水泵及水泵站：第七章 機組設備選型與配套

§7機組設備選型與配套有哪些機組設備？？§7機組設備選型與配套主機組：輔助設備：水泵、動力機、傳動設備為主機組服務的設備充水、供水、供油、通風、采暖、照明、變配電等設備§7.1水泵選型

§7.2電動機與水泵配套

§7.3傳動設備

§7.4輔助設備及設施§7機組設備選型與配套§7.1.1選型原則

§7.1.2選型步驟與方法

§7.1.3選型中的幾個問題

§7.1水泵選型§7.1.1選型原則1、滿足泵站設計流量的要求（設計揚程）滿足不同時期供排水的需求2、高效節(jié)能（平均揚程，兼顧其它各揚程）3、安全可靠（極限揚程，其他特殊情況的要求，如耐磨耐腐等）在平均揚程時能高效運行；最高和最低揚程時應安全穩(wěn)定運行；多泥沙水源取水時，要考慮泥沙的影響（流量下降、揚程降低、效率下降）§7.1水泵選型水泵是實現(xiàn)灌排要求的主要設備，同時它又是其它設備和建筑物選型配套的依據(jù)。因此，合理地選擇水泵是泵站設計中的一個重要環(huán)節(jié)，它對降低工程造價、節(jié)省運行費用都有很大意義?！?.1水泵選型§7.1.1選型原則4、科學先進，技術成熟；優(yōu)先選用國家推薦的系列產(chǎn)品和經(jīng)過鑒定的產(chǎn)品。當現(xiàn)有產(chǎn)品不能滿足泵站設計要求時，應優(yōu)先考慮采用變速、車削、變角等調(diào)節(jié)方式達到泵站設計要求，亦可設計新水泵，但新設計的水泵必須進行模型試驗或裝置模型試驗，經(jīng)鑒定合格后方可采用。采用國外先進產(chǎn)品時，應有充分論證。5、配套合理，節(jié)省投資，運行靈活，方便管理。§7.1.2選型的步驟與方法§7.1水泵選型1、根據(jù)泵站灌排標準，確定泵站的流量和揚程。2、根據(jù)泵站揚程，在現(xiàn)有的水泵產(chǎn)品中選幾種合適的水泵，進行比較選擇。須根據(jù)泵站凈揚程估算水泵揚程5、如不滿足，需重新改變管路布置或重新選泵3、根據(jù)泵站設計流量，初步確定水泵臺數(shù)及流量4、工作點校核。根據(jù)所選水泵型式，確定管路布置、計算管路性能曲線，計算工作點，以及工作點的功率、效率、允許吸上真空高度等。校核最低和最高揚程下能否安全、穩(wěn)定運行§7.1.3水泵選型中的幾個問題離心泵、混流泵、軸流泵，選哪一種泵？揚程小于10m？揚程5-30m？揚程20-100m？揚程100m以上？臥式泵、立式泵、斜式泵選哪一種泵？（1）臥式泵要求的安裝精度比立式泵低，同時也便于維修。但除貫流泵外，一般起動前要抽氣充水，軸承磨損較快，要求的泵房平面尺寸也較大。通常適用于水源水位變幅不大的場合。（2）立式泵要求的泵房平面尺寸較?。凰萌~輪通常浸沒于水下，起動方便；電動機安裝在上層，有利于防濕和通風。但基礎開挖深，對地基穩(wěn)定性要求高。通常適用于水源水位變幅較大、揚程較高的泵站。（3）斜式泵的優(yōu)缺點界于臥式泵（特別是貫流泵）和立式泵之間。過去多為中小型，近幾年來發(fā)展較快，我國目前斜式泵的最大口徑已達4m以上，軸的傾角有15°、30°和45°三種。其葉輪浸沒于水下，便于起動。通常適用于水源水位變幅較小、揚程較低的場合。臥式泵、立式泵、斜式泵選哪一種泵？§7.1.3選型中的幾個問題§7.1水泵選型機組臺數(shù)的問題選幾臺？①建站投資方面無論是機電設備費還是土建工程費，在設備容量一定的情況下，機組臺數(shù)越少，其投資就越小。②年運行費方面通常是機電設備容量越大，其效率就越高；機組臺數(shù)越少，需要的運行人員及維修費用等就越少。③灌排保證性和適應性方面機組臺數(shù)越多，越容易適應不同時期的不同灌排要求，即使運行中個別機組發(fā)生故障，對灌排的影響也較小。

