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文檔簡(jiǎn)介

1、5 泵站5 泵站不論潛水泵的尺寸是多大,其工作環(huán)境都是泵站。泵站的設(shè)計(jì)和施工對(duì)水泵的性能起著決定性的作用,因此在確定設(shè)計(jì)和施工方案時(shí)應(yīng)該格外小心謹(jǐn)慎。以下是泵站設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單介紹,里面有供設(shè)計(jì)工程師和泵站操作人員參考的提示和建議;此外,本手冊(cè)還就水泵的運(yùn)行及其與泵站管道系統(tǒng)之間的相互影響作了介紹。5.1 泵站的基本設(shè)計(jì)良好的水力設(shè)計(jì)是泵站正常工作的決定性因素。不合理的泵站設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致水泵發(fā)生故障,泵送能耗過(guò)大以及需要對(duì)泵站進(jìn)行頻繁的維護(hù)和清理?,F(xiàn)代污水泵站設(shè)計(jì)用來(lái)抽送未經(jīng)過(guò)濾的污水,此類(lèi)泵站的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則不同于清水泵站的設(shè)計(jì)。下面對(duì)污水和雨水泵站的設(shè)計(jì)和特殊要求進(jìn)行討論。5.1.1 濕井的容積和表面積濕

2、井的有效容積應(yīng)該合理。濕井容積過(guò)大容易引起井中的污泥聚集;但是,濕井容積過(guò)小則會(huì)引起水泵的頻繁啟動(dòng)和停止??梢灶l繁啟動(dòng)的現(xiàn)代潛水泵的使用使得泵站的設(shè)計(jì)更加小巧和高效。污水池的有效容積是水泵啟動(dòng)水位和停止水位之差。作為允許啟動(dòng)頻率的函數(shù),污水池的有效容積可以通過(guò)計(jì)算圖來(lái)確定。在本書(shū)的附件B中,介紹了污水池的有效容積的計(jì)算方法。實(shí)際上,泵站的輸入容積隨時(shí)間波動(dòng)很大,因此平均的啟動(dòng)頻率應(yīng)低于理論上的頻率。好的泵站設(shè)計(jì)應(yīng)該使開(kāi)始和停止的水位相對(duì)接近,其原因如下:水泵啟動(dòng)頻率變得足夠的高以防止淤泥和雜質(zhì)沉淀到井底。泵站的進(jìn)口應(yīng)該比水井中的液位低。原則上,小泵站的有效容積的高度的最大值大約為1米,較大的泵

3、站有效容積的高度的最大值大約為2米。通過(guò)下面的方程,可用濕井的表面積來(lái)代替有效容積。Aw=Q/20 (36)其中:Aw 濕井的表面積(平方米)Q 泵站總流量, l/s然而,對(duì)于較小的泵站流量,當(dāng)使用潛水泵時(shí),其表面積將會(huì)受水泵的實(shí)際尺寸所限制。圖75推薦的潛水泵安裝尺寸。5 泵站因而其表面積應(yīng)該比方程36中所得到的要大。推薦的水泵安裝尺寸如圖75所示。對(duì)于更大的流量,進(jìn)入水泵的水流應(yīng)對(duì)準(zhǔn)水泵的入口。如果水流從水泵入口的后面流入,則潛水泵的底座將會(huì)擾動(dòng)水流并引起漩渦。這都將影響到水泵的運(yùn)轉(zhuǎn),降低水泵的性能和效率并加大產(chǎn)生氣蝕的危險(xiǎn)以及加劇水泵的振動(dòng)。5.1.2 泵站的進(jìn)水管泵站的進(jìn)水管位置和尺寸

4、對(duì)于泵站的運(yùn)行很重要。水泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所遇到的問(wèn)題常常是由于不合理的進(jìn)水管設(shè)計(jì)所引起的。如果進(jìn)水管相對(duì)于液面位置太高或者管內(nèi)水流速度過(guò)大,則當(dāng)水沖進(jìn)水井中時(shí)將會(huì)卷入空氣并形成漩渦。由于氣泡可能粘附在固體顆粒上,所以?shī)A雜于污水中的空氣具有駐留在水中的傾向。因此,利用獨(dú)立的緩沖室也不可能解決這一問(wèn)題。不論泵站是否有獨(dú)立的緩沖室,都應(yīng)該盡量減小進(jìn)水落差,并且隨著水位的降低,進(jìn)水落差不應(yīng)超過(guò)1米。不可能用擋水板來(lái)減輕大的進(jìn)水落差的影響。夾帶在水中的空氣具有滯留在水泵葉輪內(nèi)的傾向,而在離心力的作用之下,又會(huì)使空氣聚集在葉輪的輪轂周?chē)_@會(huì)導(dǎo)致水泵的能耗增大,降低其性能和效率,同時(shí),也加大了氣蝕和水泵振動(dòng)的危險(xiǎn)

5、。如果水泵中空氣的含量很大,水泵可能會(huì)徹底停止運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于從污水處理廠的曝氣池中直接抽水的水泵,由于池水中含有大量的空氣,因此空氣的存在常常是一個(gè)問(wèn)題。如果水泵放在曝氣池中,應(yīng)該盡可能將其放到最低,使得進(jìn)水管靠近底部。圖76應(yīng)該避免的進(jìn)口位置。進(jìn)水落差太大會(huì)導(dǎo)致夾帶的空氣直接或者沿著工作臺(tái)表面到達(dá)水泵的進(jìn)口,從而引起水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題。進(jìn)水管的位置應(yīng)該盡可能遠(yuǎn)離水泵進(jìn)口處。圖76給出了應(yīng)該避免的設(shè)計(jì)方法。進(jìn)水口流速不應(yīng)超過(guò)1.2m/s以避免在濕井中形成漩渦。5.1.3 濕井底板的形狀濕井底板的形狀對(duì)于污水處理泵站的運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。如果設(shè)計(jì)合理,可以防止底部產(chǎn)生沉淀物,同時(shí)也有助于防止在水面形成泡沫以及

6、堆積漂浮物。為了合理設(shè)計(jì)底板,應(yīng)該了解下列原則:底邊所有轉(zhuǎn)角的最小角度應(yīng)為450,在小泵站中,轉(zhuǎn)角的角度最大可以達(dá)到600。如果轉(zhuǎn)角受到水流的沖涮,則其角度可以小一些。應(yīng)盡量減小底板的面積,同時(shí)應(yīng)將水泵停止水位以下的液體體積保持最小。5 泵站由于底部的面積和剩余體積最小,所以進(jìn)口附近的流速將增大,并沖走可能沉淀的淤泥。隨著水位下落,表面積也隨之減少,從而使得表面瓦礫聚集量減少。5.1.4 停止水位啟動(dòng)和停止水位是在設(shè)計(jì)階段確定的。在調(diào)試時(shí),應(yīng)不斷檢查其是否有效,并且當(dāng)需要時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整以確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)。停止水位應(yīng)盡可能低,以使流速隨著工作周期的結(jié)束而不斷增大。停止水位的界限可以根據(jù)所需的馬達(dá)冷卻

