第五章泵站輔助設(shè)備課件1第五章泵站輔助設(shè)備課件2第五章泵站輔助設(shè)備課件3第五章泵站輔助設(shè)備課件4第五章泵站輔助設(shè)備課件5

二、真空泵充水

目前，大、中型水泵多采用水環(huán)式真空泵抽氣充水，優(yōu)點是水泵啟動快，運行可靠，易于實現(xiàn)自動化。下圖是水環(huán)式真空泵抽氣裝置圖。水環(huán)式真空泵抽氣裝置及抽氣原理示意圖二、真空泵充水目前，大、中型61．水環(huán)式真空泵的工作原理

在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中順時針方向旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>

1．水環(huán)式真空泵的工作原理在7第五章泵站輔助設(shè)備課件8第五章泵站輔助設(shè)備課件9第五章泵站輔助設(shè)備課件10第五章泵站輔助設(shè)備課件11

水環(huán)式真空泵的選擇

真空泵的抽氣性能表明，抽氣量隨著真空度的增加而減少。真空泵是根據(jù)水泵及管路所需要的抽氣量選擇的，而水泵及管路需要的抽氣量與形成真空所要求的時間和水泵、管路內(nèi)空氣的體積有關(guān)，真空泵的抽氣量可近似地按式(5-1)進行計算。水環(huán)式真空泵的選擇真空泵的抽12Q氣——真空泵抽氣量，m3／min；V——出水管閘閥(臥式軸流泵為拍門)至進水池水面之間的管路和泵殼內(nèi)空氣的總體積，m3；T——抽氣時間，一般為3～5min；Ha——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ乃?，mH2O；H吸——進水池最低水位至泵殼頂部的高度，m；k——漏氣系數(shù)，一般取1.05—1.10。(5-1)Q氣——真空泵抽氣量，m3／min；(5-1)13

最大真空值可由進水池最低水位到水泵最高點間的垂直距離計算，并折合成毫米汞柱高度。。根據(jù)Q氣和最大真空值，查真空泵產(chǎn)品樣本選擇適宜的真空泵。由式(5-1)計算的抽氣量是按最大值考慮的，具有較大的安全性，實際抽氣時間可以縮短。最大真空值可由進水池最低水位到水泵最高14

水環(huán)式真空泵的抽氣系統(tǒng)

水環(huán)式真空泵的抽氣系統(tǒng)如圖5-1(a)所示。真空泵運行時排氣管排出的空氣和微量的水排入水氣分離箱內(nèi)。水氣分離箱的底部實際上是一循環(huán)水箱，由循環(huán)水管3與真空泵6相連，以便保持真空泵內(nèi)具有一定容積的水，以形成水環(huán)和帶走由于葉輪旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的熱量。抽氣管與水泵泵殼頂部的排氣口(雙吸離心泵葉輪室頂部各有一個)相連。抽氣管直徑一般為25～50mm。當(dāng)泵站內(nèi)機組臺數(shù)較多時，可設(shè)置兩臺以上的真空泵，并設(shè)置一臺備用機組。水環(huán)式真空泵的抽氣系統(tǒng)15

三、水射器充水

水射器充水是利用壓力水通過水射器噴嘴處產(chǎn)生高速水流，使喉管進口處形成真空的原理，將水泵及其管路內(nèi)的空氣抽走。水射器基本工作原理是根據(jù)能量守恒，采用文丘利噴嘴結(jié)構(gòu)。在喉部流速增大，動能提高而壓能下降，以至壓力下降至低于大氣壓而產(chǎn)生抽吸作用，將氣體抽入同水混合。高壓水通過水射器中的噴嘴射向水射器中喉管時,高速流動的水會與周圍的流體產(chǎn)生壓差,流速越快,壓強越低,真空度越高,抽吸力越強。三、水射器充水水射器充水是利用壓力水通過水射器噴嘴處16

因此，為使水射器正常供水，必須供給壓力水作為動力。水射器具有結(jié)構(gòu)簡單，占地少，安裝容易，工作可靠，維護方便等優(yōu)點。缺點是效率低，需供給大量的高壓水。因此，它適用于壓水管中長期有高壓水的高揚程泵站或遠(yuǎn)距離的送水泵站。因此，為使水射器正常供水，必須供給壓17水射器廣泛用于向壓力管內(nèi)投加藥液，具有安裝操作簡單，使用方便，工作可靠的優(yōu)點，適用于不同種類，不同劑量的化學(xué)藥品投加，是一種性價比極佳的投加部件。在高壓水的作用下,水射器將氣體或液體的藥品抽吸出來形成水和藥的混合物投加到水管或水池中.水射器廣泛用于向壓力管內(nèi)投加藥液，具有安裝操作18第二節(jié)供水設(shè)備本節(jié)含以下內(nèi)容：一、供水系統(tǒng)二、技術(shù)供水三、供水流量和供水壓力的確定四、供水設(shè)備的選擇五、供水設(shè)備的布置第二節(jié)供水設(shè)備本節(jié)含以下內(nèi)容：19泵站應(yīng)設(shè)主泵機組和輔助設(shè)備的冷卻、潤滑、密封、消防等技術(shù)用水以及運行管理人員生活用水的供水系統(tǒng)。

供水系統(tǒng)應(yīng)滿足用水對象對水質(zhì)、水壓和流量的要求。水源含沙量較大或水質(zhì)不滿足要求時，應(yīng)進行凈化處理，或采用其它水源。生活飲用水應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。

一、供水系統(tǒng)泵站應(yīng)設(shè)主泵機組和輔助設(shè)備的冷卻、潤滑、密封、消防等技術(shù)用水20

大中型泵站的技術(shù)供水，占總供水量的85％左右；消防用水及生活用水占總供水量的15％左右。這里主要介紹技術(shù)供水。技術(shù)供水是供給主機組及其他設(shè)備的冷卻用水及潤滑用水，包括如下幾方面：一、供水系統(tǒng)大中型泵站的技術(shù)供水，占總供水量的85％211．軸承冷卻器的冷卻用水

大型立式同步電動機的推力軸承及上下導(dǎo)軸承在運行時發(fā)生機械摩擦產(chǎn)生熱量，引起軸承及油槽內(nèi)潤滑油溫度升高，這些熱量如不及時排走，將影響軸承的使用壽命及安全，并加速透平油的劣化。散熱的方法是在油槽內(nèi)安裝一組由銅合金管制成的油冷卻器，冷卻水自一端進入冷卻器內(nèi)，吸取透平油的熱量，降低軸承及油的溫度，由另一端排出，將部分熱量帶走。冷卻水的溫度，一般應(yīng)保持在25℃以內(nèi)，當(dāng)水溫過高時，水流通過冷卻器的吸熱能力降低。1．軸承冷卻器的冷卻用水大型222．主水泵的潤滑用水

大中型軸流泵的導(dǎo)軸承，有用水潤滑的橡膠軸承和油潤滑的軸承兩種形式。橡膠導(dǎo)軸承的潤滑水通過水管引入軸承上端，流經(jīng)軸承與軸之間形成水膜，維持軸與軸承之間相對運動時的液體摩擦，最后由下端流出，完成潤滑任務(wù)。橡膠軸承在供水中斷時，產(chǎn)生大量熱量，將導(dǎo)致橡膠軸承燒毀，使機組無法工作。因此，供水必須十分可靠，潤滑水必須保證機組在運行過程中不間斷地按照水量、水壓、水溫、水質(zhì)的要求供給。2．主水泵的潤滑用水大中233．空氣壓縮機冷卻用水

當(dāng)空氣被壓縮時，溫度將升高到200℃左右，因此需要對空氣壓縮機的氣缸進行冷卻，以降低壓縮空氣的溫度，提高生產(chǎn)能力；同時避免潤滑油發(fā)熱達(dá)到燃燒的程度，防止活塞被燒壞。水冷式空氣壓縮機的冷卻用水量，根據(jù)生產(chǎn)廠家資料確定，可以從產(chǎn)品樣本中查得。4．水環(huán)式真空泵用水

水環(huán)式真空泵需供給一定數(shù)量的水，形成水環(huán)不斷地抽吸氣體。3．空氣壓縮機冷卻用水當(dāng)空氣被壓縮時，24

二、技術(shù)供水

供水系統(tǒng)由水源、供水泵、管網(wǎng)及監(jiān)視操作用的儀表、閘閥等組成。大型泵站的供水方式有兩種。直接供水由供水泵直接向管網(wǎng)供水間接供水水泵向水塔供水，再由水塔通過供水干管、支管向機組提供冷卻潤滑用水二、技術(shù)供水供水系統(tǒng)由水源、供25三、供水流量和供水壓力的確定

