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11 -第二章 给水泵站水泵站是城市给水和排水工程中必要的组成部分，是整个给水排水系统正常运转的枢纽水泵站是装设机组（水泵和电机）、管路和辅助设备的构筑物在泵站中除了机组以外，还有各种闸阀、辅助设备、起重设备、计量仪表以及电气设备等组成水泵站的主要作用是给机组及运行人员提供良好的工作条件，保证机组正常运行，满足用水的要求因此，合理的设计原装水泵对发挥机组和管路的效益、节省工程投资、延长机组的使用寿命、安全运行都具有非常重要的意义第一节 给水泵站的分类目前给水泵站分类方法较多，各地区叫法也不统一，先就常见的几种方法介绍如下：一、按在给水系统中的作用，分为下面四个部分1、一级泵站（取水泵站） 一般从水源取水，将水送至净水构筑物直接将水送至用户其工艺流程：水源泵站净水构筑物用 户 户一级泵站往往和取水构筑物合建在这类泵站中，往往由于水源水位变化大，受水泵吸程的限制，而使得泵房埋深大，造成土建工程和运行管理上的困难2、二级泵站（送水泵站）二级泵站通常设在净水厂内，自清水池中抽取净化后的水送至用户其工艺流程：清水池泵 站输配水管用 户3、加压泵站（中途泵站） 在某一供水地区或某些构筑物要求水压大，而管网中水压不足时，采用加压泵站以提高水压满足用户要求。

其工艺流程：输配水管加压泵站输配水管网用 户4、循环泵站某些工业用水可以循环使用或经处理后重复利用如冷却循环系统，生产车间排放的热水经冷却构筑物冷却，冷却后的水再由循环水泵加压送至生产车间使用二、按机组位置与室外地面的相对高差可分为：地面式泵站、半地下式泵站和地下式泵站三、按水泵间内是否浸在水中可分为：干室式泵站和湿室式泵站两者区别：前者水泵与水池隔离，水泵间内无水进入后者水泵与水池相同，水泵间内有水进入四、按操作方法可分为：手动操作、半自动操作、全自动操作和遥控操作四种半自动操作：开始由人工按动电钮，使电路闭合或切断，以后动作程序由自动控制元件进行全自动操作：一切动作均有相应的自动控制系统来完成遥控操作：一切动作都在远离泵站的集中控制室进行第二节 给水泵站应具备的必需品为了保证水泵的安全运行，加强设备的维修管理，水泵站必须具备一些工具、配件、材料和安全用具，同时还应有记录、图表、牌板等一、工具应根据水泵型号及台数准备一定数量的工具，包括各种规格的扳手、管钳、卡丝钳、螺丝刀、手锤、大锤、锉刀、扁铲、钩子以及油桶、油壶、温度计等二、材料应准备一定数量的20#机油、钙基润滑脂、钠基润滑脂、破布、麻、铅油及盘根等。

三、配件应根据水泵的型号及水泵的工作条件，配备必须的易损件，如平衡盘、平衡环、平衡盘尾部调整垫圈，各种螺栓等四、安全用具应根据电动机电压等级条件，准备绝缘手套、绝缘靴、灭火器、砂袋和砂箱、验电笔等五、记录1、运行记录（交接班记录）：记录运转、停止时间、仪表指示（压力表读数、真空表读数、电流表读数、电压表及电表读数）、各部温度、水位情况以及交接班检查情况2、检查记录：记录工作人员参加的检修内容，如更换部件、调整找正及清扫水井等，发现的问题、处理的效果、并把泵回厂检修种类、日期加以记录3、事故记录：记录发生事故的时间、影响、内容和原因等六、图标、牌板1、应把给水系统绘制成图、排版，悬挂、张贴在水泵房中，便于有关人员查阅，如有变动要及时修改2、应把与该水泵房有关的电气系统绘制成图、牌板悬挂、张贴在水泵房中，便于有关人员查阅，如有变动要及时修改3、泵房必须具备的规程制度：操作规程、岗位安全责任制、手指口述、交接班制度、要害管理制度、干部上岗制度等第三章 离心式水泵的类型及性能参数第一节 离心式水泵的类型分类一、按叶轮数目分1、单级水泵 泵轴上仅装有一个叶轮2、多级水泵 泵轴上装有数个叶轮。