7、浸沒(méi)度以及空氣被吸進(jìn)水泵進(jìn)水口時(shí)的水位來(lái)設(shè)定。后一種水位一般無(wú)法預(yù)測(cè),但必須在泵站調(diào)試過(guò)程中通過(guò)試驗(yàn)來(lái)加以確定。圖77建議設(shè)計(jì)階段的停止水位。hs1 = 兩臺(tái)潛水泵,其中一臺(tái)工作一臺(tái)備用時(shí),或者馬達(dá)無(wú)需通過(guò)浸入水中進(jìn)行冷卻時(shí)的停止水位。hs2 = 裝有多臺(tái)水泵,并且馬達(dá)需要浸入水中進(jìn)行冷卻時(shí)的停止水位。最后的停止水位的設(shè)定值應(yīng)該在調(diào)試試驗(yàn)期間進(jìn)行確定。圖78 縮徑彎頭垂直干式安裝潛水泵的推薦安裝尺寸。F=0.5D1 V1max=2.0m/s,G=DpLD1+100mm,RL在裝有一用一備兩臺(tái)潛水泵的泵站中,盡管馬達(dá)主要是通過(guò)浸入水中來(lái)進(jìn)行冷卻,但停止水位通常情況下仍然可以設(shè)定于馬達(dá)下方,見(jiàn)圖7

8、7。選擇同樣的水泵來(lái)單獨(dú)承擔(dān)泵站的流量,這樣,液位長(zhǎng)期接近停止水位的危險(xiǎn)就會(huì)很小。潛水泵也配有過(guò)熱保護(hù)裝置以便在得不到充分冷卻的情況之下停止水泵。在配有運(yùn)轉(zhuǎn)于情況不斷變化之下的多臺(tái)潛水泵的泵站中,所設(shè)定的停止水位必須使得水泵馬達(dá)有足夠的浸沒(méi)度來(lái)進(jìn)行充分的冷卻。在這種應(yīng)用類(lèi)型中,最好使用配有冷卻水套或者其它散熱裝置,而不需要浸入水中進(jìn)行冷卻的水泵。干式安裝的水泵的停止水位設(shè)定取決于吸水管進(jìn)口高度,形狀和流速。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在吸水管進(jìn)口以上200mm對(duì)于此高度的吸水管進(jìn)口是合適的,同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)也是有用的。吸水管進(jìn)口的形狀很重要,圖78和79所示為較好的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于此進(jìn)口形狀,可以通過(guò)下面的方程

9、來(lái)計(jì)算水泵的臨時(shí)停止水位高度:(37)5 泵站其中:hs 停止水位高度,mQ 水泵流量, l/s在有幾個(gè)不同的停止水位的泵站中,例如在使用變頻控制的應(yīng)用場(chǎng)合,規(guī)劃好水泵的控制順序,使得每天至少有一次達(dá)到最低的停止水位以清除底板的污物,是很重要的。5.1.5 啟動(dòng)水位在裝有一用一備兩臺(tái)潛水泵的泵站中,如果用方程36來(lái)計(jì)算出濕井表面積Aw,則泵站的初始啟動(dòng)水位可以設(shè)定在停止水位之上1米處。如果來(lái)水的流量較小,啟動(dòng)水位還可以更低。第二次啟動(dòng)水位可以設(shè)定于第一次啟動(dòng)水位之上0.20.3米之處。如果泵站有兩臺(tái)以上的水泵,則其啟動(dòng)水位應(yīng)該逐個(gè)設(shè)定。如果這些水泵有共同的停止水位,正確的設(shè)計(jì)應(yīng)該是初次啟動(dòng)水位

10、在停止水位之上1米之處,此后的啟動(dòng)水位應(yīng)該和初次啟動(dòng)水位間隔0.3米。如果水泵停止水位交錯(cuò)排列,相應(yīng)的啟動(dòng)水位應(yīng)該按大致相等的間隔進(jìn)行設(shè)定。在干式安裝水泵的泵站中,啟動(dòng)水位必須設(shè)定于水泵殼體上方以確保水泵殼體灌滿水后水泵才開(kāi)始抽水。如果是立式安裝的水泵,啟動(dòng)水位高度的設(shè)定應(yīng)該比較大,并根據(jù)圖78設(shè)定高度,同時(shí)要留出一段距離。如果所設(shè)計(jì)的吸水管能防止氣泡的形成,那么臥式水泵的啟動(dòng)水位一般不需要作特別考慮,見(jiàn)圖79。5.1.6 吸水管的尺寸和設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)并確定吸水管的尺寸很重要,不合理的設(shè)計(jì)可能會(huì)引起振動(dòng)、水泵效率下降和產(chǎn)生氣蝕的危險(xiǎn)。在確定吸水管尺寸時(shí),應(yīng)該保證立式水泵的水流速度不超過(guò)2.0m/s,

11、臥式水泵的水流速度不超過(guò)2.5m/s。如果用新的更大的水泵安裝于老的泵站中,可能不得不超過(guò)這些規(guī)定的數(shù)值。這種情況必須被一一考慮到??赡苄枰_保更大的氣蝕余量的安全限度。圖79 偏心異徑管接水平干式安裝潛水泵的推薦安裝尺寸。F=0.5D1 V1max=2.0m/s,圖78和79為所推薦的吸水管進(jìn)口設(shè)計(jì)方案。朝下吸入污水的方式對(duì)泵站底板起到清潔作用,同時(shí)也不太可能從表面吸入空氣。在立式水泵中,需要將吸水管旋轉(zhuǎn)900以到達(dá)水泵的吸水蓋。水泵吸入口前面的彎頭對(duì)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)很關(guān)鍵,因?yàn)樗梢允顾髯兊貌灰?guī)則。如果彎度過(guò)大則會(huì)引起葉輪產(chǎn)生氣蝕作用、降低水泵效率以及引起振動(dòng)。如果水泵的吸入口小于吸入管管徑,

12、應(yīng)采用縮徑彎頭,以最大限度地減少干擾。圖78中給出了推薦使用的吸入彎頭的尺寸。臥式水泵的直線段進(jìn)水管的收縮應(yīng)該是偏心式的以避免空氣匯集從而堵塞葉輪。進(jìn)口流動(dòng)特性設(shè)計(jì)不合理可能會(huì)引起較大的壓力降以至于消耗有效氣蝕余量并導(dǎo)致水泵氣蝕。對(duì)于和吸入管幾何形狀有關(guān)的設(shè)備,應(yīng)遵守推薦的氣蝕余量安全限度。在本書(shū)的第一部分對(duì)氣蝕和氣蝕余量的概念以及推薦的氣蝕余量安全限度作了詳細(xì)說(shuō)明。5 泵站5.1.7 泵站內(nèi)部的管道系統(tǒng)對(duì)于泵站內(nèi)部的壓力管道,應(yīng)選擇允許流速為23m/s的管道。特別是對(duì)于含有泥沙的污水,其流速應(yīng)至少為2 m/s,以保證泥沙被水流帶出水泵。對(duì)于變頻控制的設(shè)備,此要求可能會(huì)在低頻率的情況下引起一些

