水泵与水泵站PPT课件

螺旋泵
3.4.2 螺旋泵装置
主要参数： 1、倾角(θ)：指螺旋泵轴对水平面的安装夹角。 2、泵壳与叶片的间院：间隙越小，水流失越小．泵效
率越高， 3、转速（n)： 4、扬程(H)：螺旋泵是低扬程水泵。扬程低、效率高。 5、泵直径(D)：泵的流量取决于泵的直径。一般认为：
泵直径越大，效率越高；泵的直径与泵轴直径之比 以2:1为宜； 6、螺距(S)：沿螺旋叶片环绕泵轴呈螺旋形旋转360度 所经轴向距离．即为一个螺旋导程λ。S= λ/Z 7、流量(Q)及轴功率(N)
3.4.3 螺旋泵优缺点
优点： 1 、提升流量大，省电。 2、螺旋泵只要叶片接触水面就可把水提升上来。 3．泵站设施简单，减少土建费用。 4、不需要没帘格，直接提升杂粒、木块、碎布等。 5、结构简单、制造容县，维修简单。 6、提升活性污泥，对绒絮破坏较少。 缺点： 1、扬程一般不超过6-8m，在使用上受到限制。 2、不适用于水位变化较大的场合： 3、螺旋泵必须斜装，占地较大。
4.2.3 选泵时尚需考虑的其它因素
(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、泵站造价等有影响。
(2)应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。
(3)应选用效率较高的水泵，如尽量选用大泵。
(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。
水泵与水泵站
§3.1 射流泵
3.1.1 工作原理
1、喷嘴 2、吸入室 3、混合管 4、扩散管 5、吸水管 6、压出管
H1：喷嘴前工作液体具有比能 (mH2O)； H2：射流泵出口处液体具有比 能．射流泵的扬程(mH2O)； Ql：工作液体的流量(m3／s)； Q2：被抽液体的流量(m3／s)； F1：喷嘴的断面积(m2)； F2：混合室的断面积(m2)
(1)一级泵站的设计流量 A、泵站从水源取水，输送到净水构筑物。
Qr

Qd T
Qr——一级泵站中水泵所供给的流量(m3／h)； Qd——供水对象最高日用水量(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——为一级泵站在一昼夜内工作小时数。
§4.1 泵站分类与特点
4.1.1分类
(1)按照水泵机组设置的位置与地面的相对标高关系: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，常见的分类是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 水泵站。
缺点：效率较低。
3.1.3 射流泵的应用
(1)用作离心泵的抽气引水装置。
(2)在水厂中利用射流系来抽吸液氯和矾液，俗称“水 老鼠”。 (3)在地下水除铁曝气的充氧工艺中，利用射流泵作为 带气、充气装置，以达到充氧目的。 (4) 作为生物处理的曝气设备及浮净比法的加气水设备。 (5)与离心泵联合工作以增加离心泵装置的吸水高度。 (6)在土方工程施工中，用于井点来降低基坑的地下水 位等。
最大日用水量变化曲线
4.2.2 选泵要点
(1)大小兼顾，调配灵活 已知：用水区的用水量从最大为795 m3／h到最小为 396 m3／h，逐时变化。
12Sh—19型水泵特性曲线 四台不同型号水泵Q-H曲线
(2)型号整齐，互为备用
从泵站运行管理与维护检修的角变来看，如果水泵的型 号太多则不便于管理。
(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。
备用泵的选择：
(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，它的型号相最常运行的工作泵相同。
D、在泵房投产后，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。
E、在新建给水工程时，应考虑到远期扩建的可能性。其特 点“百年大计，一次完成” 。
4.1.3送水泵站(也称二级泵站)
（1）组成
清水池 切换井 取水泵房
管网
高地水池
（2）吸水井
作用：有利于水泵吸水管道布置，
B 、泵站将水直接供给用户或送到地下集水池
QrBaidu Nhomakorabea