主機組的冷卻、潤滑用水是供水的主要目的，占泵站用水量的80％以上。因此，它是供水系統(tǒng)設(shè)計的主要依據(jù)。

1．推力軸承及上、下導(dǎo)軸承油冷卻器的用水量推力軸承油冷卻器的用水量按軸承摩擦損耗的功率計算。功率損失

(5-2)

需冷卻水量

Q推＝0.86ΔN推/CΔt(5-3)(一)供水量的確定三、供水流量和供水壓力的確定主機組的冷26v——推力軸承軸瓦2／3直徑處圓周速度，m／s，當(dāng)轉(zhuǎn)速為r／min，軸瓦2／3的直徑為D(m)時，v=πDn/60，m/s；f——推力軸承與推力瓦的摩擦系數(shù)，油溫在40～50℃時，f=0.07～0.10；Δt——冷卻水的溫差，一般為3～5℃。C——冷卻水的比熱，kcal／(kg·℃)；p——推力軸承的軸向總推力，N，軸瓦一般推力為200～400N／cm2；ΔN推——推力軸承摩擦功率損失，kW；Q推＝0.86ΔN推/CΔt

v——推力軸承軸瓦2／3直徑處圓周速度，m／s，當(dāng)轉(zhuǎn)速為r／272．水泵導(dǎo)軸承的潤滑水量

在估算導(dǎo)軸承的潤滑用水量時，可用式(5-4)進行計算。

V水=(1～2)Hd3(5-4)

式中V水——導(dǎo)軸承潤滑用水量，L／s；

H——引至軸承的水壓，mH2O，應(yīng)大于或等于主水泵的最大揚程；

d——軸頸的直徑，mm。其他技術(shù)供水約占10％，技術(shù)供水的總量等于各部分供水量的總和。2．水泵導(dǎo)軸承的潤滑水量28(二)供水壓力的確定

推力軸承及導(dǎo)軸承油冷卻器冷卻水的壓力上限一般取0.2MPa，下限必須克服管路的水頭損失。油冷卻器的管路水頭損失可按式(5-5)計算。

(5-5)式中h冷卻——冷卻器管路水頭損失，m；

L0——冷卻器管長，m；

d1——冷卻器管徑，m；

v——冷卻水的流速，m／s；

λ——管道摩阻系數(shù)；

ξ——局部水頭損失系數(shù)，可取1.3；

n′——冷卻管路串聯(lián)的數(shù)目，通常n′＝4。對于橡膠導(dǎo)軸承，潤滑水的水壓不小于水泵的最大揚程即可。(二)供水壓力的確定推力軸29

四、供水設(shè)備的選擇

1．供水泵的選擇

供水泵是按照泵站所需要的供水量和揚程進行選擇的。大型泵站一般選擇兩臺離心式水泵進行供水，供水泵的流量和揚程可按如下公式計算。供水流量

(5-6)式中Q供——供水泵的流量，m3／s；

Q1——每臺機組需要的供水流量，m3／s；

n——主機組的臺數(shù)；

Z——供水泵的臺數(shù)，一般為兩臺。四、供水設(shè)備的選擇1．供水泵的30供水揚程

H供＝(▽冷一▽進)+H冷+∑h(5-7)式中H供——供水泵的揚程，m；▽冷——最高冷卻器的高程，m；▽進——進水池最低水位，m；

H冷——冷卻水的進水壓力，m；∑h——供水管路中的水頭損失，m。供水流量和揚程確定后，可在泵類產(chǎn)品樣本或水泵廠家的說明書上選擇出合適的供水水泵。供水揚程312．供水管路及閥件的選擇

供水管路可選擇鋼管，管徑按通過管路中的允許流速來確定。水泵吸水管的流速一般取1.0m／s左右；水泵壓水管的流速一般取1.5～2.5m／s。大型泵站的供水干管一般選用DNl50～DN200的鋼管，通向每臺機組的支管選用DN50的鋼管。閥件的選擇必須符合管路系統(tǒng)的工作壓力、管徑及控制等要求。2．供水管路及閥件的選擇323．濾網(wǎng)的選擇

對于以進水池中的水作為供水水源的供水方式，在供水系統(tǒng)的進水管口應(yīng)設(shè)置濾網(wǎng)，其外形尺寸的大小應(yīng)與管徑相適應(yīng)，水流通過濾網(wǎng)的流速一般為0.25～0.5m／s。當(dāng)流速過大時，濾網(wǎng)阻力大，水頭損失也大，同時不易清污；當(dāng)流速過小時，為保證一定的供水量，必然增大濾網(wǎng)尺寸，增加投資。3．濾網(wǎng)的選擇對于以進334．濾水器的選擇

濾水器的選擇取決于水源所含懸浮物的程度。濾水器有固定式和轉(zhuǎn)動式兩種。濾水器的孔網(wǎng)尺寸一般采用1mm×lmm～2mm×2mm的防銹或不銹鋼濾網(wǎng)，或采用孔徑為2～6mm的鉆孔鋼板。水流通過濾網(wǎng)的流速為0.10～0.25m／s，濾水器的尺寸取決于通過的流速。4．濾水器的選擇濾水34五、供水設(shè)備的布置

供水泵的水源多取自于進水池，這時供水泵一般布置在水泵層。供水管路的布置取決于泵房的布置，一般布置在機組段范圍內(nèi)，管線要盡可能采用直線以減小水頭損失和避免管中積水；盡可能不與電氣設(shè)備及電纜靠近。為便于管路裝拆和檢修，管路之間要有一定的距離。當(dāng)直管長達(dá)40一50m時，或管路跨越泵房的沉陷縫時，應(yīng)裝設(shè)伸縮節(jié)。管路安裝完畢后，為了檢查安裝質(zhì)量，應(yīng)以1.25倍的工作壓力進行5min耐壓試驗。五、供水設(shè)備的布置供水泵的水源多取自于35第五章泵站輔助設(shè)備課件36伸縮節(jié)的作用：當(dāng)溫度變化時，水管可以沿軸線方向自由伸縮，從而①消除了管壁內(nèi)的大部分溫度應(yīng)力，也②減小了作用在鎮(zhèn)墩上的作用力，同時還能③適應(yīng)少量的不均勻沉陷和變形。伸縮節(jié)的作用：當(dāng)溫度變化時，水管可以沿軸線方向自由伸縮，從而37第三節(jié)排水設(shè)備

泵站在運行、調(diào)相及檢修過程中，需要及時排除泵房內(nèi)各種積水，其中一部分可自流排出泵房，大部分匯集到排水廊道或集水井，然后由排水泵排出泵房。

√排水對象

√排水任務(wù)√排水量計算

√排水設(shè)備的選擇和布置

第三節(jié)排水設(shè)備泵站在運行、調(diào)相及檢修38一、排水對象

按照不同的排水特征，排水對象分為下列三大類。

1．生產(chǎn)用水的排水

2．滲漏排水和清掃回水

3．檢修和調(diào)相排水一、排水對象按照不同的排水特征，排水對象391．生產(chǎn)用水的排水

此類排水量較大，主要包括冷卻水和潤滑水，由于排水設(shè)備位置較高，通常能自流排出。計有：

(1)大型同步電動機空氣冷卻器及軸承油冷卻器的冷卻水。

(2)稀油潤滑的主泵導(dǎo)軸承的油冷卻器的冷卻水。

(3)采用橡膠軸承的主泵導(dǎo)軸承的潤滑水。

(4)水環(huán)式真空泵和水冷式空氣壓縮機用水等。1．生產(chǎn)用水的排水此類402．滲漏排水和清掃回水

此類排水量不大，排水位置較低不能自流排出。計有：

(1)泵房土建部分滲漏水。

(2)主泵油軸承密封漏水。

(3)主泵填料漏水。

(4)濾水器沖洗污水，氣水分離器及貯氣罐廢水。

(5)其他設(shè)備及管路法蘭漏水。根據(jù)上述排水的特征，應(yīng)采用集水井或排水廊道將各種排水匯集起來，然后用排水泵排出。2．滲漏排水和清掃回水此類排水量不大，排413．檢修和調(diào)相排水