13、問(wèn)題。第三部分的圖58顯示管道系統(tǒng)的推薦尺寸和典型的損耗。管道系統(tǒng)尺寸應(yīng)至少為100mm,但如果水泵自由通道是80mm時(shí),對(duì)于小泵站,也可以是80mm。在內(nèi)部管道系統(tǒng)中不提倡使用柔性接頭,這是由于大多數(shù)管道振動(dòng)是由流動(dòng)的液體壓力所誘導(dǎo)的,而使用柔性接頭并不能避免管道振動(dòng)。當(dāng)安裝柔性接頭時(shí),管道被切斷,此部分受到分離力的作用,其數(shù)值為水泵的壓力 面積。水泵附近的壓力以水泵速度和葉輪道的數(shù)量所決定的頻率波動(dòng),引起管道系統(tǒng)和接頭的振動(dòng)。安裝柔性接頭時(shí),波動(dòng)變得更加明顯。柔性接頭也容易受到損壞。壓力管道系統(tǒng)通常在水泵后面擴(kuò)大,為了節(jié)約能量,其連接管段應(yīng)為最大張角為100的圓錐形。請(qǐng)參見(jiàn)圖79。對(duì)于垂直

14、干式安裝水泵和潛水渦流泵,止回閥應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離水泵安裝以減少啟動(dòng)時(shí)水泵中的空氣可能引起的問(wèn)題。對(duì)于水平安裝的大水泵,其軸承包括彼此獨(dú)立的徑向軸承和軸向軸承,止回閥不得直接安裝在連接水泵輸送法蘭的垂直管道上。由快速截止閥引起的振動(dòng)可能會(huì)不斷沖擊水泵,足以引起徑向軸承的逐漸損壞。在安裝多水泵的泵站中,水泵壓力管道應(yīng)安裝一根用來(lái)防止水泵停機(jī)過(guò)程中固體廢物沉淀于各個(gè)管道中(可能會(huì)引起閥門(mén)的堵塞)的支管。圖80為合理的支管設(shè)計(jì)示意圖。圖80壓力管道系統(tǒng)支管設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)應(yīng)注重平緩過(guò)渡并防止水泵停機(jī)時(shí)主立管上的淤泥沉淀到水泵立管的閥門(mén)上。5.1.8 沖洗裝置泵站沖洗裝置由安裝在潛水泵上并位于管道系統(tǒng)之前的遙控

15、旁通閥組成。打開(kāi)閥門(mén),水泵中的水就回流到濕井中,并攪動(dòng)液體從而引起沉淀的淤泥和浮渣沖散開(kāi)來(lái)。當(dāng)沖洗閥關(guān)閉時(shí),被攪起的懸浮物將會(huì)連同液體一起被泵出。沖洗閥應(yīng)為常閉式(例如:裝有彈簧的氣動(dòng)裝置),這樣,萬(wàn)一出現(xiàn)故障時(shí),抽水仍可以繼續(xù)進(jìn)行。在尺寸和外形都合理的泵站中,通常不需要起用濕井沖洗裝置。濕井沖洗裝置用于污水中含有大量的油脂等污物的舊的、大的濕井的特殊情況??梢栽诓桓淖儩窬Y(jié)構(gòu)的情況下對(duì)沖洗裝置進(jìn)行改裝。沖洗裝置需為指定的品牌,詳細(xì)情況可以咨詢(xún)水泵生產(chǎn)廠家。5 泵站5.1.9 泵站的氣味問(wèn)題污水泵站可能會(huì)在附近環(huán)境中產(chǎn)生氣味問(wèn)題。引起這種情況有許多因素,例如泵站位置、污水水質(zhì)、泵站前方的情況以

16、及濕井尺寸和設(shè)計(jì)。如果泵站由另一個(gè)距離很遠(yuǎn)的泵站供水,則兩個(gè)泵站之間的污水輸送時(shí)間可能太長(zhǎng)以至于污水由于缺氧反應(yīng)而腐化。腐化的污水產(chǎn)生硫化氫(H2S),硫化氫除有毒之外,還會(huì)產(chǎn)生典型的惡臭味。實(shí)際上,氣味問(wèn)題的發(fā)生無(wú)法預(yù)測(cè)。如果情況很?chē)?yán)重,可以采用下面的措施來(lái)解決:降低啟動(dòng)和停止水位,以縮短污水在濕井中的滯留時(shí)間,并防止形成淤泥。在濕井中安裝一個(gè)浸入水中的進(jìn)口彎頭,在水面以下輸送流進(jìn)的污水,從而防止臭氣形成。在濕井的通風(fēng)設(shè)備上安裝空氣過(guò)濾器。從泵站上游水源中噴入防臭味的化學(xué)藥品。5.1.10 泵站設(shè)計(jì)舉例濕井的設(shè)計(jì)取決于泵站的尺寸和水流量。圖8184介紹了各種情況下以及大小各異的泵站的濕井設(shè)計(jì)

17、應(yīng)該遵守的原則。配有大流量的潛水泵的泵站可以根據(jù)圖83來(lái)設(shè)計(jì)。按照水泵的需要,停止水位可以設(shè)定于hs2 的高度。濕井?dāng)U大段的流速vD 必須足夠大以避免淤泥沉積。當(dāng)液體處于停止水位時(shí), 適合的VD值應(yīng)該為0.10.3m/s。尺寸D可以通過(guò)下列關(guān)系式來(lái)計(jì)算:圖81相對(duì)較小流量和潛水泵的泵站設(shè)計(jì)( )。優(yōu)先使用的小泵站的斷面形狀為圓形,這樣可以最大限度的減少液體的表面積,并避免容易產(chǎn)生淤泥聚集的拐角。最小的直徑為1.52m,以方便維護(hù)。 (38)其中Q泵站流量 l/s5 泵站vD = 擴(kuò)大段的流速0.10.3m/sD,C = 泵站尺寸,m圖82雙潛水泵和中等流量()的泵站設(shè)計(jì)。具有細(xì)長(zhǎng)的濕井形狀是其

18、主要特征,這樣可以使進(jìn)水管遠(yuǎn)離水泵安裝,以防止淤泥在濕井底板上的聚集。5 泵站圖83多潛水泵和大流量的泵站的設(shè)計(jì)。如果水泵是通過(guò)浸入水中來(lái)冷卻,則應(yīng)相應(yīng)地選擇停止水位hs2.5 泵站圖84配有數(shù)個(gè)干式安裝水泵的泵站濕井設(shè)計(jì)。液體處于停止水位時(shí),吸管彎頭處的流速為0.30.4m/s。水泵的內(nèi)部距離B可以根據(jù)潛水泵進(jìn)行選擇,但是內(nèi)部距離M應(yīng)該根據(jù)進(jìn)口落差高度來(lái)選擇,并應(yīng)保證各吸管進(jìn)口的流量均勻。5.1.11 干式安裝水泵位置對(duì)于干式安裝,大多數(shù)的生產(chǎn)廠家都可以提供立式和水平安裝的水泵。通常情況之下,水平位置的水泵有優(yōu)勢(shì),例如:管道系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單,彎頭較少。葉輪的吸入流量均勻。水泵位置較低。對(duì)于較大的