主泵臺數(shù)包括工作泵和備用泵1）主泵臺數(shù)對泵站影響§7.1.3選型中的幾個問題§7.1水泵選型2）主泵臺數(shù)確定的一般原則①主泵臺數(shù)的選擇主要考慮經(jīng)濟性和運行調(diào)度靈活性，主泵臺數(shù)宜為3～9臺。流量變化幅度大的泵站，臺數(shù)宜多；流量比較穩(wěn)定的泵站，臺數(shù)宜少。

②對排水泵站，當排水流量小于4方/秒時，可選用兩臺；大于4方/秒時，可選用三臺以上。

對于灌溉泵站，當流量小于1時，可選用兩臺；大于1方/秒時，可選用3～6臺。對于灌排結合的泵站，宜采用多機組方案。§7.1.3選型中的幾個問題§7.1水泵選型3）備用機組備用機組可保證機組正常檢修或發(fā)生事故時泵站仍能滿足設計流量的要求。機組數(shù)應根據(jù)供水重要性及年利用小時數(shù)，滿足機組正常檢修要求確定。①城市供水泵站：由于機組事故或檢修而不能正常供水，將會影響正常的生產(chǎn)和生活，給國民經(jīng)濟造成巨大損失，所以備用機組應適當增加。一般，工作機組3臺及3臺以下時，增設1臺備用機組；多于3臺時，宜增設2臺備用機組。②灌溉泵站：裝機3～9臺時，其中應有一臺備用機組；多于9臺時應有2臺備用機組。③年利用小時很低的泵站，可不設備用機組。對于水源含沙量大或含腐蝕性介質(zhì)等有特殊要求的泵站，備用機組的數(shù)量在經(jīng)過論證后可適當增加?！?.2電動機與水泵配套§7.2.1電動機類型和電壓等級§7.2.2配套功率的確定§7.2.3電動機轉速及調(diào)節(jié)§7.2.4水泵機組的起動特性§7.2電動機與水泵配套電動機如何選？電動機電網(wǎng)水泵環(huán)境1、與電網(wǎng)匹配2、與水泵匹配3、與工作環(huán)境匹配§7.2.1電動機類型和電壓等級§7.2電動機與水泵配套1、電動機類型異步電動機同步電動機異步電動機由定子繞組形成的旋轉磁場與轉子繞組中感應電流的磁場相互作用而產(chǎn)生電磁轉矩驅動轉子旋轉的交流電動機電機的轉速（轉子轉速）小于旋轉磁場的轉速，稱為異步電機§7.2.1電動機類型和電壓等級§7.2電動機與水泵配套電動機類型異步電動機同步電動機同步電動機同步電動機由直流供電的勵磁磁場與電樞的旋轉磁場相互作用而產(chǎn)生轉矩，以同步轉速旋轉的交流電動機，定子繞組與異步電動機相同。它的轉子旋轉速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉磁場的速度是一樣的，所以稱為同步電動機。異步電動機鼠籠式異步電動機繞線式異步電動機§7.2電動機與水泵配套鼠籠式異步電動機：轉子為籠式的導條。因為該導條形狀與鼠籠相似，故稱之為鼠籠式異步電動機繞線式異步電動機：繞線式三相異步電動機的轉子和定子設置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉速?！?.2.1電動機類型和電壓等級§7.2電動機與水泵配套§7.2.1電動機類型和電壓等級2、電壓等級目前我國常用的電壓等級：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV，1000KV。電力系統(tǒng)一般是由發(fā)電廠、輸電線路、變電所、配電線路及用電設備構成。通常將35kV及35kV以上的電壓線路稱為送電線路。10kV及其以下的電壓線路稱為配電線路。將額定1kV以上電壓稱為“高電壓”，額定電壓在1kV以下電壓稱為“低電壓”?！?.2電動機與水泵配套電動機如何選？電動機電網(wǎng)水泵環(huán)境1、與電網(wǎng)匹配2、與水泵匹配3、與工作環(huán)境匹配§7.2電動機與水泵配套§7.2.2電動機的配套功率水泵樣本上一般都給出了電動機相應的配套功率。如需計算，應取水泵工作點校核結果中可能出現(xiàn)的最大功率，除以機組的傳動效率，再乘上電動機功率備用系數(shù)。功率（kW）＜11～22～55～1010～5050～100＞100備用系數(shù)K2.5～2.02.0～1.751.75～1.71.7～1.51.5～1.21.2～1.051.05電動機功率的備用系數(shù)K值選得過大，不僅造成動力的積壓，而且電動機經(jīng)常在欠載情況下運行，其功率因數(shù)和效率均將降低；如果選用得過小，電動機又有超載的危險。§7.2電動機與水泵配套§7.2.3電動機的轉速直接傳動：轉速應相等間接傳動：轉速比電動機的轉速:

傳動方式水泵的轉速應該盡量使電動機的轉速與水泵一致，以提高傳動效率和減少傳動設備投資。相同容量的電動機，額定轉速越高，體積越小，效率高，功率因數(shù)高，也越經(jīng)濟。因此，對于轉速很低的大型水泵，若采用直接傳動，則需要選擇極對數(shù)多的電動機，使得電動機的體積和投資增大，反而不經(jīng)濟。這時，可選擇轉速較高的電動機，增加傳動設備降低轉速來保證水泵轉速的需要?！?.2電動機與水泵配套§7.2.3電動機的轉速n0——交流電動機同步轉速，r/min；n——異步電動機轉速，r/min；f——交流電源的頻率，Hz；P——電動機的磁極對數(shù)(numberofpoles)；S——電動機運行的轉差率(slip)，S=1－n/n0。轉速如何調(diào)節(jié)？？§7.2電動機與水泵配套§7.2.3電動機的轉速1、調(diào)節(jié)極對數(shù)P——變極調(diào)速2、調(diào)節(jié)電源頻率f——變頻調(diào)速3、調(diào)節(jié)轉差率S——繞線式異步電機轉子串電阻調(diào)速4、調(diào)節(jié)轉差率S——繞線式異步電機轉子串級調(diào)速§7.2.4電動機的選擇

電動機工作參數(shù)電源：容量大小、電壓等級水泵：軸功率、轉速類型容量確定電壓轉速傳動方式：是否變速傳動§7.2電動機與水泵配套泵站主泵通常采用三相交流電動機來驅動。電動機選擇依據(jù)§7.2電動機與水泵配套一般原則1）功率：按水泵運行可能出現(xiàn)的最大軸功率選配主電動機的容量，儲備系數(shù)宜為1.10～1.05。

2）類型：宜優(yōu)先采用三相交流異步電動機；對大型泵站，因需要提高功率因素，可采用三相交流同步電動機；在選擇異步電動機中，要優(yōu)先選用鼠籠式電動機，當電網(wǎng)容量不能滿足鼠籠式電動機啟動要求時，可考慮選用繞線式電動機?！?.2.4電動機的選擇

3）電壓等級和啟動特性：§7.2電動機與水泵配套§7.2.4電動機的選擇

當技術經(jīng)濟條件相近時，電動機額定電壓宜優(yōu)先選用10kV。功率小于100kW時，額定電壓220/380V。一般可選用Y系列鼠籠型異步電動機。該電動機結構簡單、價格便宜、維護方便，但啟動電流大，可達額定電流的4-7倍，且不不便于調(diào)速運行。適合于單機容量不大的泵站。功率在100到300kW之間，可選用的額定電壓是220/380V、3kV、6kV或10kV。具體選用哪種等級應根據(jù)功率大小，外電網(wǎng)的電壓等級和站內(nèi)電動機的電壓綜合考慮。有高壓電網(wǎng)且電動機功率較大，選用高壓電動機，電網(wǎng)電壓10kV以下時盡可能使用與電網(wǎng)同樣電壓的電動機，節(jié)省變電設施?？蛇x用YS(JS)、YC(JC)或YR(JR)系列的異步電動機?！癝”、“C”和“R”分別表示雙鼠籠型轉子、深槽鼠籠型轉子和繞線型轉子。雙鼠籠型與深槽鼠籠型是鼠籠型異步電動機的特殊型式，都具有較好的起動性能，適用于起動負載較大和電源容量較小的場合。繞線型轉子異步電動機適用于電源容量不足以供鼠籠型異步電動機起動的場合。§7.2電動機與水泵配套§7.2.4電動機的選擇

3）電壓等級和啟動特性：功率大于300kW時，額定電壓3kV、6kV或10kV。其中6kV不屬于國家標準等級，已經(jīng)趨于淘汰?？梢圆捎肑SQ、JRQ系列的異步電動機或T系列的同步電動機?！癚”表示特別加強絕緣，“T”表示同步。同步電動機的成本較高，可是它具有較高的功率因數(shù)和效率，適用于功率較大和使用時間較長的場合。§7.2電動機與水泵配套§7.2.4電動機的選擇