此類排水量很大，高程最低，而且要求在很短的時間內(nèi)排出。計有：

(1)在檢修和調(diào)相運行時進水流道和泵室內(nèi)的水。

(2)閘門漏水。3．檢修和調(diào)相排水此類排水量很大，高42二、排水任務(wù)

泵站排水系統(tǒng)的任務(wù)就是及時可靠地排除上述積水，以保證機組的正常運行，保證泵房內(nèi)部無積水，保證機組水下部分的檢修，避免泵房長期潮濕而使設(shè)備銹蝕。根據(jù)泵站的運行，對以下四種情況進行分析。

1．主機組運行時

2．檢修時

3．停機時

4．調(diào)相時二、排水任務(wù)泵站排水系統(tǒng)的任務(wù)就是及時431．主機組運行時

這種情況是指主機組正常運行時，排出主水泵的水封漏水、清掃余水（排水量較小，可忽略不計），主機冷卻潤滑水（自流排除），伸縮縫的漏水等。泵房滲漏水量與伸縮縫的構(gòu)造、泵房處的地質(zhì)條件、泵房布置及尺寸都有很大關(guān)系，且同一泵房在不同的時期滲水量也有變化。因此，在具體計算泵房滲漏水量時常參照已運行的泵站來確定。1．主機組運行時這種442．檢修時

在主機檢修和修理水下設(shè)備時，要把泵內(nèi)的水排除。因此，必須關(guān)閉檢修閘門，排除進水池(流道)和主水泵內(nèi)的積水，以及在檢修期間閘門和伸縮縫的漏水。3．停機時

停機時，主水泵停止運行，泵房和伸縮縫的漏水、輔助設(shè)備的滲漏水、清掃回水、主水泵填料密封及填料漏水，其排水量不大，一般不作為排水系統(tǒng)設(shè)計的主要條件。2．檢修時在主機檢修和454．調(diào)相時

在調(diào)相運行時，關(guān)閉檢修閘門，打開排空管路的閥門，將泵內(nèi)水位降至主水泵葉輪以下。這時，泵房排水包括主機冷卻潤滑水、進水流道和泵體內(nèi)積水、閘門滲水、伸縮縫漏水等。

作為設(shè)計泵房排水的控制工況4．調(diào)相時在調(diào)相運行時46現(xiàn)將各種排水情況匯總?cè)绫?-1所示。表5—1

各種工況下的排水情況排水類別機組運行情況運行期非運行期抽水調(diào)相檢修停機泵房及伸縮縫滲漏水輔助設(shè)備的滲漏水清掃回水主水泵密封漏水主水泵填料漏水泵體進水流道積水檢修閘門漏水冷卻潤滑回水有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有現(xiàn)將各種排水情況匯總?cè)绫?-1所示。表5—147三、排水量計算

調(diào)相運行時，泵站最大排水量可由式(5-8)進行計算。

Q排max＝Kn1(q1+q2)(5-8)式中Q排max——泵站最大排水量，m3/h；

n1——調(diào)相運行時的主機臺數(shù)；

q1——每臺泵進口檢修閘門的漏水量，m3／h；

q2——每臺機組冷卻潤滑水量，m3/h；

K——其他水量滲漏系數(shù)，一般取1.2～1.4。三、排水量計算調(diào)相運行時，泵站最大排水48進口檢修閘門的漏水量可按式(5-9)進行計算。

q1=qL(5-9)式中q——每米橡皮止水的漏水量，它與止水型式和材料有關(guān)，一般為

0.5～2.5L／(s·m)；

L——閘門水封長度，m。需要指出的是，影響排水量的因素多而且復(fù)雜，要準(zhǔn)確地確定排水量很困難，因此除按上述方法初步計算外，一般還要參照類似的泵站予以確定。進口檢修閘門的漏水量可按式(5-9)進行計算。49四、排水設(shè)備的選擇和布置

在大中型泵站中，排水泵一般選2～3臺，一臺是經(jīng)常開啟的，其排水能力應(yīng)大于泵房經(jīng)常性的滲漏水量。在工程實踐中常以24h的滲水量在1～2h內(nèi)排除(即每天開動一次)為選泵的依據(jù)。在調(diào)相運行時可選一臺較大的排水泵，同時備用一臺。1．排水泵的選擇四、排水設(shè)備的選擇和布置在大中型泵站中，50

排水泵的揚程可按式(5-10)進行計算。

H=▽出-▽排+∑h(5-10)

式中H——排水泵的揚程，m；▽出——排水泵壓水管出口的最高水位，m；▽排——排水廊道的最低水位，m；∑h——管路的水頭損失，m。排水泵的揚程可按式(5-10)進行計算。512．排水設(shè)施的布置

泵房排水系統(tǒng)由集水廊道或集水井、排水泵、管路和閘閥等組成。集水廊道是匯集積水的通道，位于泵房的最底層，根據(jù)已建泵站的經(jīng)驗，排水泵每小時總排水量為集水廊道容積的50％左右。通常將排水泵布置在排水廊道的頂部。2．排水設(shè)施的布置泵房排水系統(tǒng)由集水廊52

為了在檢修及調(diào)相運行時能排除進水流道及泵體內(nèi)的積水，每臺機組的進水流道都應(yīng)該埋設(shè)一根排空管，并在排空管上靠近排水廊道內(nèi)的一端安裝長柄閘閥。圖5-7是某大型泵站的排水系統(tǒng)圖。泵房內(nèi)積水由排水泵排除，排水泵出水管的出口可設(shè)在泵站的進水池，也可設(shè)在泵站的出水池。一般設(shè)在進水池的管路較短，排水泵的揚程較低；設(shè)在出水池的管路較長，排水泵的揚程較高。但排入進水池時，仍需由主泵排至外河，且影響進水池的水質(zhì)，因此應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置排水管的出口。由于排水廊道的水比較臟，并可能經(jīng)常有雜質(zhì)落入，故排水泵進水管路的進口需要有濾網(wǎng)。排水泵出水管的出口應(yīng)略高于一般水位，而低于最高水位，這樣便于檢修，也不會增加很大揚程。排水泵出水管的出口也應(yīng)設(shè)置濾網(wǎng)，防止在非運行時進入雜物。壓水管上應(yīng)設(shè)置閘閥和逆止閥，在檢修排水泵時關(guān)閉閘閥，逆止閥是防止站外水通過管路倒灌入排水廊道。為了在檢修及調(diào)相運行時能排除進水流道及53圖5-7

排水系統(tǒng)示意圖

1—撐空管；2—進水流道；3—吹掃管；4—主泵漏水排水；

5—長柄閥；6—供水泵；7—逆止閥；8—閘閥；

9—濾網(wǎng)；10—壓力表；11—真空表；

12—排水廊道；13—電極式水位計；14—泵房內(nèi)進水圖5-7排水系統(tǒng)示意圖

1—撐空管；2—進水流道；3—吹54第四節(jié)供油設(shè)備

大型泵站的用油設(shè)備很多，所用油類品種不一、數(shù)量不同、作用各異，不能混淆。根據(jù)用油設(shè)備的要求和所用油類的性質(zhì)，做到使用合理、維護及時，以保證設(shè)備的正常持續(xù)運行。用油設(shè)備如下。

(1)電動機的推力軸承和上下導(dǎo)軸承，主水泵的油導(dǎo)軸承。若機組軸承的潤滑油系統(tǒng)油溫過高，常危及機組的安全運行，嚴(yán)重時被迫停機。

(2)葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)，液壓啟閉機。當(dāng)壓力油系統(tǒng)漏油嚴(yán)重、壓力達(dá)不到要求時，這些設(shè)備就無法工作。

(3)輔助設(shè)備如空氣壓縮機、真空泵等。它們對油有特殊的要求，有專用的空氣壓縮機油、真空泵油。空氣壓縮機的氣缸溫度很高，如用油不合理，極易使油質(zhì)劣化，是空氣壓縮機故障和事故的主要原因之一。一、泵站內(nèi)的用油設(shè)備第四節(jié)供油設(shè)備大型泵站的用油設(shè)備很55