19、水泵,如果是立式安裝,氣蝕余量安全限度要求可能因?yàn)樗梦恢煤洼^大的安全限度要求而無(wú)法滿足,但如果是臥式的水泵則可以滿足。對(duì)于一臺(tái)以上的水泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況,在進(jìn)行安裝所需的氣蝕余量的計(jì)算時(shí),必須考慮到水泵的所有可能的工作點(diǎn)。水平安裝的大水泵配有滑桿以便于從泵殼上拆下水泵的電機(jī)。詳情請(qǐng)參閱第二章圖17。5 泵站圖85濕干井泵站的布局。水泵可以垂直安裝(A)也可以水平安裝(B)。潛水泵的設(shè)計(jì)應(yīng)防止水意外地溢到干井內(nèi)。在干井中另外配有集水坑排水泵,用于排出滲入的水。泵站控制柜可以安裝于頂部或者干井內(nèi)洪水水位以上的地方。5.2 成套泵站5.2.1 露天泵站成套泵站在工廠中就已經(jīng)組裝好以備現(xiàn)場(chǎng)安裝。所使用

20、的材料是用玻璃纖維加固的塑料(GRP)或者,對(duì)于小泵站,使用聚乙烯(PE),同時(shí),泵站的所有內(nèi)部管道系統(tǒng)和其它部件都全部安裝到位。因此,正式安裝時(shí)只需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行挖掘、打好地基并將泵站連接到 引進(jìn)的下水道和垂直總管,將控制柜連接上電源以及可能的遙測(cè)裝置的連接。泵站空時(shí),所產(chǎn)生的浮力要求將泵站固定于底座上或者混凝土板上(可以預(yù)制并和泵站的地腳螺栓相配套)。按下式計(jì)算出混凝土板的質(zhì)量:MB = 2000 . VG(39)其中MB = 混凝土板的質(zhì)量 (Kg)VG = 水位以下的泵站容積泵站必須通風(fēng)以免毒氣或爆炸性氣體的聚集。如果有冰凍的危險(xiǎn)存在,應(yīng)在泵站的上部進(jìn)行隔熱處理。成套泵站裝備由鋁或鍍鋅鋼

21、鍛造成型的人孔蓋。內(nèi)部管道系統(tǒng)可以是鑄鐵也可以是帶有預(yù)制彎頭和支管的薄壁不銹鋼。閥門(mén)應(yīng)該為鑄鐵并適用于水平和垂直位置。圖8688為典型的成套泵站布置圖。5 泵站圖86獨(dú)立式井上服務(wù)樓的成套泵站。濕井的井口是服務(wù)樓的基座。圖87典型的成套泵站。濕井配有折疊式工作臺(tái)以便于接近閥門(mén)以及維修。5 泵站圖88成套濕井干井泵站。圓形濕井可以增加強(qiáng)度同時(shí)也有利于生產(chǎn)。干式安裝潛水泵不受洪水影響,容易維護(hù),清潔方便。從安裝在洪水水位上方的中間平臺(tái)可以到達(dá)控制柜。圖89小流量的泵站。水泵可以裝到箱體上并能夠方便地拆下。其氣密性結(jié)構(gòu)適合于室內(nèi)安裝,設(shè)備可以靠近廢水源處安裝。5.2.2 室內(nèi)泵站小流量的泵站可以在室

22、內(nèi)安裝,例如,靠近廢水源的建筑物地下室。這種泵站可以設(shè)計(jì)成箱式的結(jié)構(gòu),水泵既可在里面,也可以在在外面安裝。圖89是一個(gè)典型的安裝方式。5.3 圓柱式安裝水泵的泵站圓柱式安裝水泵的泵站抽水量很大。特別是軸向泵對(duì)吸入室中的條件很敏感。圖90是所建議的泵與泵之間、泵與墻之間的距離。重要的是,流入水泵的水流應(yīng)均勻,同時(shí)在這一點(diǎn)的流速不能超過(guò)0.5m/s。 圓柱式安裝水泵 D = 圓柱直徑W = 抽水池寬度 (m)n = 水泵的數(shù)量 水泵流量 (m3/s)va X = A-A斷面處的水的深度 (m); S+C圓柱式安裝水泵的推薦水泵距離和吸入流速。5 泵站圖91推薦的區(qū)域水泵流量Q(l/s)根據(jù)所建議的

23、CEN(草案)標(biāo)準(zhǔn),建議的水泵浸入深度。水泵必須充分浸入以避免吸水時(shí)產(chǎn)生的漩渦。圖91是根據(jù)所建議的新CEN標(biāo)準(zhǔn)(草案)的尺寸推薦圖。吸水漩渦的出現(xiàn)仍舊不可能事先完全預(yù)測(cè)到。吸入室中的水泵的特征和流量情況將影響到吸水漩渦的生成。吸入室的形狀可能會(huì)引起漩渦出乎意料的出現(xiàn)。如果可能,可以在吸入室上部放置漂浮物來(lái)防止漩渦的出現(xiàn)。水泵常常安裝于水向上涌出的圓柱體中。在這些情況之下,可以通過(guò)頂部設(shè)計(jì)來(lái)改變水泵揚(yáng)程和能耗。圖92是一個(gè)合理的施工設(shè)計(jì)。水泵圓柱體緊靠在水壩的下方,從而使得水流在流過(guò)水壩前HHgeod+V2/2g+HwHw=0.6(Q/b)0.7 圓邊水壩Hw=0.8(Q/b)0.7銳邊水壩G

24、=9,81m/s2V=流速m/sQ=流量m3/sB=水壩寬度m圓柱式安裝水泵的頂部出口設(shè)計(jì)以及揚(yáng)程的確定。5 泵站變得平靜。在此設(shè)計(jì)中,水泵的揚(yáng)程可以使用圖92中的方程用適當(dāng)?shù)木_度來(lái)進(jìn)行計(jì)算。實(shí)際應(yīng)用中,圓柱體內(nèi)的流動(dòng)阻力損失可以忽略不計(jì)。5.4 泵站尺寸選擇泵站尺寸是根據(jù)預(yù)期的流進(jìn)水量來(lái)進(jìn)行確定的,而流進(jìn)的水量通常必須在沒(méi)有搜集到數(shù)據(jù)的情況下進(jìn)行估計(jì)。由于水流量取決于太多的變數(shù),所以不能總是使用指導(dǎo)性的數(shù)值。可以從污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員那里獲得有關(guān)數(shù)據(jù),或者從此類(lèi)技術(shù)資料中獲得,但這些資料一般不太容易得到。污水處理系統(tǒng)以后擴(kuò)大的可能性必須要考慮到,因而在有關(guān)水泵尺寸的安裝時(shí)要預(yù)留容量和彈性。