二、按叶轮进水口数目分1、单吸水泵 叶轮上仅有一个进水口2、双吸水泵 叶轮两侧都有进水口三、按泵壳的接缝形式分1、分段式水泵 垂直泵轴心线的平面上有泵壳接缝2、中开式水泵 在通过泵轴心线的水平面上有泵壳接缝四、按泵轴的位置分1、卧式水泵 泵轴呈水平位置2、立式水泵 泵轴呈垂直位置第二节 离心式水泵的性能参数表征水泵工作性能的参数，主要有流量，扬程，功率，效率，转速和允许吸上真空度等一、流量：水泵在单位时间内所排出的水的体积，叫做水泵的流量用符号Q表示，单位为米3/秒（m3/s）或米3/小时（m3/h）二、扬程：单位重量的水通过水泵后所获得的能量，叫做水泵的扬程用符号H表示，单位为米（m）1) 吸水扬程（吸水高度）Hx 水泵轴心线到吸水井水面之间的垂直高度，叫做吸水扬程吸水高度对保证水泵正常运转有着重要的影响水泵工作时，叶轮入口处的绝对压强低于当时温度下的饱和蒸汽压力时，水就开始汽化溶解在水中的气体也从水中逸出，从而形成许多蒸汽与逸出气体相混和的小汽泡这些小汽泡随水流流入叶轮内压力超过饱和蒸汽压力的区域时，汽泡中的蒸汽又突然凝结成水，结果在汽泡消失处形成空穴。

于是周围的水便以极高的速度冲向空穴，产生巨大的水力冲击由于汽泡不断的形成和凝结，巨大的水力冲击以高频率反复作用在叶轮上，时间一长，就会使金属表面逐渐因疲劳而剥落，通常称之为剥蚀另外由于汽泡中还有一些活泼气体（如氧气）要借助汽泡凝结时所放出的热量，对金属起化学腐蚀作用机械剥蚀和化学腐蚀的共同作用，使金属表面很快出现蜂窝状的麻点，并逐渐形成空洞，这种现象称之为汽蚀现象当发生汽蚀时，水泵内会发生噪音和振动同时，因水流中有大量汽泡，破坏水流的连续性，阻塞流道，增大流动阻力，使水泵的流量、扬程、功率和效率显著下降随着汽蚀程度的加强，汽泡大量产生，最后造成断流因此，决不允许水泵在汽蚀条件下工作2）排水扬程（排水高度）HP 水泵轴心线到排水管出水口中心之间的垂直高度，叫做排水扬程3）实际扬程（测地高度）Hsy 吸水扬程Hx和排水扬程Hp之和，叫做实际扬程即Hsy=Hx+Hp m(4)总扬程H 实际扬程Hsy、损失扬程Hw和水在管路中以速度v流动时所需的速度能v2/2g，叫做水泵的总扬程即 H= Hsy+Hw+ v2/2g m三、功率：水泵在单位时间内所做功的大小，叫做水泵的功率。

用符号N 表示，单位为KW1)水泵的轴功率N：电动机传递给水泵轴的功率（即水泵的输入功率），叫做轴功率2）水泵的有效功率Nx ：水泵实际传递给水的功率（即水泵的输出功率），叫做有效功率即Nx=rQH/1000; KW式中r为水的重度，一般取104N/m3 Q—流程 m3/h H—扬程m四、效率：水泵有效功率与轴功率之比，叫做水泵的效率，用符号η表示η＝rQH/1000N五、转速：水泵轴每分钟的转数，叫做水泵的转速，用符号n表示，单位r/min六、允许吸上真空度 在保证水泵不发生气蚀的情况下，水泵吸水口处所允许的真空度，叫做水泵允许吸上真空度，用符号Hs表示，单位为m 第四章 离心式水泵的构造及各零部件的作用 离心泵结构悬架式悬臂泵（IS型）1—泵壳；2—叶轮；3—密封环；4—叶轮螺母；5—泵盖；6—密封部件；7—中间支承；8—轴；9—悬架部件 S型双吸中开式泵1—泵体；2—泵盖；3—叶轮；4—轴；5—密封环；6—轴套；7—联轴器；8—轴承体；9—填料压盖；10—填料D型多段式多级泵1—吸入段；2—中段；3—压出段；4—轴；5—叶轮；6—导叶； 7—密封环；8—平衡盘；9—平衡圈；10—轴承部； 11—螺栓 内混式自吸泵结构1—回流阀；2—回流孔；3—吸入阀；4—泵体；5—气水分离室；6—蜗室；7—叶轮；8—机械密封件；9—轴承体部件一、泵壳泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。