二、油的作用

在泵站中，油對各類設(shè)備的正常運行起到潤滑、降低溫度和傳遞能量的作用。即

(一)潤滑

(二)降溫散熱

(三)傳遞能量二、油的作用在泵站中，油56(一)潤滑

油的潤滑作用主要表現(xiàn)在兩個方面。

1．減少摩損在相互運動的零部件如軸和軸承中存在著摩擦。由于摩擦表面存在著一定的粗糙度，在壓力的作用下，當(dāng)摩擦表面相對運動時，在真實接觸點產(chǎn)生瞬時高溫。存在于摩擦面上的表面膜在高溫、高壓的作用下遭到破壞，從而發(fā)生新鮮金屬表面直接接觸。在真實接觸點上發(fā)生很大的剪切變形，甚至在真實接觸面上發(fā)生粘著。在潤滑不良的條件下，這種現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。發(fā)生粘著摩損時，摩擦力突然增大，功率消耗驟然增加，使機械零件摩擦表面輕則摩損、金屬轉(zhuǎn)移、擦傷，重則撕脫、粘著咬死。另一種摩擦是由于外來的硬粒介質(zhì)的進入，在摩擦表面產(chǎn)生切削和磨削作用，金屬表面發(fā)生塑性變形、疲勞破壞、隨后被剪切剝落而損傷摩擦面。潤滑對減少零件的磨損起著重要的作用。譬如液體潤滑狀態(tài)能防止粘著磨損，供給摩擦部件潔凈的潤滑油可以防止磨料磨損。(一)潤滑油的潤滑作用主要572．降低摩擦系數(shù)

在運行機組上降低軸承間的摩擦系數(shù)可以降低軸瓦溫度，保證設(shè)備的正常運行和減少磨損功率，降低能耗。在兩個相對摩擦表面之間加入潤滑油，形成一個潤滑油膜的減摩層，就可以降低摩擦系數(shù)，減小摩擦阻力。例如在良好的液體摩擦條件下，其摩擦系數(shù)可降低到0.001，甚至更低。2．降低摩擦系數(shù)在運行機組上降低軸承間58(二)降溫散熱

潤滑油能降低摩擦系數(shù)，減少摩擦熱的產(chǎn)生。運轉(zhuǎn)著的機械，其克服摩擦阻力所做的功全部轉(zhuǎn)變成熱量，熱量的一部分由機體向外擴散，其余部分則不斷使機械溫度升高。潤滑油的作用之一就是散發(fā)熱量，使機械在所要求的溫度范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)。例如小機組用甩油環(huán)將油槽中冷油甩到軸承上起著潤滑和散熱作用。大機組因散熱量大，油溫上升快，要在油槽中安放冷卻器，通過油和冷卻水之間的熱量交換把熱量散發(fā)出去。(二)降溫散熱潤滑油能降低摩擦系數(shù)，減59(三)傳遞能量

油可以作為傳遞能量的液體，有傳遞功率大和平穩(wěn)可靠的優(yōu)點。在大型泵站上有許多設(shè)備是用液壓操作的，如水泵的葉片角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、快速閘門的啟閉機和管路上的液壓操作閥等。因為需要的操作壓力很大，所以必須用高壓油采完成。(三)傳遞能量油可以作為傳遞能60三、油的種類

油、機油和油脂。分別介紹如下四種：

(一)透平油

(二)壓縮機油

(三)真空泵油

(四)液壓油三、油的種類油、機油和油脂。61(一)透平油

透平油的精制程度很高，并加入了抗氧、防銹、抗泡劑等添加劑。外觀呈淺黃色，透明度好，主要用于大型水泵電動機軸承的潤滑，還可用于液壓傳動油的基礎(chǔ)油。常用的透平油有HU20、HU30、HU46三種，具體采用哪一種油，應(yīng)滿足制造廠要求，若未注明，一般采用HU30較多。(一)透平油透平油的精制程度62(二)壓縮機油主要用于活塞式空氣壓縮機氣缸潤滑。因與壓縮空氣接觸，氧的密度大，工作溫度高，故油易氧化。為了保證高溫下安全運行，要求油的閃點至少要比排氣溫度高40℃，一般允許排氣溫度最高不得超過160℃，所以油的閃點不得低于200℃。壓縮機油具有良好的熱氧化安定性，不宜用其他油代替，否則容易生成油泥把活塞環(huán)粘住，甚至引起氣缸爆炸。(二)壓縮機油主要用于活塞式空氣壓縮機氣63(三)真空泵油

真空泵油用于潤滑和密封各種真空泵機件，要求油質(zhì)具有低的飽和蒸氣壓力，才能在真空泵中的高溫、低壓條件下不易蒸發(fā)；以保證獲得低的真空度。(三)真空泵油真空泵油64

(四)液壓油

液壓油是用在液壓傳動系統(tǒng)中的工作介質(zhì)。要求液壓油具備粘度適當(dāng)、粘溫性能好、潤滑性和抗磨性良好、抗泡沫性好；還要求有良好的抗乳化性能、防銹性能、不腐蝕金屬，以及對密封材料有良好的適應(yīng)性能。液壓系統(tǒng)常采用普通機械油(20～40號)或透平油(20號或30號)作傳動介質(zhì)，但工作可靠性不高和油的使用壽命較短，故對精密的液壓傳動裝置需用專用液壓油。(四)液壓油液壓油是65四、油壓裝置及壓力油系統(tǒng)

在大型泵站中，油壓裝置是用來供給水泵葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)壓力油的設(shè)備。油壓裝置包括集油箱、壓力油箱、電動油泵、逆止閥、放油閥、安全閥、壓力繼電器、過濾器、油管及附件等。

四、油壓裝置及壓力油系統(tǒng)在大型泵站中，66

五、油系統(tǒng)設(shè)備的選擇

透平油系統(tǒng)包括透平油桶、油泵、濾油機及管路系統(tǒng)等。根據(jù)大型泵站的運行特點，大型同步電動機及水泵的軸承潤滑油均不需要引到外部來循環(huán)冷卻，一次加足后，如果油質(zhì)滿足要求，不需要更換，因此大型泵站的油系統(tǒng)比較簡單。油系統(tǒng)一般只接受新油和保存一定數(shù)量的儲備油。五、油系統(tǒng)設(shè)備的選擇透平67

透平油系統(tǒng)的設(shè)備一般應(yīng)滿足以下技術(shù)要求。

(1)清油設(shè)備即壓力濾油機應(yīng)保持在8h內(nèi)可清凈一臺機組的最大用油量。壓力濾油機一般為移動式，可以直接在機房進行清油工作。

(2)油泵保證4h充滿機組用油設(shè)備的油量，油泵的揚程應(yīng)保證克服管路損失及高差。一般設(shè)兩臺，一臺移動式油泵用以接受新油和排出污油；一臺固定式油泵供設(shè)備充油時用。

(3)油管一般采用無縫鋼管，管徑可根據(jù)受油、清油及供油設(shè)備確定。透平油系統(tǒng)的設(shè)備一般應(yīng)滿足以下技術(shù)要求。68六、油系統(tǒng)設(shè)備的布置及保安、防火要求油系統(tǒng)可布置在泵房內(nèi)，如檢修場地的第二層或者在泵房的一端。其建筑面積可按油箱的數(shù)目和尺寸確定，高程應(yīng)盡可能滿足在檢修用油設(shè)備時能自流排油。油管的干管沿泵房長度敷設(shè)，與水氣管路布置在同一側(cè)。可以固定在電動機層樓板下面，也可以布置在聯(lián)軸器層墻上。支管在機組段范圍內(nèi)引至機組各用油設(shè)備，為便于安裝管路，最好將油箱布置成一列式。油處理室一般放在泵房水泵層一端。（一）油系統(tǒng)設(shè)備的布置六、油系統(tǒng)設(shè)備的布置及保安、防火要求油系統(tǒng)可布置在泵房內(nèi)，如69

（二）保安防火要求(1)防火距離。當(dāng)油箱設(shè)在封閉室內(nèi)時，其要求見表5—2規(guī)當(dāng)油箱容量在5m以下時，如果有空地檢修可緊靠墻壁。表5-2油箱防火距離編號

油箱容積(m3)

油箱間距(m)與墻壁間距(m)125～15>15≥0.5≥1.2≥0.75≥1.0（二）保安防火要求(1)防火距離。當(dāng)油箱設(shè)在封閉70(2)當(dāng)油庫放在室內(nèi)時，其墻、地板和天花板必須是耐火材料，與其他房間隔絕，門面包鐵皮，而且要有向外開啟的安全門。

(3)要有良好的通風(fēng)系統(tǒng)，對油處理室每小時換氣不少于5次，油化驗室3次，以免爆炸和工作人員中毒。

(4)當(dāng)油箱放在室內(nèi)時，lm3以上容量的油箱應(yīng)有事故排油閥，而且閥門在相鄰的室內(nèi)操作；當(dāng)容量大于l0m3時，必須在遠(yuǎn)距離操作事故排油閥。