25、污水泵站進(jìn)入水量隨著時(shí)間的變化而產(chǎn)生典型的、明顯的變化,無(wú)論長(zhǎng)期和短期的循環(huán)都一樣。對(duì)于進(jìn)入水流量的估計(jì)總是從對(duì)可能的構(gòu)成部分的分析開(kāi)始,這些部分一般可以分為:居民區(qū)生活污水工業(yè)污水雨水(雨和融化的雪)滲漏水其中,滲漏水是指進(jìn)入污水處理系統(tǒng)的地表漏水、漏水總水管污水、或者是通過(guò)人孔或其它通道,例如工地挖掘,進(jìn)入獨(dú)立的污水處理系統(tǒng)的雨水。為了正確地確定泵站的尺寸,對(duì)所使用的類(lèi)型應(yīng)有所了解。污水處理系統(tǒng)可分為:常規(guī)污水下水道,只用于輸送家用的和/或工業(yè)污水。雨水下水道,只處理雨水。雨污水合流下水道,按照不同的比例處理常規(guī)污水和雨水。5.4.1 常規(guī)污水泵站居民區(qū)的污水流量一般是根據(jù)人口的數(shù)量來(lái)進(jìn)行

26、估計(jì)的。流量以日或者周為周期進(jìn)行變化,其變化的范圍在平均流量的0.5.1.5倍之間。工業(yè)污水的流量應(yīng)逐個(gè)估計(jì),取決于所涉及的工廠的類(lèi)型。滲漏水的數(shù)量由很多變量決定,例如地下水位、當(dāng)?shù)氐慕涤炅亢屯寥捞卣饕约暗叵鹿艿老到y(tǒng)的總體情況。估計(jì)時(shí),可以用每根管道的長(zhǎng)度單位來(lái)表示,例如公里,或者表示成與污水量有關(guān)的比率。由于以后的環(huán)境破壞而導(dǎo)致泵站漫水的可能性必須要考慮到。因此,污水泵為工作備用機(jī)制的雙泵泵站,要保證每一臺(tái)水泵都可以對(duì)付高峰流量。這樣,即使其中一臺(tái)水泵發(fā)生故障或者關(guān)閉維修,也不至于發(fā)生漫水現(xiàn)象。如果泵站的抽水能力是建立于兩臺(tái)水泵同時(shí)工作的基礎(chǔ)之上,必須再設(shè)一臺(tái)備用水泵。生活區(qū)和私人泵站可以只

27、配備一臺(tái)水泵,因?yàn)榱鬟M(jìn)來(lái)的污水流量可以通過(guò)限制設(shè)施的使用就可以很容易地達(dá)到控制其流量的目的。5.4.2 雨水泵站雨水流量要比其它降水水源(如融化的冰雪)的流量大得多。污水處理系統(tǒng)的尺寸是根據(jù)預(yù)計(jì)進(jìn)入泵站的最大污水量來(lái)確定的。這個(gè)預(yù)計(jì)的最大污水量并不一定是最嚴(yán)重的洪流,因?yàn)橛晁鄬?duì)無(wú)害,雨水下水道在有暴雨的情況之下可允許漫出。設(shè)計(jì)數(shù)值同時(shí)也受該地區(qū)的抗?jié)承砸约俺鞘协h(huán)境類(lèi)型所影響。滲漏水增加的因素也要考慮在內(nèi)。使用溢洪堰、朝合適的方向放水,例如水渠和運(yùn)河來(lái)控制泵站的漫水。雨水泵站所要求的可靠性因素和污水泵站不同,雨水泵站可以設(shè)計(jì)成所有水泵同時(shí)工作來(lái)對(duì)付最大的水流。5 泵站圖93貯水池的噴射管和水泵

28、5.4.3 組合污水泵站和貯水池用以確定組合污水泵站尺寸的流量值是估計(jì)的污水、雨水和滲漏水的流量之和。其可靠性要求和污水泵站相同,泵站的尺寸必須能夠安裝一臺(tái)備用水泵。組合污水泵站以一種不利的方式綜合了常規(guī)污水泵站和雨水泵站的特性,因此建議不要使用。因?yàn)楹陀晁谜疽约敖M合污水泵站相連,貯水池可以用來(lái)暫時(shí)儲(chǔ)存因超出所安裝的水泵的抽水量而流進(jìn)來(lái)的污水。隨著流量減少(例如暴雨之后),用水泵或重力下水道排干貯水池中的水,從而恢復(fù)正常的泵站運(yùn)轉(zhuǎn)。貯水池也可以用來(lái)均衡流進(jìn)污水處理廠的污水水量的波動(dòng)。重要的是排空池水時(shí),貯水池中要防止固體污物沉淀到池底。這可以通過(guò)設(shè)計(jì)盆形自動(dòng)清洗或者通過(guò)攪動(dòng)和攪拌池中的物質(zhì)來(lái)

29、完成。水泵生產(chǎn)廠家已經(jīng)生產(chǎn)出特種噴射混合器,包括一個(gè)從與潛水泵相連的表面抽取空氣的噴射管。該設(shè)計(jì)見(jiàn)圖93。噴射管中的空氣使得水底深處的攪拌很有效。所需抽水功率估計(jì)大約為每平方米貯水池底面積70W。噴射管可以移動(dòng)和控制以使噴口對(duì)著貯水池排水溝沖洗固體污物。5 泵站5.5 水泵的選擇5.5.1根據(jù)水泵的特性曲線選擇水泵按照本書(shū)第三章所介紹的方法對(duì)泵站工程的水泵進(jìn)行初步的選擇。在同一個(gè)生產(chǎn)廠家的供貨范圍內(nèi)多考察幾臺(tái)水泵是很有益的,這些水泵的性能曲線通過(guò)期望的工作點(diǎn)附近。性能曲線高于或者低于原先的要求的水泵都應(yīng)該包括進(jìn)來(lái),因?yàn)槠渌矫妫缢玫男屎统杀?,可能在?jīng)濟(jì)上是決定性的因素。污水泵站運(yùn)轉(zhuǎn)的間

30、歇性特征使得水泵的選擇有很大的回旋余地,這讓設(shè)計(jì)人員有超出固定的工作點(diǎn)進(jìn)行選擇的自由。任何情況下,理論計(jì)算所得的工作點(diǎn)都是不確定的,因?yàn)閷?shí)際的揚(yáng)程可能會(huì)由于程序化水位控制、水泵的磨損和管道公差以及水泵特性曲線所引起的啟動(dòng)和停止水位的改變而發(fā)生變化。例如,水頭曲線比原來(lái)期望要高的水泵可能會(huì)有更高的綜合效率,特別是當(dāng)管道特性曲線比較平坦時(shí),或者動(dòng)壓損失相對(duì)于靜壓頭比較小時(shí)。因此,建議泵站設(shè)計(jì)人員選用生產(chǎn)廠家標(biāo)準(zhǔn)范圍的水泵,同時(shí)避免選用經(jīng)過(guò)精確調(diào)節(jié)的水泵。使用標(biāo)準(zhǔn)水泵將簡(jiǎn)化水泵備件的維修以及以后的水泵替換。應(yīng)該對(duì)水泵的選擇進(jìn)行檢查以確保在任何條件下,其工作點(diǎn)不會(huì)超出水泵性能曲線的允許范圍。由于很多原