3）電壓等級和啟動特性：§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套起動特性分析的目的：保證機組的順利起動怎樣才能保證機組的順利起動？？電動機的轉矩Md大于水泵機組的阻力矩M1、電動機的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套異步電機：只有一個階段，從開始啟動到逐漸加速，直至達到額定轉速。同步電機：兩個階段，1）定子接至電網(wǎng)，作為異步啟動；2）轉速達到同步的95%時，轉子供電，牽入同步。1、電動機的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套電動機電流—轉速的變化規(guī)律電動機轉矩—轉速的變化規(guī)律1、電動機的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套電動機電流—轉速的變化規(guī)律電動機異步啟動的瞬間需要的電流最大隨著轉速的增大，電流逐漸減小電壓對啟動電流有顯著影響，電壓高，電流大1、電動機的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套電動機轉矩—轉速的變化規(guī)律電動機異步啟動瞬間轉矩較大隨著轉速的增大，轉矩逐漸增大當轉速增大到某定值時，轉矩達到最大；此后，隨著轉速的增加，轉矩迅速下降,達到穩(wěn)定轉速。電壓對轉矩有顯著影響，電壓高，轉矩大同步電機：兩個階段，1）定子接至電網(wǎng)，作為異步啟動；2）轉速達到同步的95%時，向轉子供電，牽入同步，并穩(wěn)定運行。1、電動機的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套電動機轉矩—轉速的變化規(guī)律2、水泵機組的阻力特性（阻力矩）§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套水泵阻力矩M—轉速的變化規(guī)律水阻力矩Mp摩擦阻力矩Mc電機阻力矩Ms3、水泵機組對電動機啟動特性的要求§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套Md——異步電動機轉矩，或同步電動機異步起動時的轉矩，N·m；

M——機組阻力矩，包括水泵轉矩M泵，機組起動過程中的摩擦阻力矩M摩及機組的損耗力矩M損，即M＝M泵+M摩+M損，N·m；

J——機組轉子的轉動慣量；

、n——分別為飛輪的角速度和轉速，1/s、r/min；

t——時間（s）；GD2——機組轉子的飛輪慣量（N·m2），G是機組轉動部分重量，D直徑3、水泵機組對電動機啟動特性的要求§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套怎樣才能順利啟動？怎樣才能保證轉速從0增大至某一穩(wěn)定轉速？？3、水泵機組對電動機啟動特性的要求§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套機組啟動時，只有電機轉矩大于機組阻力矩，才能把剩余的轉矩（加速轉矩）傳給機組的轉子，使其加速運轉轉速增大到某一值，電機轉矩等于機組阻力矩，機組進入穩(wěn)定運行1、啟動瞬間，M1必須大于需要克服的阻力矩2、啟動過程中，電機轉矩曲線應在泵機組阻力曲線之上3、對同步電機，交點A應在牽入同步之后，即：牽入力矩也須大于阻力矩。若要順利啟動，必須滿足：§7.2電動機與水泵配套4、離心泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

兩種極端情況：1、閥門全關；2、閥門全開§7.2電動機與水泵配套4、離心泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

兩種極端情況：1、閥門全關；2、閥門全開結論：在滿足電壓的情況下，鼠籠型電動機的轉矩用來起動離心泵，不論離心泵比轉數(shù)的高低，不論閘閥關閉與否，也不論比值Hj/H的大小，都是足夠的?！?.2電動機與水泵配套全壓啟動的弊端：4、離心泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套如果將電動機直接接入電路，并采用全壓起動，將出現(xiàn)巨大的起動電流，如果電線、變壓器或電網(wǎng)的容量不夠大，就會使線路電壓顯著下降，并導致其他用戶的電氣設備無法正常工作。怎么辦？？降壓啟動4、離心泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套起動時如果把電壓降得較低（例如降到額定值的50％），具有轉矩曲線B的離心泵可能就不能完成起動過程。

因此，對于低、中比轉數(shù)離心泵，在降壓起動時應把閘閥關閉，使水泵具有轉矩曲線A

§7.2電動機與水泵配套對于軸流泵機組，其起動時的電動機轉矩曲線和水泵轉矩曲線，如左圖所示。軸流泵在Q=0

時的轉矩可達設計轉矩的兩倍以上（曲線A），因此，軸流泵關閥起動會使電動機過載。軸流泵不能關閥起動。5、軸流泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

§7.2電動機與水泵配套5、軸流泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

分情況討論1)水泵出水管中沒有水：對直管式出水流道，水泵起動后立即開始抽水,Q>0，這時轉矩的變化可以用曲線C來表示。一般起動不會出現(xiàn)問題?！?.2電動機與水泵配套5、軸流泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