(5)要有良好的消防設(shè)備。

(6)油箱本身設(shè)有防爆、淋水、降溫措施。

(7)油庫和油處理室禁止設(shè)置發(fā)生火花的電氣、機械和采暖通風(fēng)等設(shè)備。在長期運行中油的性質(zhì)會逐漸劣化，大型泵站的油處理一般都采用機械凈化處理。(2)當(dāng)油庫放在室內(nèi)時，其墻、地板和天71第五節(jié)壓縮空氣設(shè)備

空氣具有壓縮性，由于壓縮空氣使用方便，易于貯存和輸送，利用它作為介質(zhì)傳遞能量已在泵站中得到廣泛的應(yīng)用。在泵站壓縮空氣系統(tǒng)中又可分為高壓和低壓兩類。

高壓系統(tǒng)壓力一般為2.5MPa~4.0MPa，主要用來為油壓裝置的壓力油罐補氣，以保證轉(zhuǎn)輪葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)所需要的工作壓力。此外，還用于閘門的沖淤。利用高壓空氣清理檢修閘門門槽，使檢修閘門放下時不致于被石子等雜物擱置而影響閘門的密封止水性能。第五節(jié)壓縮空氣設(shè)備空氣具有壓縮性，72

低壓空氣系統(tǒng)的壓力一般為0.8～1.0MPa，它的供氣對象如下。

(1)當(dāng)水泵機組停機時，供氣系統(tǒng)供氣給制動閘，進行機組制動。

(2)當(dāng)虹吸式出水流道停機斷流時，供氣給真空破壞閥，頂起氣缸的活塞，使閥盤打開。

(3)向轉(zhuǎn)輪止水空氣圍帶供氣?？諝鈬鷰У陌惭b位置略低于水泵軸承密封裝置，兩者的目的是相同的，但平板密封裝置用于開機時起止水作用，而空氣圍帶用于停機時起止水作用。

(4)供給泵站內(nèi)風(fēng)動工具及吹掃設(shè)備用氣。

(5)變電站配電裝置(空氣斷路器、氣動隔離開關(guān)等)用氣。高、低壓供氣系統(tǒng)常組成一個供氣系統(tǒng)，使運行更為可靠和靈活。低壓空氣系統(tǒng)的壓力一般為0.8～1.073

一、壓縮空氣系統(tǒng)

壓縮空氣系統(tǒng)是由空氣壓縮機、貯氣罐、空氣管路及其附件儀表等組成?？諝鈮嚎s機有高壓空氣壓縮機和低壓空氣壓縮機。在大型泵站中，常將高壓空氣壓縮機和低壓空氣壓縮機組成一個如圖5-10所示的系統(tǒng)。高壓空氣壓縮機直接供氣給油壓裝置的壓力油箱，低壓空氣壓縮機將氣送至貯氣罐，再供給機組制動及真空破壞閥用氣。同時高壓空氣壓縮機也有管路進入貯氣罐，當(dāng)貯氣罐壓力不足時，也可以向貯氣罐補氣。一、壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空74(一)空氣壓縮機

空氣壓縮機按工作原理分為速度型和容積型兩大類。

速度型空氣壓縮機在高速旋轉(zhuǎn)葉輪作用下，氣體獲得巨大動能，然后在擴壓容器中急劇降速，使氣體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?。它有軸流式、離心式和混流式三種。

容積式空氣壓縮機靠在氣缸內(nèi)作往復(fù)或回轉(zhuǎn)運動的活塞使容積縮小而提高氣體壓力。它有回轉(zhuǎn)式和往復(fù)式之分?；剞D(zhuǎn)式有滑片式、螺桿式和轉(zhuǎn)子式；往復(fù)式有膜式、活塞式兩種。(一)空氣壓縮機空氣壓75

泵站常用的活塞式空氣壓縮機由機座、氣缸、活塞、連桿、配氣閥、飛輪等主要部件組成。空氣壓縮機的所有零部件都安裝在機座上，機座為鑄鐵件，機座上部開有側(cè)孔，以便檢查、維修；機座下部為底油箱，盛有潤滑油。氣缸—般為鑄鐵件，周壁鑲有水套，以供冷卻水循環(huán)之用。若為氣冷則在氣缸壁上裝有多片散熱片，以傳遞缸內(nèi)熱量，由空氣帶走并散發(fā)掉?；钊珊辖痄X或優(yōu)質(zhì)鑄鋼制成，上有活塞環(huán)槽，以裝配活塞環(huán)，活塞環(huán)主要起密封作用?；钊麅?nèi)部有活塞銷座，用銷子連接活塞與連桿。連桿由鋼質(zhì)材料制成，一端與活塞連接，另一端裝在曲軸的連桿軸頸上。氣閥使吸氣管或排氣管與氣缸有規(guī)律地連通。最常用的是自動作用閥，它依靠氣體的壓力頂開閥，依靠彈簧力和自重來關(guān)閉閥?；钊娇諝鈮嚎s機，是依靠在氣缸內(nèi)作往復(fù)運動的活塞來對氣體進行壓縮。有時為了獲得高壓力的壓縮空氣，可將幾個氣缸串聯(lián)起來工作，連續(xù)對空氣進行壓縮，這種空氣壓縮機稱為多級空氣壓縮機。泵站常用的活塞式空氣壓縮機由機座、氣76(二)貯氣罐

貯氣罐是空氣的存貯器，具有雙重作用。一方面在空氣壓縮機工作時，可以消除氣體在系統(tǒng)中所產(chǎn)生的壓力波動現(xiàn)象，起穩(wěn)壓作用；另一方面又能存貯壓縮空氣。當(dāng)壓縮空氣貯量滿足使用要求時，空氣壓縮機可停止工作。貯氣罐應(yīng)設(shè)置安全閥、壓力表和排泄閥等，還應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進行1．5倍工作壓力試驗。(二)貯氣罐貯氣罐是空氣77(三)油水分離器

油水分離器主要由內(nèi)體和外體兩部分構(gòu)成。內(nèi)體中裝有若干個小白瓷塊組成的過濾罩，使氣體流動方向不斷改變，促使油從氣體中分離出去。(四)汽水分離器

因為空氣中含有水分，進入空氣壓縮機后，其中一部分以水汽形式進入各管路中，使管路和設(shè)備銹蝕。因此，在空氣壓縮機與貯氣罐之間裝設(shè)有汽水分離器?？諝膺M入汽水分離器后，由于繞流而使水離析出來，以便排除。(三)油水分離器油水分離器主78

(五)管路(1)壓力管路。空氣壓縮機的空氣管路由連接氣缸、冷卻器和油水分離器的管路組成?？諝鈮嚎s機在運轉(zhuǎn)時，空氣首先經(jīng)過過濾器進入一級閥到一級氣缸內(nèi)，壓縮后從排氣閥排出，經(jīng)管路進到一級冷卻器，由一級冷卻器排出進入二級氣缸，從二級氣缸管路進入二級冷卻器，從二級冷卻器出來的空氣，經(jīng)管路進入油水分離器，過濾后的空氣通過壓力管路供給各部位使用。

(2)冷卻水管路。冷卻水由水泵連續(xù)不斷地送到一級冷卻器，由一級冷卻器排出的水經(jīng)管路流人一級氣缸體水套的下部；水即從這單向上通入到二級氣缸水套內(nèi)，冷卻氣缸后，從二級氣缸排出的冷卻水再進入到二級冷卻器內(nèi)，最后由排水設(shè)施排出泵房。(五)管路(1)壓力管79

二、空氣壓縮系統(tǒng)的選擇

在確定空氣壓縮機的技術(shù)參數(shù)時，首先應(yīng)根據(jù)用氣設(shè)備決定所需的空氣總量和壓力范圍，以保證這些設(shè)備的正常工作。(一)空氣壓縮機的選擇二、空氣壓縮系統(tǒng)的選擇在801．高壓空氣壓縮機的選擇(1)用氣量確定。高壓空氣壓縮機主要用于供給油壓裝置的壓力油箱補氣用。其用氣量可按式(5-11)計算。

