工况下的最大反转数,判断水泵叶轮及电机转子承受离心应力的机械强度是否足够,并要求离心水泵的最大反转速度部超过额定转速的1.2倍;②求出泵壳内部及管路沿线的最大正压值,判断发生停泵水锤时有无爆裂管道及损害水泵的危险性;③求出泵壳内部及管道沿线的最大负压值,判断有无可能形成水柱分离,造成断流水锤等严重事故。水锤消除装置宜装设在泵房外部,以避免水锤事故可能影响泵房安全,同时宜库存备用,以及时更换。
6.1.8 本条规定了潜水泵的使用原则。
1 要求水泵在高效区内运行;
2 在满足泵站设计流量和设计扬程的同时,要求在整个运行范围内,机组安全、稳定运
行,并有较高效率,配套电动机不超载;
3 由于电动机绝缘保护的原因,潜水泵配套电动机一般为低压,如电动机功率过大,会
导致动力电缆截面过大或电缆条数过多,安装不便,故做此规定;
4 由于水泵间水流扰动的原因,已有多起工程实例中发生了潜水泵动力、信号电缆与潜
水泵起吊铁链互相碰撞、磨擦,致使动力或信号电缆破损渗水的事故发生。实践经验证明,采取适当措施可以避免类似事故;
5 近年来有使用潜水泵直接置于滤后水中作为滤池反冲洗泵的实例,经过征询自来水企
业和潜水泵制造企业的意见,认为潜水泵的这种使用方式是不妥的。为了确保饮水安全,防止污染,不宜采用这种使用方式。
6.1.10 关于水泵配套阀门控制方式的原则规定。
阀门的驱动方式需根据阀门的直径、工作压力、启闭的时间要求及操作自动化等因素确定。根据对泵房内阀门驱动方式的调查,近年来给水泵站多为自动化或半自动化控制,人工控制的泵站已很少见,故规定泵房内直径300mm及300mm以上的阀门宜采用电动或液压驱动为主,但应配有手动的功能。
6.2 水泵吸水条件
6.2.1 关于泵房吸水井、进水流道及安装高度等方面的原则规定。
水泵吸水条件良好与否,直接影响水泵的运行效率和使用寿命。各种水泵对吸水条件的要求差异很大,同时机组台数及当地的水文、气候、海拔等自然条件的影响也不可忽视。
前池、吸水井是泵站的重要组成部分。吸水井内水流状态对水泵的性能,特别是对水泵吸水性能影响很大。如果流速分布不均匀,可能出现死水区、回流区及各种漩涡,发生淤积,造成部
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分机组进水量不足,严重时漩涡将空气带入进水流道(或吸水管),使水泵效率大为降低,并导致水泵汽蚀和机组振动等。
吸水井分割有利于吸水井内设备的检修和清理。 6.2.2 关于水泵合并吸水管的规定。
自灌充水水泵系指正水头吸水的水泵。非自灌充水水泵系指负水头吸水的水泵。非自灌充水水泵如采用合并吸水管,运行的安全性差,一旦漏气将影响与吸水管连接的各台水泵的正常运行。对于自灌充水水泵,如采用合并吸水管,吸水管根数不得少于两条,并应校核其中一条吸水管发生事故时,其余吸水管的输水能力。
6.2.3 关于吸水管布置要求的规定。
卧式水泵和叶轮直径较小的立式水泵,其吸水管宜采用带有喇叭口的吸水管道。喇叭口吸水管的布置宜符合下列要求:
1 吸水喇叭口直径(DN)不宜小于1.25倍的吸水管直径(dn); 2 吸水喇叭口最小悬空高度(E): (1) 喇叭口垂直布置时,E=0.6~0.8DN; (2) 喇叭口倾斜布置时,E=0.8~1.0DN; (3) 喇叭口水平布置时,E=1.0~1.25DN;
3 吸水喇叭口在最低运行水位时的淹没深度(F): (1) 喇叭口垂直布置时,F=1.0~1.25DN; (2) 喇叭口倾斜布置时,F=1.5~1.8DN; (3) 喇叭口水平布置时,F=1.8~2.0DN;