31、因例如氣蝕或振動(dòng)或過(guò)載的危險(xiǎn),所以應(yīng)對(duì)工作范圍進(jìn)行限制。應(yīng)對(duì)下列情況進(jìn)行檢查:對(duì)于多臺(tái)水泵并聯(lián)安裝并將水排到同一根立管的泵站,檢查單臺(tái)泵的工作點(diǎn)。以及單臺(tái)、兩臺(tái)以及多臺(tái)泵直至所有的泵并聯(lián)工作時(shí),各相應(yīng)情況下的工作點(diǎn)。液位變化對(duì)水泵工作點(diǎn)的影響。液位在吸水槽和排水庫(kù)中可能會(huì)有差異。如果因?yàn)槲簧仙龔亩岣叱槲叨榷鹚玫墓ぷ鼽c(diǎn)轉(zhuǎn)移到氣蝕區(qū)域(NPSHR 10m),水泵可以正常使用而不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題,因?yàn)镹PSHA也將相應(yīng)增加。這樣,就可以防止水泵氣蝕,而此時(shí),只需要確定水泵所需的功率和電機(jī)所能提供的功率即可。在無(wú)法確定的情況之下,建議咨詢(xún)水泵的生產(chǎn)廠家。尤其重要的是要檢查所有可能的螺旋槳式泵

32、的水平液位組合,因?yàn)檫@些組合有很狹窄的允許Q/H帶(因?yàn)閯×易兓墓β是€)。5.5.2 水泵效率的分析評(píng)價(jià)對(duì)于大的水泵,在選擇水泵時(shí),其效率顯得尤為重要。在保證時(shí),應(yīng)對(duì)眾多的選擇品進(jìn)行全部的壽命成本計(jì)算,請(qǐng)參考第七部分。不同運(yùn)行情況下的所有工作點(diǎn)都應(yīng)該考慮在內(nèi)。應(yīng)該分別檢查下面三種不同的情況:A.工作備用形式的雙臺(tái)泵安裝,或者所有的水泵都有一個(gè)單獨(dú)的主立管。在這些情況之下,水泵僅有一個(gè)工作點(diǎn)(如果吸入液位的差異可以忽略不計(jì)),同時(shí),從效率的角度看,其情況也較容易處理。如果水泵的最佳效率點(diǎn)遠(yuǎn)離工作點(diǎn),則不應(yīng)以水泵的Q/H曲線通過(guò)期望的工作點(diǎn)附近為依據(jù)來(lái)選擇水泵。相反,如另外一臺(tái)水泵的Q/H曲線

33、位于所要求的工作點(diǎn)的上方,但卻具有更好的效率,且在相同的價(jià)格范圍內(nèi),則選用這臺(tái)水泵要好得多。B.數(shù)臺(tái)具有共同的主排水立管的工作水泵。在這種情況下,水泵可能有數(shù)個(gè)工作點(diǎn),這取決于運(yùn)行中的水泵的數(shù)量。一般的,所選擇的工作點(diǎn)應(yīng)為所有的工作水泵同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的工作點(diǎn)。在數(shù)量較少的水泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,為了保證水泵運(yùn)轉(zhuǎn)效率盡可能高,應(yīng)選擇水泵使得水泵的最高的效率點(diǎn)位于主工作點(diǎn)的右側(cè),請(qǐng)參見(jiàn)圖94。5 泵站圖94 選擇點(diǎn)有共同主立管的多臺(tái)工作水泵。水泵的max應(yīng)該位于選擇點(diǎn)的右側(cè)。C.變頻控制的水泵為了保證低頻率情況下的水泵效率合格,以及Qmin 足夠小,最好的效率點(diǎn)應(yīng)位于主工作點(diǎn)的左側(cè)。請(qǐng)參見(jiàn)圖95。D.

34、 數(shù)臺(tái)有共同的主立管和變頻控制的工作水泵。在這種情況下,最好的選擇很有可能是其最佳效率點(diǎn)與主工作點(diǎn)盡可能接近的水泵。常常對(duì)不止一臺(tái)水泵,即使是同一家廠家生產(chǎn)的水泵進(jìn)行研究以獲得期望的工作點(diǎn)。某一選擇方案可能成本比較低,但是同時(shí)其工作效率也比另外一臺(tái)低。對(duì)這些水泵的選擇原則上應(yīng)該以整個(gè)的壽命成本分析為依據(jù)。這樣的評(píng)價(jià)通常不得不由客戶(hù)或他的顧問(wèn)作出,因?yàn)樗蒙a(chǎn)商不具有所有的相關(guān)資料。買(mǎi)方的位置可能也很重要,因?yàn)槌邪炭赡芨幼⒅刭?gòu)買(mǎi)價(jià)格而不是運(yùn)行成本,而業(yè)主則會(huì)看重總的成本。不幸的是,水泵生產(chǎn)廠家常常不得不在不知情或者對(duì)工程情況了解很少的情況下選擇并提供水泵,因此,水泵的選擇也不太可能是最優(yōu),或

35、者這種選擇根本就是錯(cuò)誤的。特別要注意的是,下面所列出的各項(xiàng)信息很重要:圖95選擇點(diǎn)變頻控制操作。水泵的max應(yīng)位于選擇點(diǎn)的左側(cè)。是否不止一臺(tái)水泵使用同一個(gè)主立管?在這種情況之下,應(yīng)提供有關(guān)主立管的特性曲線或工作水泵的數(shù)量和總水頭數(shù)值的資料。關(guān)于變頻控制使用的資料。對(duì)于圓柱體式安裝的水泵,需要提供關(guān)于液體特性的資料以確定使用軸向推進(jìn)泵的可能性。5.5.3 水泵的數(shù)量在確定選用污水泵站水泵的數(shù)量時(shí)要確保至少有一臺(tái)水泵處于備用狀態(tài)。特別是大的泵站,所選水泵的數(shù)量一定要使水泵的使用和投資成本達(dá)到最優(yōu)。抽水能力或者水泵的功率(以KW表示)成本隨著水泵尺寸的增加而減小。另一方面,如果使用較少的大型設(shè)備,則

36、需要一臺(tái)備用泵又會(huì)增加多余的成本。因此,不論所需要使用的水泵數(shù)量是多少,設(shè)備費(fèi)用對(duì)于一定的抽水能力幾乎是恒定的,至少也是在合理的范圍之內(nèi)。同樣,如果所考察的水泵可以接近最優(yōu)的工作點(diǎn)運(yùn)行,能耗成本也幾乎是恒定的。5 泵站影響水泵數(shù)量選擇的因素也可能是出于均勻或連續(xù)排水的需要,使用多水泵比較容易做到均勻或連續(xù)排水。除非有特殊需要,對(duì)于大多數(shù)的中小型泵站,最優(yōu)的水泵數(shù)量是兩臺(tái)。在多臺(tái)水泵的泵站中,只選擇相同的水泵是有益的。在某些特殊的情況之下,流進(jìn)的水量會(huì)隨機(jī)地劇烈波動(dòng),例如在暴雨情況下,安裝較大的只在洪峰時(shí)才起用的水泵可能是明智的選擇。由于不同的水泵生產(chǎn)廠家的水泵尺寸增量不同,所以,對(duì)于給定的抽水