(5-11)式中QK——高壓用氣量，m3／min；V——壓力油箱的充氣容積，m’；P——壓力油箱最大工作壓力，2.3～2.5MPa；t——壓力油箱充氣到全壓的時間，一般定為20～90min。1．高壓空氣壓縮機的選擇(1)用氣量確定。高壓空氣壓縮機主要81(2)空氣壓縮機工作壓力的選擇。當(dāng)采用空氣壓縮機直接向壓力油箱充氣時，可選用額定壓力為2.5MPa或2.8MPa的空氣壓縮機。

(3)空氣壓縮機臺數(shù)的確定。由于水泵的葉片調(diào)節(jié)是逐臺進行的，故每次充氣時間均不太長，如果出現(xiàn)故障，可在間歇時間修理。因此，一般只選用一臺，不考慮備用機組。(2)空氣壓縮機工作壓力的選擇。當(dāng)采用空822．低壓空氣壓縮機的選擇(1)真空破壞閥用氣量可按經(jīng)驗公式計算。

(5-11)式中QK——真空破壞閥用氣量，m3／min；

V1——全站真空破壞閥全部開啟后氣缸下腔的容積，m3；

V2——貯氣罐的容積，m3：

p1——真空破壞閥設(shè)計工作壓力，MPa；

p2——貯氣罐壓力的下限值，可取0.6MPa；

K——貯氣罐的安全系數(shù)，一般取1.5；

T——貯氣罐恢復(fù)工作壓力的時間，一般為20～40min。2．低壓空氣壓縮機的選擇(1)真空破壞閥用氣量可83(2)機組制動用氣。

q=q′t(5-13)式中q——機組制動用氣，m3；

q’——制動過程中每秒用氣量；

t——制動過程延續(xù)時間，一般為1～3min。

q’和t均由電機廠提供。低壓空氣壓縮機主要是供給真空破壞閥和機組制動器的動力氣源，以及站內(nèi)其他用氣。其壓力一般選定為0．6～0．8MPa，容量以30min內(nèi)能使貯氣罐及壓縮空氣干管內(nèi)壓力達(dá)到真空破壞閥所需開啟壓力的上限較好。(2)機組制動用氣。84

(二)貯氣罐的選擇

貯氣罐容積的選擇，應(yīng)考慮到當(dāng)空氣壓縮機因事故停車不能自行供氣的情況下，貯氣罐內(nèi)的存氣即使在真空破壞閥開啟下限值時，仍能使全站真空破壞閥開啟兩次而壓力仍保持在真空破壞閥設(shè)計工作壓力以上。貯氣罐的容積V2可按式(5-14)計算。

(5-14)

式中符號意義同式(5-12)。用上述公式求得的容積還要根據(jù)風(fēng)動工具、制動器動力以及吹掃用的動力用氣量予以適當(dāng)加大。貯氣罐的尺寸，可以根據(jù)貯氣罐的容積求出其高度或直徑，再根據(jù)所用材料的允許應(yīng)力計算出貯氣罐的厚度。(二)貯氣罐的選擇貯85

(三)空氣壓縮系統(tǒng)管路的選擇

空氣壓縮系統(tǒng)管路多采用無縫鋼管。對于高壓空氣壓縮系統(tǒng)干管選用管徑32mm、壁厚2．5mm的無縫鋼管，支管管徑15mm。對于低壓空氣壓縮系統(tǒng)的干管，一般選用管徑為50～100mm，支管管徑25mm。(三)空氣壓縮系統(tǒng)管路的選擇空氣壓縮系86三、壓縮空氣系統(tǒng)的技術(shù)保安和布置上的要求(1)空氣壓縮機供氣的貯氣罐，其工作壓力應(yīng)與空氣壓縮機的工作壓力相同，若貯氣罐工作壓力較小，則應(yīng)在空氣壓縮機與貯氣罐之間裝設(shè)減壓閥。

(2)在高、低壓系統(tǒng)連接管上，如高壓系統(tǒng)向低壓系統(tǒng)供氣，應(yīng)裝設(shè)減壓閥，減壓閥后裝安全閥和壓力表，如低壓系統(tǒng)向高壓系統(tǒng)供氣，應(yīng)裝設(shè)逆止閥。

(3)每臺空氣壓縮機和貯氣罐上均應(yīng)裝置保護設(shè)備，如壓力表、安全閥、壓力調(diào)整器、油水分離器、溫度繼電器等。在空氣壓縮機與貯氣罐之間的管路上應(yīng)裝逆止閥。

(4)空氣壓縮機的吸風(fēng)口應(yīng)保證不吸人易爆氣體。容積較大的貯氣罐(10m3以上)應(yīng)設(shè)單獨房間，且有泄壓孔洞。(一)技術(shù)保安要求三、壓縮空氣系統(tǒng)的技術(shù)保安和布置上的要求(1)空氣壓縮機供氣87(5)為實現(xiàn)空氣壓縮機的自動啟動，正?；蚴鹿释C，卸荷以及減壓閥的自動開關(guān)等，必須在貯氣罐和配壓閥上裝設(shè)接點壓力表來控制。接點壓力表的動作整定值按各用戶的要求壓力確定。

(6)為保證空氣壓縮機的可靠運行，一般應(yīng)設(shè)有以下保安裝置：①潤滑油超過70℃時空氣壓縮機自動停機；②空氣壓縮機的出口(終端冷卻器前)氣溫達(dá)到180℃時，空氣壓縮機自動停機；③水冷式空氣壓縮機，當(dāng)冷卻水中斷時，空氣壓縮機應(yīng)自動停機；④在多級空氣壓縮機的各級氣缸內(nèi)，當(dāng)氣壓過高時，應(yīng)自動泄壓或停機。(5)為實現(xiàn)空氣壓縮機的自動啟動，正?；蚴鹿释C，卸荷以及減88

(二)布置上的要求(1)在大型泵站中，通常將空氣壓縮機和貯氣罐布置在電機層或副廠房的一端。其管路系統(tǒng)與油系統(tǒng)管路沿泵房一側(cè)并列布置，在機組段內(nèi)引出支管到機組。(2)當(dāng)管路長度超過40～50m時，應(yīng)裝設(shè)彎曲形的伸縮節(jié)，以適應(yīng)溫度變化對管路的影響，管路坡度不應(yīng)小于0.3％～0.5％，末端設(shè)放氣閥。(3)空氣壓縮機室的高度一般為3.5m左右，壓縮機之間的間距一般不少于1.5m；壓縮機至配電盤的距離為2～3m；至墻壁的間距一般不小于1.Om；與貯氣罐的間距應(yīng)盡量緊湊，一般可按0.5m考慮?？諝鈮嚎s機室的門窗應(yīng)向外開。(二)布置上的要求(1)在大型泵站中，通常將89第六節(jié)通風(fēng)設(shè)備

在泵房中由于電動機等電氣設(shè)備，以及在運行過程中太陽的輻射而發(fā)出大量的熱量，尤其在夏天排灌季節(jié)，往往造成泵房內(nèi)溫度很高，不僅影響工作人員的身體健康，同時也使電動機絕緣老化，效率降低。實測資料表明，當(dāng)電動機周圍的溫度達(dá)50℃時，則功率降低25％。因此，必須充分重視泵房的通風(fēng)降溫問題，特別是干室型泵房，應(yīng)保證泵房內(nèi)外溫差不超過3～5℃。第六節(jié)通風(fēng)設(shè)備在泵房中由于電動機等90

泵房通風(fēng)降溫的方法有兩種：一種是依靠泵房內(nèi)外的溫差形成風(fēng)的作用，使泵房內(nèi)外的空氣進行交換，達(dá)到降溫的目的，這種方法稱為自然通風(fēng)。另一種是依靠通風(fēng)機所造成的壓力差，強迫空氣進入或排出泵房，這種方法稱為機械通風(fēng)。在泵房設(shè)計時，由于自然通風(fēng)和采光統(tǒng)一考慮，所以自然通風(fēng)比較經(jīng)濟。因此，在泵房通風(fēng)降溫設(shè)計時，應(yīng)首先選擇自然通風(fēng)。只有在大、中型泵站及泵房簡體埋深較大的干室型泵房，當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足要求時，才采用機械通風(fēng)。泵房通風(fēng)降溫的方法有兩種：一種是依靠泵房內(nèi)91

一、自然通風(fēng)