4 吸水喇叭口与吸水井侧壁净距G=0.8~1.0DN;两个喇叭口间的净距H=1.5~2.0DN;同
时应满足喇叭口安装的要求;
5 设有格网或格栅且安装有多台水泵的吸水井,格网或格栅至吸水喇叭口的流程长度不
应小于3DN。
6.2.4 关于吸水井(前池)布置要求的原则规定。
前池的作用是使水流平顺地扩散分布,避免形成漩涡。采用侧向进水时,前池及吸水井易出现回水区,流态很不好,流速分布极不均匀。因此应尽量采用正向进水,如受条件限制必须采用侧向进水时,宜在前池内增设分水导流设施,必要时应通过水工模型试验验证。前池理想的扩散角为9°~11°,而工程中常难以做到。扩散角越大,越易在前池产生脱壁回流及死水区,所以规
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定扩散角不宜大于40°。当上述要求难以达到时,采取在前池适当部位加设1~2道底坎或再加设若干分水立柱等措施,也能有效地改善流态,使机组运行平稳,提高效率。
6.2.5 关于大型立式水泵进水流道型式的规定。
随着城市规模的扩大以及区域供水的实施,一些工程的水源泵站采用了大型立式水泵。肘型进水流道是目前国内外采用最为广泛的一种流道型式。由于肘型进水流道是逐渐收缩的,流道内的水流状态较好,水力损失较小,但不足之处是其底面高程比水泵叶轮中心线高程低得较多,致使泵房地基开挖较深,需增加一定的工程投资。
钟型进水流道也是一种较好的流道型式,与肘型进水流道相比,钟型进水流道的平面宽度较大,而高度较小。这样可提高泵房底板高程,减少泵房地基开挖深度,机组间需填充的混凝土量也较小,因而可节省一定的工程数量。
吸水井及进水流道应根据水泵制造厂所规定的要求进行设计,必要时还应进行水力模型试验。
6.2.5 关于水泵安装高度的规定。
水泵安装高度必须满足不同工况下必需气蚀余量的要求。同时应考虑电机与水泵额定转速差、水中的泥沙含量、水温以及当地的大气压等因素的影响,对水泵的允许吸上真空高度或必需气蚀余量进行修正。轴流泵或混流泵立式安装时,其基准面最小淹没深度应大于0.5m。深井泵必须使叶轮处于最低动水位以下,安装要求应满足水泵制造厂的规定。水泵安装高度合理与否,影响到水泵的使用寿命及运行的稳定性,所以水泵安装高程的确定需要详细论证。
以往对泥沙影响水泵汽蚀余量的严重程度认识不足,导致安装高程确定得不够合理。近年来我国学者进行了不少实验与研究,所得的结论是一致的:泥沙含量对水泵汽蚀性能有很大的影响。室内实验证明,泥沙含量5~10kg/m3,水泵的允许吸上真空高度降低0.5~0.8 m;泥沙含量100kg/m3,允许吸上真空高度降低1.2~2.6 m;泥沙含量200kg/m3时,允许吸上真空高度降低2.75~3.15 m。所以水泵安装高程应根据水源设计含沙量进行校核修正。
由于水泵额定转速与配套电动机转速不一致而引起汽蚀余量的变化往往被忽视。当水泵的工作转速不同于额定转速时,汽蚀余量应按下式换算:[NPSH]ˊ=NPSH(nˊ/n) 。
轴流泵、带导叶的立式混流泵和深井泵,叶轮应淹没在水下,其安装高度通常不进行计算,直接按产品样本规定设计。
6.2.6 关于湿式安装潜水泵最低水位的规定和干式安装的潜水泵配备电机降温装置(一般为
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冷却夹套)的规定。
6.3 管道流速
6.3.1关于泵房内管道采用流速的规定。
根据技术经济因素的考虑,规定水泵吸水管及出水管的流速范围。
6.4 起重设备
6.4.1 关于泵房内起重设备操作水平的规定。