分情況討論2)水泵出水管充滿水：

在轉速較低階段，泵揚程不夠，不能抽水，Q=0，水泵轉矩曲線與A重合。如果出水管不長，在轉速增加到一定程度，水泵揚程超過靜水頭之后，拍門打開，水泵開始抽水,Q>0，轉矩曲線就離開A線，如圖中曲線B所示?！?.2電動機與水泵配套5、軸流泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

分情況討論2)水泵出水管充滿水：

曲線B對應的時間通常是很短的。如果出水管較長，加速其中水柱需要一段時間，或者拍門的升啟不夠迅速，那么在轉速較高的階段Q=0,水泵轉矩仍然沿著曲線A增加，從而使水泵起動出現(xiàn)問題?！?.2電動機與水泵配套5、軸流泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

分情況討論3)虹吸式出水流道：對采用虹吸式出水管的軸流泵站，在如果虹吸管頂部的位置較高，則起動時水泵揚程高，流量很小，Q≈0，水泵轉矩曲線基本上具有曲線A的形狀，這時也會引起機組起動困難?！?.2電動機與水泵配套5、軸流泵機組的啟動特性§7.2.5水泵機組的起動特性

解決辦法軸流泵在小角度啟動；抽真空降低啟動揚程；分流調(diào)節(jié)使工作點右移等；根據(jù)啟動要求選用或定制特殊型式的電機§7.3傳動設備§7.3.1直接傳動

§7.3.2齒輪傳動

§7.3.3皮帶傳動

§7.3.4液力傳動§7.3.5電磁傳動§7.3.1直接傳動

§7.3傳動設備動力機軸與水泵軸通過聯(lián)軸器同心對接。聯(lián)軸器分為彈性、剛性兩種。立式機組：剛性，安裝精度要求高臥式機組：彈性，減少振動，防止因軸心對中偏差而使軸產(chǎn)生周期性的彎曲應力。特點：①簡單、方便，結構緊湊，傳動平穩(wěn)；②傳動效率高，約為100%；③水泵和動力機的轉速相等，轉向相同；④剛性聯(lián)軸器時，軸線必須對中，安裝精度要求高?！?.3.1直接傳動

§7.3傳動設備§7.3.2齒輪傳動

§7.3傳動設備當轉速或軸線不一致時？§7.3.2齒輪傳動

動力機軸與水泵軸通過齒輪聯(lián)接。

當兩軸線互相平行時，宜用圓柱形齒輪。當兩軸線相交時，采用傘形齒輪。大型水泵機組中多采用齒輪變速箱油箱?！?.3傳動設備§7.3.2齒輪傳動

§7.3傳動設備當轉速不一致時，怎樣選擇齒輪調(diào)速？在同一時間內(nèi)兩輪通過的齒數(shù)相等。設主動輪的齒數(shù)為Z1，其轉速為n1；從動輪的齒數(shù)為Z2，其轉速為n2，則§7.3.2齒輪傳動

選擇不同的齒數(shù)即可實現(xiàn)不同的變比。但固定的齒輪，只能有固定的變比，為實現(xiàn)不同的變比，可選用齒輪變速箱——實現(xiàn)多檔變速（不是無級變速）。特點：①結構緊湊，傳動效率高；②可解決動力機軸與水泵軸不在一條直線上的聯(lián)接；③能實現(xiàn)變速傳動，變速比精確；多齒輪箱可實現(xiàn)多級變速；④制造工藝要求高?！?.3傳動設備§7.3.3皮帶傳動§7.3傳動設備

將一定距離的動力機軸與水泵軸用平皮帶或三角帶聯(lián)接?！?.3.3皮帶傳動①開口式：適用于泵軸和動力機軸互相平行且轉向相同的場合。

②半交叉式：適用于泵軸和動力機軸互相垂直的場合（如臥式動力機帶動立式水泵）。③交叉式：動適用于泵軸和動力機軸互相平行且轉向相反的場合?！?.3傳動設備

1）平皮帶傳動應用范圍很廣，方式多樣，傳動比大。分三種形式。2）三角皮帶傳動三角皮帶是一種柔性聯(lián)接物，具有梯形斷面。皮帶緊嵌在皮帶輪緣的梯形槽內(nèi)，由于其兩側與輪槽接觸緊密，摩擦力比平皮帶大得多，因此傳動比較大。另外，它占地面積小，可以節(jié)省泵房投資。§7.3傳動設備特點：①可方便地進行動力機與水泵位置調(diào)整；②傳動效率高，一般大于90%；③安裝方便，適用于許多臨時抽水裝置?！?.3.3皮帶傳動§7.3.3皮帶傳動§7.3傳動設備比較項目傳動方式傳動效率適用功率范圍推薦傳動比占地面積平穩(wěn)性加工綜合利用平皮帶0.90～0.98一般小于30～75（kW）范圍內(nèi)使用1:5以內(nèi)，最好1:3較大有振動容易較方便