依靠泵房內(nèi)外的溫度(熱壓)或風(fēng)對建筑物的作用(風(fēng)壓)，使泵房內(nèi)和泵房外的空氣進行交換達(dá)到通風(fēng)降溫的目的?？諝鈮翰羁赡茉趦煞N情況下形成，一種是冷熱兩部分空氣在自身重力作用下使空氣對流，叫熱壓通風(fēng)；另一種是外界風(fēng)力的作用，使空氣對流，叫風(fēng)壓通風(fēng)。風(fēng)壓通風(fēng)隨時間、季節(jié)而變，當(dāng)無風(fēng)時風(fēng)壓不能保證。因此在進行通風(fēng)計算時，不考慮風(fēng)壓的作用，只作熱壓通風(fēng)計算。一、自然通風(fēng)依靠泵房內(nèi)外的溫度(熱壓)92

熱壓通風(fēng)的工作原理如圖5-11所示。當(dāng)泵房內(nèi)的空氣溫度比泵房外的空氣溫度高時，室內(nèi)的空氣重度比室外的空氣重度小，因而在建筑物的下部，泵房外空氣柱所形成的壓力要比泵房內(nèi)空氣柱所形成的壓力大。由于存在著這種因溫度差而形成的壓力差，造成泵房外溫度比較低的空氣，就會從泵房下部窗口進入泵房內(nèi)；同時，泵房內(nèi)溫度比較高的空氣，也就會從泵房上部窗口排出泵房外，這樣泵房內(nèi)外就形成了空氣的自然對流。圖5-11

熱壓通風(fēng)示意圖熱壓通風(fēng)的工作原理如圖5-11所示。當(dāng)93

熱壓的大小取決于泵房內(nèi)外空氣的重度差和上、下排風(fēng)口、進風(fēng)口之間的距離，熱壓的大小可由式(5-15)進行計算。

ΔP=h風(fēng)(γ外一γ內(nèi))(5-15)式中ΔP——由泵房內(nèi)、外空氣溫差而產(chǎn)生的熱壓，MPa或mmH2O;

h風(fēng)——進風(fēng)口和排風(fēng)口中心線之間的距離，m，

γ外——泵房外空氣重度，kN／m3；

γ內(nèi)——泵房內(nèi)空氣重度，kN／m3。熱壓的大小取決于泵房內(nèi)外空氣的重度差和上94

從式(5-15)可以看出，在泵房內(nèi)外空氣溫度一定的情況下，欲增加熱壓通風(fēng)的效果，只需增大兩個風(fēng)口中心距離即可，這也是泵房窗戶做成高低窗口的主要原因。自然通風(fēng)的設(shè)計是根據(jù)泵房的散熱量來計算通風(fēng)所需要的空氣量及根據(jù)泵房內(nèi)外的溫差來計算所需要的進、排風(fēng)口面積。然后與實際所開窗口面積相比較，如果實際需要的面積小于實際所開窗口面積，則自然通風(fēng)能滿足。反之應(yīng)調(diào)整門窗面積和高度，或加設(shè)機械通風(fēng)設(shè)備。從式(5-15)可以看出，在泵房內(nèi)外空951．泵房熱源散熱量

在泵房中主要熱源是電動機，其他設(shè)備的散熱量以及太陽輻射熱等，可以用相當(dāng)電動機散熱量的10％來考慮。泵房的散熱量可按式(5-16)進行計算。

(5-16)

式中Q——泵房內(nèi)散熱量，kJ／h；

860——1kW功率相應(yīng)的熱當(dāng)量，kJ／(kW·h)；

η機——電動機效率，％；

N——電動機輸出的最大功率，即水泵工作點的最大軸功率，kW；

Z——電動機運行的最多臺數(shù)。1．泵房熱源散熱量在泵房中主要熱源是電962．通風(fēng)所需的空氣量根據(jù)上述熱壓通風(fēng)原理可知，進入泵房內(nèi)的冷空氣傳入室內(nèi)的熱量與泵房內(nèi)的散熱量之和等于排出的熱空氣帶走的熱量，可用式(5-17)表示。

Gct外+Q=Gct內(nèi)

(5-17)式中G——通風(fēng)量，kg／h；

Q——散熱量，kJ／h；

C——空氣比熱，kJ／(kg·℃)，干空氣的比熱一般采用C＝0．24kJ／(kg·℃)；

t內(nèi)-t外——泵房內(nèi)外溫差，一般采用3~5℃。2．通風(fēng)所需的空氣量根據(jù)上述熱壓通風(fēng)原理可知，進入泵房內(nèi)的冷973．所需進排風(fēng)口面積

如圖5-11所示，泵房外墻上開有窗口1和2，當(dāng)泵房外無風(fēng)時，由于泵房內(nèi)溫度高于泵房外溫度，形成內(nèi)外空氣柱重力壓差，熱空氣從上部窗口2(以下簡稱為排風(fēng)口)排出，冷空氣從下部窗口1(以下簡稱為進風(fēng)口)進入，設(shè)進風(fēng)口和排風(fēng)口的面積分別為F1和F2，兩者中心線的距離為h風(fēng)，在進排風(fēng)口之間一定高度上存在著內(nèi)外壓力相等的一個平面，即在這一平面上泵房內(nèi)外壓差等于零，此面稱為等壓面。3．所需進排風(fēng)口面積如圖5-11所示，98則進(排)風(fēng)口的面積為

(5-18)

式中F——進(排)風(fēng)口的面積，m2；

γ——進入或排出的空氣重度，

kN／m3；

ξ——進(排)風(fēng)口局部阻力系數(shù)；其余符號意義同前。對于北方的中、小型泵站，一般用開窗通風(fēng)面積與泵房地板面積的比值來判定是否滿足自然通風(fēng)要求，即實際開窗通風(fēng)面積大于泵房地板面積的20％～30％時，就能滿足通風(fēng)散熱的要求。則進(排)風(fēng)口的面積為99

二、機械通風(fēng)

機械通風(fēng)方式有局部通風(fēng)和全面通風(fēng)兩種。全面通風(fēng)是在墻上進風(fēng)或排風(fēng)位置上設(shè)置通風(fēng)機進行通風(fēng)，使全室達(dá)到降溫的目的。局部通風(fēng)是把通風(fēng)管直接通到電動機，使熱量通過管路排出室外。若電動機產(chǎn)生的風(fēng)壓不能克服風(fēng)道系統(tǒng)的全部阻力時，可根據(jù)風(fēng)量和需要的壓力，選擇合適的風(fēng)機，串在排風(fēng)管內(nèi)，以增大排風(fēng)的壓力。兩種通風(fēng)方式中又各有抽風(fēng)式和送風(fēng)式兩種形式。前者是依靠通風(fēng)機產(chǎn)生的負(fù)壓從室內(nèi)或熱源抽出熱空氣，后者是依靠通風(fēng)機產(chǎn)生的正壓向室內(nèi)或熱源送入冷空氣。二、機械通風(fēng)機械通風(fēng)方式有局部通風(fēng)和100

在北方地區(qū)的中、小型泵站，當(dāng)采用自然通風(fēng)不能滿足要求時，常采用全面通風(fēng)的方式，即在泵房下部正對電動機的位置上設(shè)置送風(fēng)機，將室外冷空氣送入室內(nèi)；在泵房上部設(shè)置抽風(fēng)機，將室內(nèi)熱空氣排出室外，達(dá)到通風(fēng)降溫的目的。在大型泵站中，過去電動機主體都放在電機層樓板以上，因而電動機散發(fā)的熱量直接排到泵房中，致使泵房溫度過高。如將電動機底座高程降低，在電動機四周做成風(fēng)道，再連接直風(fēng)道通到進水側(cè)墻外。在直風(fēng)道中裝置風(fēng)機，電動機運行時，通風(fēng)機把電動機散發(fā)出的熱量，直接從風(fēng)道中排出泵房。這種通風(fēng)方式效果很好，已被很多泵站采用。在北方地區(qū)的中、小型泵站，當(dāng)采用自然通101第七節(jié)起重設(shè)備

為便于水泵或電動機的安裝和檢修，泵房內(nèi)應(yīng)設(shè)有起重設(shè)備。常用的起重設(shè)備有三角架裝手動葫蘆、單軌吊車、橋式起重機等。起重設(shè)備的選擇，主要是根據(jù)泵房內(nèi)最重設(shè)備的重量，有時設(shè)備可拆卸起吊，則考慮最重部件。