关于泵房内起重设备的操作水平,在征求各地意见过程中,一般认为考虑方便安装、检修和减轻工人劳动强度,泵房内起重的操作水平宜适当提高。但也有部分单位认为,泵房内的起重设备仅在检修时用,设置手动起重设备就可满足使用要求。
6.5 水泵机组布置
6.5.1关于水泵机组布置的原则规定。
机组布置直接影响到泵房的结构尺寸,对安装、检修、运行、维护有很大的影响。 6.5.2 关于卧式水泵及小叶轮立式水泵机组的布置的规定。
水泵机组布置时,除满足其结构尺寸的需要外,还要考虑满足操作何检修的最小净距。由于在就地拆卸电动机转子时,电动机也需移位,因此规定了考虑就地检修时,应在机组一侧设水泵机组宽度加0.5m的通道。
2 泵房内设检修场地的要求。为满足检修要求,规定了检修场地的最小通道宽度。在设备的安装位置,应留有一定的空间,以保证设备能顺利地安装或拆卸。需要将设备吊至集中检修场地检修时,既要满足吊运的要求,又要满足设备安放及检修工作的需要。
3 满足设备运行维护的要求。有现场操作要求的设备,应留有足够的操作距离。只需要巡视检查的设备,应有不小于0.8~1.2m的运行维护通道。
设备布置应整齐、美观、紧凑、合理。
考虑到地下式泵房的平面尺寸的限制,以及小容量电机的条件,水泵机组的间距可适当减小。 6.5.3随着城市供水规模的扩大,以往在给水工程中较少采用的大叶轮立式轴流泵和混流泵,近年来在不少工程中得到了应用,因此增加了对大叶轮立式轴流泵和混流泵机组布置的规定。
6.6 泵房布置
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6.6.1 关于泵房主要通道宽度的规定。 6.6.2关于泵房内架空管道布置的规定。
考虑安全运行的要求,架空管道不得跨越电气设备。为方便操作,架空管道不得妨碍通道交通。
6.6.3关于设计泵房地面层以上高度的规定。 泵房高度应能满足通风、采光和吊运设备的需要。 6.6.4 规定设计装有立式水泵的泵房时应考虑的特殊要求。
若立式水泵的传动轴过长,轴的底部摆动大,易造成泵轴填料函处大量漏水,且需增加中间轴承及其支架的数量,检修安装也较麻烦。因此应尽量缩短传动轴长度,降低电动机层楼板高程。
6.6.5规定设计管井泵房时应考虑的特殊要求。 6.6.6 规定设计泵房的门需考虑设备的进出。
7 输配水
7.1 一般规定
7.1.1 关于输水管(渠)线路选择的原则规定。
输水管(渠)的长度,特别是管径较大的管道,对投资的影响很大。缩短管道的长度,既可有效地节省工程造价,又能降低水头损失。管线敷设处的地质构造,直接影响到管道的设计、施工、投资及安全,因此增加了选线时应尽量避开不良地质构造地带(如地质断层、滑坡、泥石流等处)的规定。管线经过地质情况复杂地区时,应进行地质灾害的评价。
管线选择时还应遵守国家关于环境保护、水土保持和文物保护等方面的有关规定。 7.1.2 关于输水管(渠)道设计水量的规定。
输水管(渠)的沿程漏失水量与管材、管径、压力和施工方法等有关,计算原水输水管道的漏损水量时,可根据工程的具体情况,参照有关资料和已建工程是数据确定。
原水输水管(渠)道设计流量包括净水厂自用水量,其数值一般可取水厂供水量的5%~10%。 由于水厂的供水量中已包括了管网漏失水量,故向管网输水的管道设计水量不再另计管道漏失水量。
多水源供水的城镇,各水厂至管网的清水输水管道的设计水量应按最高日最高时条件下综合考虑配水管网设计水量、各个水源的分配水量和调节能力、管网调节构筑物的设置情况后确定。
7.1.3 关于输水干管条数和安全供水措施的规定。
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