Qd T
β ——给水系统中自身用水系数，一般取β＝ 1.01-1.02
一级泵站扬程
～ (1)送水至净化构筑物 H H S T h sh d ( 12 ) (2)直接供水
～ H H S' T h H se ( 1 v 2 )
采油”以及矿山中井巷排水等方面，气升泵的应用常 具有独特之处。
§3.3 往复泵
3.3.1 工作原理
1、压水管路 2、压水空气室 3、压水阀 4、吸水阀 5、吸水空气室 6、吸水管路 7、柱塞 8、滑块 9、连杆 10、曲柄
往复泵
往复泵 往复式计量泵
一些参数：
冲程：活塞或柱塞在泵缸内从一顶端位置移至另一顶 端位置，这两顶端之间的距离S称为活塞行程长度 (也称冲程)，两顶端叫做死点。
(4)要近远期相结合。“小泵大基础 ”
(5)大中型泵站需作选泵方案比较。
例 根据给水管网设计资料，己知最高日最高 时用水量为920L／s，时变化系数Kh为1．7， 日变化Kd为1.3，管网最大用水时水头损失为 11.5m，吸水管水头损失为1.5m。泵站吸水 井最低水位到管网中最不利点地形高差为2m， 用水区建筑物层数为3层，试进行送水泵站水 泵的选型设计。
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。
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。
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。
4.1.2取水泵站(也称一级泵站)
（1）组成
水源 吸水井
取水泵房
注：直接送水无需切换井
切换井 净水构筑物
（2）设计注意点
A、泵房形式：山区一般圆形钢筋混凝土结构。“贵在平面”
B、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。
C、在施工过程中，要注意季节。
HST’——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)。
(2)二级泵站的设计流量
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 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。
第四章 给水泵站
4.1 泵站分类与特点 4.2 水泵选择 4.3 泵站变配电设施及自动测控系统 4.4 水泵机组的布置与基础 4.5 吸水管路与压水管路 4.6 泵站水锤及其防护 4.7 泵站噪声及其消除 4.8 泵站中的辅助设施 4.9 给水泵站的土建要求 4.10 深井泵站 4.11 给水泵站的工艺设计
射流泵
射流泵的性能参数
流量比工 被作 抽液 液体 体流 流 Q Q12量 量
压头 比 射 工流 作泵 压 H 扬 力 1H 2H 程 2
断面比 混 喷合 嘴室 断断 面FF面 12
3.1.2 射流泵优点、缺点
优点： (1)构造简单、尺寸小、重量轻、价格便宜； (2)便于就地加工，安装容易，维修简单； (3)无运动部件，启闭方便，当吸水口完全露出水面后， 断流时无危险； (4)可以抽升污泥或其它含颗粒液体； (5)可与离心泵联合串联下作从大口井或深井中取水。
也有利于清水池的维修。
形式： AB
清水池
二级泵房 分离式
池内式
4.1.3 加压泵站
方式：直接串接 清水池及泵站加压方式
加压泵站
二级泵房
逆止阀
4.1.4循环泵站
多用在企业 一般设置热水、冷水两组水泵。
生产车间
热水泵
冷却构筑物
冷水泵
§4.2 水泵选择
4.2.1选泵的主要依据
流量 扬程 以及其变化规律
流量的设施。 (5)具有自吸能力。 (6)出水不均匀。 应用：
在某些工业部门的锅炉给水方面、在输送持殊液体方面， 在要求自吸能力高的场合下
§3.4 螺旋泵
3.4.1 工作原理
如图螺旋泵倾斜放置在水中， 当电动机带动螺旋轴时，螺旋 叶片下端与水接触，水就从螺 旋叶片的P点进入叶片，水在 重力作用下，随叶片下降到Q 点，由于转动时的惯性力，叶 片将Q点的水又提升至R点、 而后在重力作用下，水又下降 至高一级叶片的底部．如此不 断循环，水沿螺旋轴被一级一 级地往上提起。
单动往复泵：活塞往复一次(即两冲程)，泵缸内只吸 入一次和排出一次水，这种泵称为单动往复泵。
双动往复泵
单动泵流量曲线 双动泵流量曲线 三动泵流量曲线
如图：扬程与流量无关 往复泵的特性曲线图
3.3.2往复泵的性能特点及应用
特点： (1)高扬程，小流量的容积式水泵。 (2)必须开闸启动 (3)不能用闸阀来调节流量。 (4)在给水排水泵站中，如果采用往复泵时，则必须有调节
(4)如果给水系统中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。
备用泵相其它工作泵一样，应处于随时可以启动的 状态。
4.2.4 选泵后的校核
在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。
对于一级泵站：
Q2(Qf Q')2Q
tf
Qf——设计的消防用水量(m3／h)， Q’——最高用水日连续最大二小时平均用水量(m3／h)； Qr——一级泵站正常运行时的流量(m3／h)； tf——补充消防用水的时间,从24—48h，由用户的性质和 消防用水量的大小决定, 见建筑设计防火规范； α——计及净水构筑物本身用水的系数。
限制；扬水管直径过大，升水产生间断，甚至不能升水。 7、气水分离箱
3.2.3 气升泵优点、缺点及应用
优点：井孔内无运动部件，构造简单，工作可靠，在实际 工程中，不但可用于井孔抽水，而且还可用于提升泥 浆、矿浆、卤液等。
缺点：气升泵与深井泵相比，效率低。 应用：对于钻孔水文地质的抽水试验，石油部门的“气举
水气乳液上升高度h
h

(w m
1)h1
h1为常数时
H-γm曲线
3.2.2 气升泵装置总图
1、空气过滤器：空气压缩机的吸气口 2、空气压缩机 3、风罐：使空气在罐内消除脉动，均匀地输送到扬水管 4、输气管、喷嘴：喷嘴的作用是在扬水管内造成水气乳液 5、井管 6、扬水管：扬水管直径过小，井内水位降落大，抽水量将受到
由第一条：在用水量和所需的水压变化较大的情况下， 选用性能不同的水泵的台数越多，越能适应用水量变 化的要求，浪费的能量越少。
综合以上要点：
如选用5台泵的泵站，采用1：2：3：3：3，这样配置 的水泵可应付12种工况变化。
(3)合理地用尽各水泵的高效段
可按不同方案计算后综合选泵 按最大日平均小时流量的70％(即0.7Q日·平均时) 按最大日平均小时流量的100％(即1.0Q日·平均时) 按最大日平均小时流量的130％(即1.3Q日·平均时)
§3.2 气升泵
3.2.1 工作原理
1、扬水管 2、输气管 3、喷嘴 4、气水分离箱 5、排气孔 6、井管 7、伞形钟罩
气升泵
根据连通管原理
w h 1 r m H m (h 1 h )
γw：水的容重(kg／m3)； γm：扬水管内水气乳液的容重(kg／m3)； H1：井内动水位至喷嘴的距离，称为喷嘴淹 没深度(m)。 h——程升高度(m)。 只要γwh1＞γmH时，水气乳液就能沿扬水管 上升至管口而溢出，气升泵就能正常工作。