三角帶0.90～0.961:7以內(nèi)，可達1:10較小振動小較難方便

聯(lián)軸器1.0不受傳動功率限制1:1且機泵轉向相同小平穩(wěn)安全容易不方便液力聯(lián)軸器外形簡圖和結構及工作原理示意圖1—動力機軸；2—傳動泵輪；3—傳動透平輪；4—勺管；5—旋轉內(nèi)套；

6—回油道；7—泵軸；8—控制油入口§7.3.4液力傳動§7.3傳動設備

主要是通過液力聯(lián)軸器內(nèi)的液體壓力將動力機軸上的轉矩傳給泵軸。通過改變液力聯(lián)軸器內(nèi)的液體容積實現(xiàn)不同的變速比。

工作原理：液力聯(lián)軸器主要由傳動泵輪、傳動透平輪和勺管組成。泵輪和透平輪是兩個形狀相同、均具有徑向直葉片的工作輪，兩者不直接接觸，其中充滿控制液體（油或水）?！?.3傳動設備§7.3.4液力傳動泵輪與動力機軸聯(lián)接，動力機帶動泵輪旋轉，將泵輪內(nèi)的液體壓向泵輪的外圓周側，形成高速的油流，該油流進入透平輪并沿其徑向葉片流道推動透平輪旋轉，透平輪與水泵軸聯(lián)接，從而帶動泵軸旋轉。同時，低壓油流以重新壓加泵輪的內(nèi)側，這樣，液體循環(huán)流動，傳遞能量。

工作原理：§7.3傳動設備§7.3.4液力傳動液壓聯(lián)軸器有以下特點：1）調(diào)節(jié)液力聯(lián)軸器中控制油量可轉速實現(xiàn)不同變比。增加油量，油流循環(huán)快，傳遞能量增多，透平輪軸的轉速增高；反之，則透平輪軸的轉速降低。2）工作平穩(wěn)、可靠，能夠在較寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速；

3）可自行潤滑，能使動力機無負荷啟動；

4）額定轉速傳動時，傳動效率可達95％～97%，變低轉速至25％～30%傳動時，傳動效率為68％～70%；

5）動力機停電后機組轉速不會迅速下降。轉動慣量增加，可減小停泵水錘。缺點：

1）價格較貴；

2）需配有充油的油泵（或充水的水泵）機組設備，系統(tǒng)比較復雜。§7.3傳動設備§7.3.4液力傳動§7.3.5電磁傳動

§7.3傳動設備當電流通過主動軸上圓盤的內(nèi)部線圈時，在摩擦環(huán)中產(chǎn)生磁力，從而將從動軸上的摩擦環(huán)吸住，使之一起旋轉。

由主動軸上的摩擦圓盤和從動軸上的摩擦環(huán)組成。優(yōu)點：

1）電磁聯(lián)軸器構造簡單，運轉時不產(chǎn)生軸向力，動作迅速準確，能在極大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級和有級調(diào)速；

2）電路的閉合、切斷及換向等均有良好的控制性，便于手控，也可以遠動；

3）傳動效率高。缺點：如在傳動轉矩較大的情況下，所需傳動裝置的外型尺寸、重量及制造成本都較大，因此設備價格較貴?！?.4輔助設備及設施§7.4輔助設備及設施有哪些輔助設備、設施？？充水、供油、供水、供氣、排水、起重、通風變電、攔污清污、自動控制§7.4輔助設備及設施§7.4.1充水設備

§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)

§7.4.3通風與采暖

§7.4.4起重設施§7.4.5攔、清污設施§7.4.1充水設備§7.4輔助設備及設施當泵的安裝高度高于進水池水位，即為吸上式進水時，泵啟動前必須排氣充水。充水方法：

