理论教育 水泵选择与机组布置-给排水科学与工程专业毕业设计指南

水泵选择与机组布置-给排水科学与工程专业毕业设计指南

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)水泵机组的选择在水量与扬程确定后,就要选择相应的水泵满足水量与水压的要求。横向双行排列布置时,进、出水管道与相邻机组间的净距宜为0.6~1.2m。图3-10水泵机组布置方式纵向单排布置;横向单排布置;横向双行布置对于辅助泵安置于泵站内适当的地方,尽量不增加泵房尺寸,可靠墙设置,只需一边留出过道。真空泵可设置于托架上。

水泵选择与机组布置-给排水科学与工程专业毕业设计指南

(一)水泵机组的选择

在水量与扬程确定后,就要选择相应的水泵满足水量与水压的要求。对于各种不同功能的泵站,选泵时要考虑的重点也有所不同,综合归纳如下:

(1)在满足最大工况要求的条件下,合理利用各水泵的高效段,应尽量减少能量的浪费:水泵的高效段一般在0.85~1.15倍的额定流量之间。

(2)尽可能选用同型号的水泵,尽量选用大泵,但也应该按实际情况考虑大小兼顾,灵活调配。

(3)中小型取水泵房水泵的台数至少2台,一般3~4台;二级泵房至少2~3台,一般在5~6台。

(4)∑h值变化大,则可选不同型号的泵搭配运行,若条件允许,可考虑电机转速的自动调节。

(5)保证吸水条件,照顾基础平齐,减少泵站埋深。

(6)考虑必要的备用机组,高浊度的取水泵房,按供水量的30%~50%设置备用机组;二级泵房设1~2台和泵站中最大机组相同的工作机组。

(7)进行消防时用水的校核,一泵站不考虑消防泵的设置,二泵站必须结合管网中个别管段的直径合理设置消防备用泵。

(8)考虑泵站的发展,实行近、远的结合,由于泵站的扩建比较困难,若打算以后扩建,则可考虑近期用小水泵大基础,近期发展采用更换大叶轮,增大供水水量,远期采用换大泵的措施。

(9)尽量选用当地能成批生产的水泵型号,但必须性能良好。

(二)水泵机组的布置

1.水泵机组的布置原则

(1)机组间距不应妨碍操作和维修的需要,应保证运行安全,装卸、维修和管理方便。

(2)应使管道长度最短、接头配件最少、水头损失最小。

(3)考虑泵站有扩建的余地。

2.水泵机组的布置形式和要求

(1)纵向单排。纵向单排即各机组轴线平行单排并列,如图3-10(a)所示。纵向单排一般适用于小型泵房或IS、IB、XA型单吸卧式离心泵。因为这类单吸水泵顶端进水,侧面出水,纵向排列可保证吸水管顺直,使泵房的长度降低。如果泵房中兼有侧向进水和侧向出水的离心泵(S型、Sh型或SA型泵),则纵向排列的方案值得考虑,如果这种双吸中开式水泵占多数时,纵向排列方案就不可取。纵向单排布置各尺寸要求如下:

1)泵房大门口要求通畅,既能容纳最大的设备(水泵或电机),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值表示。A值等于最大设备的宽度加1m,但不得小于2m。

2)水管与水管之间的净距B不小于0.6m,保证工作人员较为方便的通过。

3)机组或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C值不小于1.5m,高压配电设备C值不小于2m。

4)相邻两个机组及机组至墙壁的净距D。电动机容量不大于55kW时,不小于1.0m;电动机容量大于55kW时,不小于1.2m。如水泵外形不凸出基础,D值则表示基础与墙壁的距离。地下式泵房或活动式取水泵房以及电动机容量小于20kW时,水泵基础间距可适当减小。但是在任何情况下,设备的凸出部分之间或突出部件与墙之间不小于0.7m,如电动机容量大于55kW时,则不得小于1.0m。

5)电机外形凸出的部分于墙壁的净距E,应保证电机转子在检修时能拆卸,并适当留有余地。E值一般为电机轴长加0.5m,但不宜小于3m,如电机外形不凸出基础,则E值表示基础与墙壁的净距。

6)水管外壁与相邻机组的凸出部分的净距F应不小于0.7m。如机组容量大于55kW时,F应不小于1m。

(2)横向单排。横向单排如图3-10(b)所示,一般适用于侧向进、出水的水泵,如S、Sh、SA等双吸卧式离心泵;或者水泵台数不超过5~6台的泵房,如水泵台数过多时,操作室可置于泵房中间。横向排列虽然稍增加了泵房的长度,但跨度可减少,进出水管顺直,水力条件好,节省电耗。横向单排布置尺寸要求如下:

1)水泵凸出的部分与墙壁的净距A1与上述纵向排列的第一条要求相同,如水泵外形为不凸出基础,则A1凸表示基础与墙壁的净距。

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。但是考虑到水泵出水侧是管道操作的主要通道,故B1不宜小于3m。

3)进水侧水泵基础与墙壁的净距D1,也应按水管配件安装的需要确定,但不应小于1m。

4)电机凸突出部分与配电机设备的净距,应保证电机转子在检修时能拆卸,并保持一定的安全距离,其值要求为:C1=电机轴长+0.5m。但是,低压配电设备应C1≥1.5m;高压配电设备C1≥2.0m。

5)水泵基础之间的净距E1与C1要求相同,即E1=C1。如果电机水泵为凸出基础,E1值表示为凸出部分的净距。(www.daowen.com)

为了减少水泵房的跨度,也可考虑将吸水阀门设置在泵房外面。

(3)横向双行。横向双行如图3-10(c)所示,适用于大型双吸卧式离心泵的地下式泵房,或者水泵台数较多(一般大于6台)的泵房。这种布置紧凑,节省建筑面积,但是泵房跨度大,检修位置小,起重设备应考虑采用桥式行车,同时为减少泵房面积通常要求水泵以倒顺转相交错布置,因此,在水泵订货时应向水泵厂特别说明,以便水泵厂配置不同转向的轴套止锁装置。横向双行排列布置时,进、出水管道与相邻机组间的净距宜为0.6~1.2m。

图3-10 水泵机组布置方式

(a)纵向单排布置;(b)横向单排布置;(c)横向双行布置

对于辅助泵(排水泵、真空泵)安置于泵站内适当的地方,尽量不增加泵房尺寸,可靠墙设置,只需一边留出过道。真空泵可设置于托架上。

地下式泵房或活动式取水泵房以及电动机容量小于20kW时,水泵基础间距可适当减小。但是在任何情况下,设备的凸出部分之间或突出部件与墙之间不小于0.7m,如电动机容量大于55kW时,则不得小于1.0m。

(三)水泵机组的基础

卧式离心泵基础均为块式基础,按与泵房结构的联结可分为分离式和整体式,地面式泵房常采用分离式基础,地下式或半地下式一般采用整体式,与钢筋混凝土底板连成整体。

对于分离式的中、小型水泵基础可参照下列设计经验数据;整体式基础可根据具体情况适当调整,并结合泵房的结构设计考虑。

(1)基础材料通常采用C15混凝土;预留螺孔待地脚螺栓埋入后,用C20细石混凝土填灌固结。

(2)地脚螺栓埋入基础长度为20倍螺栓直径(L≥20d),螺杆叉尾长为4d螺栓;预留螺孔深度大于螺栓埋入总长度的3~5cm。

(3)基础尺寸大小按水泵及电动机安装尺寸所提供的数据确定,如无上述资料,可参照下列数据选取。

1)带底盘的小型水泵:

①基础长度

②基础宽度

③基础高度

2)对于不带底座的大﹑中型水泵:

①基础长度

并长于水泵和电机总长。

②基础宽度

③基础高度

基础的高度还需满足下述条件:基础重量应大于机组总重量的2.5~4.0倍;基础高度一般应不小于50~70cm,并应高于室内地坪约10~20cm。

在已知基础的平面面积的条件下,也可根据基础的总重量计算出基础的高度,这个计算高度可用来进行基础的高度校核。基础一般用混凝土浇筑(γ=23520N/m3)。基础在室内地坪以下的深度还取决于临近的管沟深度,不得小于管沟的深度,并应尽量使基础的底放在地下水位以上,否则应采用整体式基础。

3)预留螺孔:

①当d螺栓>40(mm)时,螺孔中心距基础边缘>300mm。

②当d螺栓<40(mm)时,螺孔中心距基础边缘>150~200mm,但基础螺孔边缘与基础边缘间距不得小于100~150mm。

③螺孔尺寸尚需考虑螺杆叉尾长度,与地脚螺栓埋入后的混凝土填灌、密实施工条件需要。

④螺孔尺寸一般为80~200方孔,如100mm×100mm或150mm×150mm方孔;大型水泵则不小于200×200mm。

对于远期拟换大泵的基础,近期可架置型钢框架叠起,基础上尽量预留近远期两套螺孔。

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