第七節(jié)起重設(shè)備為便于水泵或電動機1021．起重設(shè)備的選擇移動吊架單軌吊車梁橋式行車1．起重設(shè)備的選擇移動吊架1031．起重設(shè)備的選擇移動吊架手動當(dāng)設(shè)備或部件最大重量不超過1t時，或機組數(shù)目不多時，一般不設(shè)置固定的起重設(shè)備，而采用手動葫蘆與三角架。1．起重設(shè)備的選擇移動吊架當(dāng)設(shè)備或部件最大重量不超104當(dāng)設(shè)備最大重量在5t以下或設(shè)備重量雖不超過1t，而機組數(shù)目較多時，則可在泵房內(nèi)設(shè)置手動單軌吊車(俗稱貓頭吊)。單軌吊車在一根工字鋼軌道上行駛，工字鋼固定在屋面大梁或屋架下弦上，軌道位置宜布置在正對機組軸線的位置上。單軌吊車的構(gòu)造簡單，價格低廉，對泵房的高度、跨度及結(jié)構(gòu)要求都比橋式起重機低。由于泵房內(nèi)起重設(shè)備僅用于機組和管路的安裝、檢修，其利用率不高，因此有些泵站泵房內(nèi)的設(shè)備最大重量雖已超過5t，也用單軌吊車配以手動葫蘆。當(dāng)起重量很大時，可以用兩個單軌吊車同時起吊一個部件，這種單軌吊車還有一個優(yōu)點是便于自制。當(dāng)設(shè)備最大重量在5t以下或設(shè)備重量雖不超過11052．起重設(shè)備布置2．起重設(shè)備布置106單軌吊車梁單軌小車第五章泵站輔助設(shè)備課件107對于大型泵站由于起重量較大，而且泵房的跨度也較大，所以多采用電動雙梁橋式起重機，在選型時可根據(jù)起重量、行車跨度和提升高度的要求，參照有關(guān)樣本選擇合適的定型產(chǎn)品。管路進口的水頭損失，改變?nèi)~輪進口的水流流態(tài)。對于大型泵站由于起重量較大，而且泵房的108橋式行車（橋機）橋式行車（橋機）109第五章泵站輔助設(shè)備課件110橋式行車（橋機）橋式行車（橋機）111第八節(jié)泵站中的輔助設(shè)施三、起重設(shè)施橋式行車（橋機）第八節(jié)泵站中的輔助設(shè)施三、起重設(shè)施橋式行車（橋機）112第五章泵站輔助設(shè)備課件113謝謝“海云天”房地產(chǎn)企劃方案大綱“海云天”房地產(chǎn)企劃方案大綱人并不是bai因為美麗才可愛，而是因為可愛才美麗?！袪査固┲x謝“海云天”房地產(chǎn)企劃方案大綱“海云天”房地產(chǎn)企劃方案114第五章泵站輔助設(shè)備課件115第五章泵站輔助設(shè)備課件116第五章泵站輔助設(shè)備課件117第五章泵站輔助設(shè)備課件118第五章泵站輔助設(shè)備課件119

二、真空泵充水

目前，大、中型水泵多采用水環(huán)式真空泵抽氣充水，優(yōu)點是水泵啟動快，運行可靠，易于實現(xiàn)自動化。下圖是水環(huán)式真空泵抽氣裝置圖。水環(huán)式真空泵抽氣裝置及抽氣原理示意圖二、真空泵充水目前，大、中型1201．水環(huán)式真空泵的工作原理

在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪按圖中順時針方向旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>

1．水環(huán)式真空泵的工作原理在121第五章泵站輔助設(shè)備課件122第五章泵站輔助設(shè)備課件123第五章泵站輔助設(shè)備課件124第五章泵站輔助設(shè)備課件125

水環(huán)式真空泵的選擇

真空泵的抽氣性能表明，抽氣量隨著真空度的增加而減少。真空泵是根據(jù)水泵及管路所需要的抽氣量選擇的，而水泵及管路需要的抽氣量與形成真空所要求的時間和水泵、管路內(nèi)空氣的體積有關(guān)，真空泵的抽氣量可近似地按式(5-1)進行計算。水環(huán)式真空泵的選擇真空泵的抽126Q氣——真空泵抽氣量，m3／min；V——出水管閘閥(臥式軸流泵為拍門)至進水池水面之間的管路和泵殼內(nèi)空氣的總體積，m3；T——抽氣時間，一般為3～5min；Ha——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ乃?，mH2O；H吸——進水池最低水位至泵殼頂部的高度，m；k——漏氣系數(shù)，一般取1.05—1.10。(5-1)Q氣——真空泵抽氣量，m3／min；(5-1)127

最大真空值可由進水池最低水位到水泵最高點間的垂直距離計算，并折合成毫米汞柱高度。。根據(jù)Q氣和最大真空值，查真空泵產(chǎn)品樣本選擇適宜的真空泵。由式(5-1)計算的抽氣量是按最大值考慮的，具有較大的安全性，實際抽氣時間可以縮短。最大真空值可由進水池最低水位到水泵最高128

水環(huán)式真空泵的抽氣系統(tǒng)

水環(huán)式真空泵的抽氣系統(tǒng)如圖5-1(a)所示。真空泵運行時排氣管排出的空氣和微量的水排入水氣分離箱內(nèi)。水氣分離箱的底部實際上是一循環(huán)水箱，由循環(huán)水管3與真空泵6相連，以便保持真空泵內(nèi)具有一定容積的水，以形成水環(huán)和帶走由于葉輪旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的熱量。抽氣管與水泵泵殼頂部的排氣口(雙吸離心泵葉輪室頂部各有一個)相連。抽氣管直徑一般為25～50mm。當(dāng)泵站內(nèi)機組臺數(shù)較多時，可設(shè)置兩臺以上的真空泵，并設(shè)置一臺備用機組。水環(huán)式真空泵的抽氣系統(tǒng)129

三、水射器充水

水射器充水是利用壓力水通過水射器噴嘴處產(chǎn)生高速水流，使喉管進口處形成真空的原理，將水泵及其管路內(nèi)的空氣抽走。水射器基本工作原理是根據(jù)能量守恒，采用文丘利噴嘴結(jié)構(gòu)。在喉部流速增大，動能提高而壓能下降，以至壓力下降至低于大氣壓而產(chǎn)生抽吸作用，將氣體抽入同水混合。高壓水通過水射器中的噴嘴射向水射器中喉管時,高速流動的水會與周圍的流體產(chǎn)生壓差,流速越快,壓強越低,真空度越高,抽吸力越強。三、水射器充水水射器充水是利用壓力水通過水射器噴嘴處130

因此，為使水射器正常供水，必須供給壓力水作為動力。水射器具有結(jié)構(gòu)簡單，占地少，安裝容易，工作可靠，維護方便等優(yōu)點。缺點是效率低，需供給大量的高壓水。因此，它適用于壓水管中長期有高壓水的高揚程泵站或遠(yuǎn)距離的送水泵站。因此，為使水射器正常供水，必須供給壓131水射器廣泛用于向壓力管內(nèi)投加藥液，具有安裝操作簡單，使用方便，工作可靠的優(yōu)點，適用于不同種類，不同劑量的化學(xué)藥品投加，是一種性價比極佳的投加部件。在高壓水的作用下,水射器將氣體或液體的藥品抽吸出來形成水和藥的混合物投加到水管或水池中.水射器廣泛用于向壓力管內(nèi)投加藥液，具有安裝操作132第二節(jié)供水設(shè)備本節(jié)含以下內(nèi)容：一、供水系統(tǒng)二、技術(shù)供水三、供水流量和供水壓力的確定四、供水設(shè)備的選擇五、供水設(shè)備的布置第二節(jié)供水設(shè)備本節(jié)含以下內(nèi)容：133泵站應(yīng)設(shè)主泵機組和輔助設(shè)備的冷卻、潤滑、密封、消防等技術(shù)用水以及運行管理人員生活用水的供水系統(tǒng)。

供水系統(tǒng)應(yīng)滿足用水對象對水質(zhì)、水壓和流量的要求。水源含沙量較大或水質(zhì)不滿足要求時，應(yīng)進行凈化處理，或采用其它水源。生活飲用水應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。

一、供水系統(tǒng)泵站應(yīng)設(shè)主泵機組和輔助設(shè)備的冷卻、潤滑、密封、消防等技術(shù)用水134

大中型泵站的技術(shù)供水，占總供水量的85％左右；消防用水及生活用水占總供水量的15％左右。這里主要介紹技術(shù)供水。技術(shù)供水是供給主機組及其他設(shè)備的冷卻用水及潤滑用水，包括如下幾方面：一、供水系統(tǒng)大中型泵站