1）小型水泵：進水管帶底閥時，用人工灌水；不帶底閥時，用真空水箱或手動設備，或采用自吸裝置充水。

2）大中型泵站的水泵一般利用真空泵抽真空充水。1、真空水箱充水

1)原理：真空水箱為一種自吸裝置?！?.4.1充水設備

§7.4輔助設備及設施2）密閉水箱容積確定密閉水箱的容積

可按下式估算：式中V1——進水管管內(nèi)容積

K——容積系數(shù)，隨設備和安裝的具體條件而定，一般可取1.3左右；

K1——隨密閉水箱吸程變化的系數(shù)H吸為進水池水面至箱中進水管管口的垂直高度（m）4）特點①水泵經(jīng)常處于充水狀態(tài)；②水箱制作簡單，投資少；③進水水力損失大，效率低，一般用于口徑200mm以下的小型水泵。§7.4.1充水設備§7.4輔助設備及設施3）水箱制作水箱一般采用圓柱形，高度取直徑的兩倍，采用3～5mm鋼板焊制，位置應靠近水泵，底部略低于泵軸線。進水管管口距水箱頂部的高度必須大于管出口的流速水頭，該高度過大會減小有效容積；過小會增加管口水力損失。

§7.4.1充水設備§7.4輔助設備及設施2、水環(huán)式真空泵抽真空充水§7.4.1充水設備2、水環(huán)式真空泵抽真空充水

真空泵根據(jù)水泵及進水管所需要的抽氣量選擇。抽氣量按下式計算：式中：—真空變化系數(shù)，同前的計算公式；—形成真空所需要的抽氣時間（

），一般控制在5分鐘以內(nèi)；—出水管閘閥以前至進水池水面之間管道和泵殼內(nèi)的空氣總體（

）。根據(jù)計算抽氣量選擇合適的真空泵?！?.4輔助設備及設施§7.4.1充水設備§7.4輔助設備及設施2、水環(huán)式真空泵抽真空充水

1)原理：§7.4輔助設備及設施§7.4.1充水設備§7.4輔助設備及設施2、水環(huán)式真空泵選型Q氣——裝置所需的抽氣量（l/s）；

k——考慮縫隙及填料函泄漏的容積系數(shù)，可取1.5左右；

k1——真空變化系數(shù)，可按式（7.9）計算，式中H吸為被抽容器內(nèi)所需的真空水頭；

T——形成真空所需要的抽氣時間(s)，一般控制在5分鐘以內(nèi)；

V——被抽容器內(nèi)的空氣總體積（l）。根據(jù)計算得到的Q氣，即可根據(jù)真空泵樣本選擇合適的真空泵?！?.4.2水、氣、油系統(tǒng)

§7.4輔助設備及設施水、氣、油系統(tǒng)是大、中型泵站不可缺少的重要組成部分，在保證主機組正常運行、實行優(yōu)化調(diào)節(jié)以及機組設備檢修中起著十分重要的作用。§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)§7.4輔助設備及設施1、水系統(tǒng)泵站水系統(tǒng)是指為泵站生產(chǎn)、生活服務的供水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)?！?.4.2水、氣、油系統(tǒng)§7.4輔助設備及設施(1)供水系統(tǒng)

①供水對象技術供水、消防供水、生活供水。②基本原則

a.滿足水質(zhì)、水量、水壓要求；

b.注意防凍、泥沙問題；

c.水源可靠，大型機組最少設2臺供水泵以備用，備用泵能自動投入運行。

§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)§7.4輔助設備及設施供水系統(tǒng)設計

§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)§7.4輔助設備及設施(2)供水系統(tǒng)設計

③供水水源

站用自備井、泵房內(nèi)的集水池或進水池。考慮水質(zhì)、水量要求。當能滿足水質(zhì)要求時，可從出水管自流取水；—自流取水要設水箱，以便開機前用水。④供水方式供水泵直接供水：流量較大泵站采用，并設備用供水泵。供水泵要設真空泵。

水塔供水：小流量離心泵站，容積按全站2～4h用水確定。供應大型泵站事故停機過程的冷卻用水和消防用水時，容積按全站15min用水確定?！?.4.2水、氣、油系統(tǒng)§7.4輔助設備及設施(2)排水系統(tǒng)要排哪些水？1、生產(chǎn)用水的排水大型同步電機冷卻水主泵導軸承冷卻水主泵導軸承潤滑水（橡膠軸承）水環(huán)式真空泵和水冷式空壓機用水2、滲漏水和污水水下土建部分滲漏水密封及填料漏水沖洗污水及廢水其他設備及管道漏水3、檢修排水和調(diào)相排水進出水流道積水閘門滲漏水§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)§7.4輔助設備及設施(2)排水系統(tǒng)怎么排？2)排水系統(tǒng)設計