大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的，多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型液道，用以收集从叶轮中甩出的液体，并引向扩散管至泵出口泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷下图为吸入室类型a)直锥形 （b）弯管形 （c）螺旋形1、吸水室的作用：（1）将液体从吸水管路引入叶轮的进口处（引水）2）为了使泵有较好的能量性能和汽蚀性能，要求液体流过吸水室3）使水力损失最小且液体流入叶轮进口时速度分布均匀下图为压出室类型（a）导叶 (b)空间导叶 (c)螺旋压水室 (d)环形压水室2、压出室作用：把叶轮出口处流出来的液体收集起来，并把它送入压水管路，即① 收集液流② 部分动能转化为压能（减少水力损失）③ 消除旋转在开泵之前，首先必须向泵内和吸水管中灌满水，然后起动电机在泵壳内旋转在离心力的作用下，水自轮中心抛向轮缘，并进入断面逐渐扩大的螺壳内，使水流的速度逐渐降低，使一部分动压变为静压，最后将水导至排水管，与此同时，叶轮吸水管处产生真空，使大气压力作用下的水通过滤水器、底阀、吸水管连续不断地进入叶轮，使排水工作不间断地连续进行二、转动部分主要由泵轴及装在泵轴上的数个叶轮和一个用以平衡轴向推力的平衡盘所组成。

1、 叶轮叶轮是离心式水泵的主要部零件，也是唯一的做功部件，其作用是将电动机输入的机械能传递给水，使水的压力能和动能得到提高叶轮型式有闭式、开式、半开式三种闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体；半开式叶轮由叶片和后盖板组成，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率较低；开式叶轮只有叶片，两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高一般的离心泵叶轮多为此类离心式叶轮的结构型式（a）单吸闭式 （b）单吸半开式（c）单吸开式（d）双吸式 叶轮一般由铸铁和铸钢制造，目前输送无腐蚀性清水用的离心式水泵的叶轮，都用铸铁铸造加工而成输送腐蚀性液体的离心式水泵的叶轮，多用耐酸青铜，镍络合金钢等金属材料制成叶轮按其构造可分为封闭式和敞开式两种2、泵轴 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件3、平衡盘 平衡盘作用是消除水泵的轴向推力离心式水泵工作时，由于叶轮前后轮盘外侧所受的压力不同而产生压力差，它使叶轮沿轴线方向产生指向吸水侧的推力，称为轴向推力它会使运转部分与固定部分产生磨损而损坏。

为平衡这一推力，在单级水泵中多采用在最末一级叶轮后面加平衡盘的方法来平衡轴向推力水泵工作时，平衡盘可以自动地平衡轴向推力，使水泵转子在轴向窜动方面能基本上保持理想的中间状态，从而保证了水泵的固定部分和转动部分相对地减少磨损，延长了零部件的使用寿命三、固定部分 固定部分主要包括进水段（前段）、出水段（后段）和中间段等部件，并用拉紧螺栓（穿杠）将它们连接在一起，吸水口位于进水段，为水平方向，出水口位于出水段，为垂直向上四、轴承部分水泵转子部分支撑在泵轴两端的轴承上，用黄油润滑五、水泵的密封水泵各段之间的静止结合面采用金属面密封，并设有O型密封圈作为辅助密件，转动部分。