

1、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、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泵站中的噪声源

1、工业噪声（三种）空气动力性噪声机械性噪声电磁性噪声

2、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1、可以造成职业性听力损失

2、噪声引起多种疾病

3、噪声影响正常生活

4、噪声降低劳动生产率4.7.4泵站内噪声的防治

1、吸音

2、消音

3、隔音

4、隔震第4章给水泵站工艺设计4.7泵站中的辅助设施4.7.1引水总目录本章总目录

水泵的启动有自灌式和吸入式两种方式。

装有大型泵，自动化程度高，供水安全要求高的泵站，宜采用自灌式工作。自灌式工作的泵外壳顶点应低于吸水池的最低水位。

当泵在吸入式工作时，在启动前必须引水。引水方法可分为两类：

一是吸水管带有底阀；

一是吸水管不带底阀。第4章给水泵站工艺设计4.7泵站中的辅助设施4.7.1引水总目录本章总目录1.吸水管带有底阀

（1）人工引水：将水从泵顶的引水孔灌入泵内，同时打开排气阀。此法只适用于临时性供水且为小泵的场合。

（2）用压水管中的水倒灌引水：此法设备简单，一般中、小型泵（吸水管直径在300mm以内时）多被采用。离心泵从压水管引水上述引水方法特点：

底阀水头损失大；底阀需经常清理和检修；装置比较简单。第4章给水泵站工艺设计4.7泵站中的辅助设施4.7.1引水总目录本章总目录2.吸水管不带底阀

（1）真空泵引水

水环式真空泵由泵体和泵盖组成圆形工作室，在工作室内偏心地装置一个有多个呈放射状均匀分布的叶片和叶轮毂组成的叶轮，如图所示。由星状叶轮1、进气口3、排气口4和水环2等组成。

此法在泵站中采用较普遍，其优点是泵启动快，运行可靠，易于实现自动化。水环式真空泵构造图第4章给水泵站工艺设计4.7泵站中的辅助设施4.7.1引水总目录本章总目录2.吸水管不带底阀

（2）水射器引水

水射器引水是利用压力水通过水射器喷嘴处产生高速水流，使喉管进口处形成真空的原理，将泵内的气抽走。

水射器具有结构简单，占地少，安装容易，工作可靠，维护方便等优点，是一种常用的引水设备。水射器引水缺点：

效率低，需供给大量的高压水。第4章给水泵站工艺设计4.7泵站中的辅助设施4.7.2计量总目录本章总目录

泵站中常用的计量设施有电磁流量计和超声波流量计，少量使用插入式流量计（涡轮流量计、涡街流量计和均速流量计等），并大理更新为智能化、高精度、多功能的流量仪表。

这些流量计的工作原理虽然各不相同，但它们基本上都是由传感器（变能器）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、转换放大为电讯号在液晶显示仪上显示或记录。电磁流量计超声波流量计电磁流量计

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运动速度成正比，即：E——产生的电动势（V）；B——磁力线密度（Gs）；Q——导管内通过的流量（m3／s）；D——管径（m）；v——导体通过导管的平均流速（m／s）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±1．5％。（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65％～80％，而最大流量仍不超过量程。

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。第4章给水泵站工艺设计4.7泵站中的辅助设施4.7.2起重总目录本章总目录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。它的服务对象主要是：泵、电机、阀门及管道等。常用的起重设备有移动吊架、单轨吊车梁和桥式行车（包括悬挂起重机）三种，除吊架为手动外，其余两种既可手动，也可电动。泵房内的起重设备宜根据水泵或电动机重量按下列规定选用：

（1）起重量＜0.5t时，采用固定吊钩或移动吊架；

（2）起重量在0.5～3t时，采用手动或电动单轨吊车