①基本原則a.滲漏水不能自排時，應設集水廊道或集水坑，并設排水泵；b.檢修排水，有可靠的防外水倒灌措施；c.一般按就近原則向進水池排放。

②排水泵排水泵不少于2臺，流量按15～20min排除集水確定；排水泵按水位實現(xiàn)自動啟閉；③排水管排水管出口應低于進水池最低運行水位，并設拍門。④放空管在進、出水流道的最低點或出水室底部設放空管，裝長柄閥向集水廊道排水。⑤集水廊道尺寸滿足人工清淤，進人口不少于2個?！?.4.2水、氣、油系統(tǒng)§7.4輔助設備及設施(2)排水系統(tǒng)§7.4輔助設備及設施§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)2、氣系統(tǒng)

泵站氣系統(tǒng)包括壓縮空氣系統(tǒng)和真空系統(tǒng)兩部分。壓縮空氣按用氣對象工作性質(zhì)分高壓和低壓：高壓：壓力2.5～4.0Mpa250mH2O～400mH2O主要用于全調(diào)節(jié)葉片泵的調(diào)節(jié)油壓機構的壓力油罐補氣低壓：壓力0.8～1.0Mpa80mH2O～100mH2O主要用于：機組停機機組頂轉子制動；虹吸式出水流道停機時真空破壞閥補氣；風動工具及清掃設備用氣?！?.4輔助設備及設施1）壓縮空氣系統(tǒng)設計①滿足氣量、工作壓力及相對濕度的要求，根據(jù)需要可分別設置低壓和高壓系統(tǒng)。②低壓系統(tǒng)應設貯氣罐，其容積可按全部機組同時制動的總耗氣量及最低允許壓力確定。低壓系統(tǒng)宜設2臺空氣壓縮機，互為備用，或以高壓系統(tǒng)減壓作為備用?！?.4輔助設備及設施§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)2、氣系統(tǒng)

③高壓系統(tǒng)宜設2臺高壓空氣壓縮機，總容量可按2h將一臺油壓裝置的壓力油罐充氣至額定工作壓力值確定。④低壓空氣壓縮機宜按自動操作設計，貯氣罐應設安全閥、排污閥及壓力信號裝置。⑤空氣壓縮機和貯氣罐宜設于單獨的房間內(nèi)。布置在副廠房內(nèi)—一般在出水流道駝峰處?！?.4輔助設備及設施§7.4輔助設備及設施§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)2、氣系統(tǒng)

§7.4輔助設備及設施§7.4輔助設備及設施真空系統(tǒng)：機組啟動前、虹吸式出水流道起動前抽真空?！?.4輔助設備及設施§7.4輔助設備及設施§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)2、氣系統(tǒng)

§7.4輔助設備及設施§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)2、氣系統(tǒng)

2）真空系統(tǒng)設計

①當臥式水泵葉輪的淹沒深度低于葉輪直徑的3/4，或虹吸式出水流道不預抽真空不能順利啟動時都應設置真空系統(tǒng)。虹吸式出水流道設置真空系統(tǒng)，目的在于縮短虹吸形成時間，減少機組啟動力矩。如果不預抽真空能順利啟動時，可以不設。2）真空系統(tǒng)設計②真空泵宜設2臺，互為備用，其容量確定應滿足下列要求：a.軸流泵或混流泵抽出流道內(nèi)最大空氣容積的時間宜為10～20min。最大空氣容積是指虹吸式出水流道內(nèi)水位由出口最低水位升至離駝峰底部0.2～0.3m時所需要排除的空氣容積，即駝峰兩側水位上升的容積加上駝峰部分形成負壓后排除空氣的容積。b.離心泵單泵抽氣充水時間不宜超過5min。③虹吸式出水流道的泵站，可利用已運行機組的駝峰負壓，作為待起動機組抽真空之用，但抽氣時間不應超過10～20min。④抽真空系統(tǒng)應密封良好?！?.4輔助設備及設施§7.4輔助設備及設施§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)2、氣系統(tǒng)

§7.4.2水、氣、油系統(tǒng)§7.4輔助設備及設施3、油系統(tǒng)哪些地方需要油？軸承潤滑、葉片變角、電機降溫、能量傳遞油開關和變壓器絕緣油對各類設備的正常運行起到潤滑、散熱降低運轉部件溫度、壓力傳遞和保證絕緣安全的作用。油系統(tǒng)分類主要包括潤滑油和絕緣油兩類。

潤滑油：主機組軸承潤滑和葉片調(diào)節(jié)機構的透平油（散熱、潤滑、傳能）供液壓啟閉機和液壓減載裝置用的液壓油，供空氣壓縮機