37、要求,不同廠家所需要的水泵的數(shù)量也不同,從而對(duì)投資成本產(chǎn)生不同的影響。因此,對(duì)于一家生產(chǎn)廠家,增加水泵的數(shù)量可能使設(shè)備價(jià)格更加便宜,而對(duì)于另一家廠家,則會(huì)使價(jià)格更高。如果一家泵站需要大量的水泵,最終的數(shù)量可以向競(jìng)標(biāo)廠家公開(kāi),使其在規(guī)定的范圍內(nèi)決定最終價(jià)格。因此,眾多的競(jìng)標(biāo)者可以提供有競(jìng)爭(zhēng)性的報(bào)價(jià)。5.6 特殊因素5.6.1 水泵振動(dòng)大多數(shù)的污水處理泵都振動(dòng),至少是在某種程度上振動(dòng)。振動(dòng)是由于轉(zhuǎn)動(dòng)部件的殘余機(jī)械不平衡、因葉輪葉片引起的壓力脈動(dòng)以及與單葉片葉輪共同轉(zhuǎn)動(dòng)的流體質(zhì)量導(dǎo)致的水動(dòng)力徑向力所引起的。由于渦流泵不會(huì)引起脈動(dòng)壓力,所以其振動(dòng)也就小得多。對(duì)于螺旋形殼體的水泵,殘留不平衡相對(duì)于其它振

38、動(dòng)因素可以忽略不計(jì)。廠家改善已經(jīng)很好的平衡工藝規(guī)程對(duì)于水泵的振動(dòng)不會(huì)有明顯的效果。由于污水泵葉輪的葉片數(shù)量較少,且通道較大,所以相對(duì)于清水泵的葉輪,污水泵葉輪(渦動(dòng)葉輪除外)所引起的振動(dòng)更高。水泵的安裝方法對(duì)振動(dòng)水平也會(huì)產(chǎn)生重要的影響。對(duì)于僅靠其自身的重力安置在底座上的潛水泵,會(huì)比固定安裝的水泵的振動(dòng)要大。由于支撐結(jié)構(gòu)不同,垂直安裝的干式水泵比水平安裝的水泵振動(dòng)更加大。所需的吸管彎頭可能也會(huì)增加振動(dòng)的水平。有關(guān)污水泵的振動(dòng)預(yù)測(cè)和計(jì)算的方法在1992年的歐洲水泵出版物離心泵振動(dòng)預(yù)測(cè)指南中有具體介紹。這本書(shū)中所給出的數(shù)值可以作為標(biāo)準(zhǔn),并且在最靠近水泵葉輪的主軸承上測(cè)量時(shí),這些數(shù)值是有效的。在這一點(diǎn)

39、上測(cè)得的任何超出10mm/s (RMS)的振動(dòng)速度都表明水泵中出現(xiàn)異常情況。原因可能是水泵堵塞、在水泵Q/H曲線的允許范圍以外工作、嚴(yán)重的氣蝕和液體中含有大量空氣或者葉輪損壞??赡艹霈F(xiàn)的機(jī)械不平衡可以通過(guò)運(yùn)行水泵直到脫水的方式來(lái)加以控制, 此時(shí),振動(dòng)讀數(shù)應(yīng)低于2 mm/s (RMS)。5 泵站具有螺旋形殼體的水泵的振動(dòng)頻率等于轉(zhuǎn)動(dòng)速度乘以葉輪葉片的數(shù)量。如果水泵或者管道的支撐方式使得其固有頻率和水泵所激發(fā)的頻率接近時(shí),系統(tǒng)的共振將加大振動(dòng)。在這種情況下,必須對(duì)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。對(duì)于變頻控制水泵,由于共振的作用,在某個(gè)頻率上該系統(tǒng)可能產(chǎn)生更大的振動(dòng)。由水泵所引起的壓力脈動(dòng)在液體流動(dòng)的壓力管道中向

40、前移動(dòng)數(shù)米,引起管道壁的振動(dòng)。正常的管道振動(dòng)水平在10mm/s (RMS)之下。更大的振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致管道損壞。原因可能是管道支撐不夠或者是共振。外殼里面的從動(dòng)葉片使得圓柱式安裝的水泵振動(dòng)水平較低,從而有效地減少壓力脈動(dòng)。單葉片葉輪可能也會(huì)引起壓力脈動(dòng),這是由強(qiáng)烈的水動(dòng)力所引起的。5.6.2 水泵噪音水泵的噪音水平受到下列因素影響:水泵振動(dòng)噪音由水泵的壓力脈動(dòng)或其它傳動(dòng)振動(dòng)所引起的管道振動(dòng)噪音。管道中的水流。管道彎頭,T形管和閥門(mén)引起水流的干擾,發(fā)出聲音。泵站聲音特性濕井中的進(jìn)口水流水泵氣蝕泵站中的聲音水平由以上所有要素所構(gòu)成,僅僅關(guān)于水泵的聲音資料不太有用,聲音無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)出。從管道發(fā)出的

41、噪音通常是決定性的,這是因?yàn)楣艿赖恼駝?dòng)輻射面大的緣故。正確的水泵聲音水平的測(cè)量需要將水泵置于隔音的地方,管道應(yīng)置于外面。合格的污水泵聲音水平?jīng)]有一個(gè)參照標(biāo)準(zhǔn)。由于實(shí)踐中的困難,潛水泵裝置的聲音水平測(cè)量步驟很難詳細(xì)說(shuō)明。泵站噪音并不是一個(gè)普遍的問(wèn)題。與居民樓或辦公樓相連接的泵站可能會(huì)在某種程度上引起噪音問(wèn)題。在噪音嚴(yán)重的情況下,管道和干式安裝水泵的馬達(dá)可以用防噪音的保溫材料來(lái)包住。用于20清水的管道流動(dòng)損失圖Q = 流量 l/sD = 管道內(nèi)徑,mmK =表面粗糙度mmHJ管道流動(dòng)損失例:Q =12 l/sD = 100 mmK = 0.1 mmHJ= 2.5m/100m管道表面粗糙度參考數(shù)值管

42、道材料新管道k(mm)舊管道k(mm)塑料0.010.25拉制鋼0.051.0焊接鋼0.11.0拉制不銹鋼0.050.25焊接不銹鋼0.10.25鑄鐵0.251.0鍍鋅管0.15經(jīng)瀝青處理的鑄鐵0.12混凝土0.32.0石棉水泥0.025彎頭、閥門(mén)等的壓頭損失圖Q = 流量 l/sD = 管道內(nèi)徑,mmV = 流速= 損失系數(shù)HJ 壓頭損失例:Q =12 l/sD = 100 mmV = 1,55 m/s=5HJ = 0,6m彎頭、閥門(mén)等的壓頭損失參考數(shù)值 管道彎度 0.3 排放損失 1.0(無(wú)擴(kuò)張的管道) 蝶式止回閥 12 球型止回球閥 0.71.2 閘閥 0.2T型接頭Y型接頭附錄A局部阻

43、力系數(shù)分支Qh/Q分 流=90=45hshs0.00.20.40.60.81.00.950.880.890.951.101.280.04-0.08-0.050.070.210.350.900.680.500.380.350.480.04-0.06-0.040.070.200.33Qh/Q合 流=90=45hshs0.00.20.40.60.81.0-1.00-0.400.080.470.720.910.040.170.300.410.510.60-0.90-0.380.000.220.370.370.040.170.190.09-0.17-0.54附錄 AQh/Q分流hs1.01.20.41.

44、61.81.0-0.82-0.300.170.601.041.380.060.240.410.560.801.13Qh/Q合流hs1.01.20.41.61.81.00.920.971.121.301.500.06-0.060.000.090.200.30附錄A彎管R/D123460.360.190.160.150.21R/D8101216200.270.320.350.390.41附錄AR/D12420406080901201401601800.070.130.200.270.320.390.460.520.600.030.060.100.130.150.190.230.260.300.03

45、0.030.090.120.130.170.200.230.2620405070800.030.120.240.540.74901201401801.001.862.433.00附錄A擴(kuò)管和收縮管KKK50,13450,931001,06100,17501,051201,05150,26601,121401,04200,41701,131601,02300,17801,10400,90901,07不包括摩擦阻力附錄AA2/A100,10,20,30,420,500,460,410,360,30A2/A10,50,60,70,80,920,240,180,120,06,002附錄A彎管連接吸入口

46、附錄A閥門(mén)的數(shù)值主要根據(jù)形狀而定。如可能,應(yīng)當(dāng)使用出廠數(shù)據(jù)。閘閥未變窄:=0,10,3閘閥變窄:=0,30001,2球型止回球閥 1,0 (完全開(kāi)啟)懸片式止回閥 0,51,0 (完全開(kāi)啟)以上數(shù)值在閥門(mén)完全開(kāi)啟時(shí)有效。如閥門(mén)處于部分開(kāi)啟的位置,可能會(huì)高出1.5-2倍。根據(jù)形狀和位置的不同,在完全打開(kāi)的情況下,需要有一個(gè)最小流速通過(guò)閥門(mén)。 可從廠商或供應(yīng)商處獲得每個(gè)閥門(mén)的準(zhǔn)確資料。附錄B泵站啟用頻率和排水量泵站內(nèi)的存水量是由泵的最低停止水位以下的水量和此水位以上可排出的水量所組成,并隨著泵的使用狀況和進(jìn)入的流量而波動(dòng)。泵的啟用頻率取決于可排放的水量以及進(jìn)入的流量??疾槿缦聨追N情況:?jiǎn)伪帽谜静捎?/p>

47、備用工作機(jī)制的雙泵泵站有兩臺(tái)以上泵的泵站單泵泵站單位時(shí)間內(nèi)(循環(huán))的流入水量可以表達(dá)為:V=Q in.T (B1)其中Q in 進(jìn)入流量T 循環(huán)的持續(xù)時(shí)間在循環(huán)內(nèi),水泵必需排出相同體積的水量,因此V=Q.t (B2)其中Q 泵排量T = 泵運(yùn)行時(shí)間聯(lián)合求解式B1和B2,得 (B3)當(dāng)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),水流將在時(shí)間T-t 之內(nèi),注滿從停止水位到啟動(dòng)水位的容量Vh,因此Vh=Qin (T-t)=Qin T-Qin t(B4)將式B3替代入式B4中:(B5)求解方程B5,得出T為:(B6)啟動(dòng)頻率是T的倒數(shù),因此(B7)如圖B1所示,啟動(dòng)頻率Z為Qin/Q比率的函數(shù)。圖B1單泵泵站的啟動(dòng)頻率Z,是進(jìn)入流

48、量Qin和泵排量Q之間比率的函數(shù)。將式B7對(duì)Qin求導(dǎo),得:(B8)當(dāng)Qin1/2Q時(shí),式B8等于0。將Qin1/2Q代入式B7:(B9)附錄B至此,可以得到泵站排量Vh(B10)式B10的解如圖B2所示在實(shí)際運(yùn)用中,可能有這樣的情況,進(jìn)入泵站的水流量很小,而且只有瞬間流量,例如泵站只服務(wù)少量住戶(hù)。遇到這種情況,在選擇水泵時(shí),必需挑選排量大得多的水泵來(lái)獲得足夠的流動(dòng)速度以防止在主立管上產(chǎn)生沉淀。在此情況下,Qin/Q的比率仍較小,不能達(dá)到Zmax的值,或是很少能達(dá)到。圖B2Q =泵排量 ,I/SZmax 最大啟動(dòng)頻率,1/hVh = 有效濕井容量,m3單泵泵站有效濕井容量計(jì)算圖圖B3Q1或Q2

49、啟動(dòng)水位1啟動(dòng)水位2停止水位兩臺(tái)水泵交替工作的泵站。當(dāng)水平面上升到水位1的時(shí)候,第一臺(tái)水泵開(kāi)始啟動(dòng)工作。如果進(jìn)入的流量超過(guò)了泵的排量,則第二臺(tái)水泵將在水位2的時(shí)候啟動(dòng)。在每個(gè)運(yùn)行循環(huán)中,第一臺(tái)水泵和第二臺(tái)水泵輪換工作。圖B4在進(jìn)入流量(Qin)比單泵排量(Qi)較小和較大的情況下,泵站工作水泵和備用水泵的運(yùn)行時(shí)間圖。附錄B采用工作備用機(jī)制的雙泵泵站圖B3描述了使用兩個(gè)相同水泵的泵站運(yùn)行原理。在每個(gè)運(yùn)行循環(huán)中,水泵采用交替工作位置(引水)和備用位置(滯后)的方法。當(dāng)濕井中的水位到達(dá)首次啟動(dòng)位置,工作泵啟動(dòng)。水被抽出,回到停止位置,泵停止工作,直到水位再次上漲到首次啟動(dòng)位置。通常情況下,工作泵單獨(dú)工作即能處理正常的流量,只有當(dāng)進(jìn)入流量(Qin)大于單臺(tái)水泵的排量(Ql)時(shí),備用泵才啟動(dòng)。在這種情況下,直到水位持續(xù)上漲到第二啟動(dòng)水位,才啟動(dòng)備用泵。如兩臺(tái)水泵的總排量大于進(jìn)入流量,當(dāng)水位下降到停止位置時(shí),所有的水泵將停止工作。圖B4顯示了兩個(gè)水泵交替工作運(yùn)行周期的時(shí)間圖,進(jìn)一步解釋了原理。圖B5Z 最大值Z 最大值Qin 進(jìn)入流量, l/sQl = Q

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