小型泵站设计

型 设

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小 泵 站 计

第1章 小型泵站设计概论

1.1 小型泵站的特点

1.1.1 泵站定义

泵站是以抽水为目的，由一整套机电设备和为其配套的土建工程设施所组成的水工建筑物。机电设备是由作为核心设备的水泵及其配套的动力机、传动装置、管道系统、电气控制设备和相关的辅助设备所构成。配套土建工程包括泵房及上部结构，进、出水建筑物及其配套的控制涵、闸等。从广义上说，由泵站及其相连的引水灌排系统和附属的管理设施则一起构成泵站系统。 1.1.2 泵站分类

在我国的农业生产中，排灌泵站（习惯上把这一技术措施称之为机电排灌）己成为农业稳产高产、旱涝保收的重要保证。同时，随着国民经济的迅速发展，泵站已从单一的农用排灌发展到工业、交通、电力、船舶、城市供排水及防洪等国民经济的许多重要部门。 从总的方面分类，根据泵站的用途、规模、泵型或动力类型的不同，泵站有其不同的名称。按其用途可分为灌溉泵站、排涝泵站、排灌结合泵站及补水（补库）泵站四种；按泵站规模又可分为大、中、小型泵站；按泵站的提水高度又可分为高扬程泵站、中等扬程泵站及低（超低）扬程泵站；按水泵的配套动力类型可分为电力泵站、机力泵站和机电混装泵站；按其所用的水泵类型又可分为轴流泵站、混流泵站、离心泵站、圬工泵站及潜水泵站等几种。

本设计所涉及的泵站范围主要是流量在10 m/s以下、泵的口径不超过500mm的泵型及单级扬程不超过50m的泵站。 1.1. 3不同类型地区泵站的特点

根据不同类型地区的特点，其所建泵站无论是泵型还是泵站的型式都体现出不同的特点。

（1）低洼圩区；主要分布于江苏省里下河和太湖河网地区、浙江省杭嘉湖地区、广东省珠江三角洲等地区。这些地区地势平坦而低洼。当暴雨时，内涝普积，外水压境，外水位常接近或高出地面无法自排。在天旱时，外水位往往低于地面不能引灌。因此，在低洼圩区必须积极发展机电排灌。在这类地区，机电排灌的特点是排涝模数大于灌溉模数。建站中，多以低扬程排涝站为主，排灌降结合，有的也建有单灌站。其泵型一般采用低扬程轴流泵和圬工泵，净扬程平均在3m以下。泵站的布局上，采取统一规划、分散布点，即按排涝标准统一配备装机容量，按排灌的要求分散设点建站，做到大联圩分级排涝，小灌区（100亩左右）分散灌溉。低扬程排涝站采用圬工泵或高比转速轴流泵为主，灌排站采用轴流泵和混流泵为主。

（2）平原地区：主要集中于山东、江苏、浙江、广东、辽宁、河北、上海、天津等沿海地区及内地湖北、湖南、黑龙江等省沿江、河、湖泊地区。广布于黄、淮、沂、沭、泗

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和长江、珠江、黑龙江等河道的中下游。地势平坦，微缓倾斜，在大部分平原坡地及沿海垦区，一般自流灌溉条件差，泵站提水扬程多在5~7m左右。这些地区地下水埋深一般在3~5m以上。因此，除需建泵站提水外，同时还需开发地下水，发展井灌，以补充地面径流之不足。泵站的型式一般有两种，一种为补水站，起调节水量、补充水源的作用；另一种是灌溉站，提取内部沟河蓄水，进行抗旱灌溉。

在江苏、湖北、湖南等省建有大中型水利枢纽工程的地区除建有大型泵站在流域间进行调水外，在这些地区还建有以灌溉或灌排结合为主的小型泵站，灌溉扬程多在5~7m左右，排涝扬程多在3~6m左右。在沿江沿海平原，由于受潮汐影响，水位时涨时落，易涝易旱。旱时需提水以补水源，涝时则需提水外排。因此，在建站时，往往引、蓄、排、降多功能相结合。这类泵站由于年工作时间较长，因此在设计时应充分考虑泵的工作性能在高效区内工作，以节约能耗，降低成本。

（3）山丘地区：我国大部分地区，特别是内地省区，山丘绵延起伏。山丘岗地，由于塘库少，被复差，大雨蓄不住，水土流失严重，灌溉水源普遍不足，这些地区多通过建泵站多级提水灌溉。在一些拦蓄条件较好的山丘区，库塘较多，机电排灌主要任务在于提水以补充地面径流蓄水的不足，提高灌溉保证率。这类泵站一般多是忙时灌田，闲时灌塘。在丰水年多用塘水，缺水年则开机补塘，平衡高峰用水量。由于山丘区的耕地多集中于岗坡，提水扬程多在50m以下，一般通过建二级或二级站多级提水上山，泵型多为双吸式离心泵，单级扬程在10~30m左右。少数高扬程泵站使用单吸式离心泵，单级扬程可达50m以上。

（4）城镇地区：随着我国各地城市和中小城镇建设的迅速发展，城市防洪除涝已显得日渐重要和迫切。建设泵站是城镇防洪、除涝、保安的重要措施。泵站担负着抽排内水的重要任务。由于城市防洪扬程较低，且所需流量大，要求能在短时间内及时排除积水，降低内水位。另外，这类泵站功能较为单一，且年工作时间短。因此这类泵站应选用工作可靠、结构简单的中型轴流泵。考虑到城市用地紧张，低扬程潜水电泵也是一种可供选择的泵型。在设计选型中，这类泵站应主要考虑工作的可靠性，确保机组能安全运行。为充分发挥这类泵站的效益，应尽量在规划中与城市排污泵站相合。

1.2小型泵站的结构型式

小型泵站结构型式因泵站的用途、水泵的类型、安装的方式等因素不同而不同。按泵站基础分，有分基型、共基型、块基型泵房；按泵室是否有水分，有干室型和湿室型；按其进水方式，又有开敞式、封闭式、流道式、涵洞式进水等；按其出水方式，又有开敞式出水、压力水箱出水等型式；按泵轴的安装方向，有立式、卧式、斜式之分；按机组布置方式分，有单列、双列、交叉布置等型式；按机房的形状分，有矩形、圆形、外弧形、内弧形、六角形、折线形等区分；在土建结构型式上，又有框架式、墩墙式、拱墙式、桩基式等泵站类型；在机组安装位置上，又有落井、半落井、潜没式、移动式之分；在泵站枢纽布置上，又有单排、单灌、排灌结合和排、灌、自排、自引多功能结合以及闸站结合等多种型式。按照小型泵站的布置型式，有堤身式和堤后式两种。采用堤后式布置时，站身

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不直接挡水，出水池离站身有一段距离。这种型式出水管道较长，但机房和出水池之间可作为交通道路之用。堤身式泵站是利用机房直接挡水，机房后墙即为出水池墙，这种型式由于出水管道短，在小型混流泵站和轴流泵站中采用较多。这种布置型式由于出水池与机房联为一体，因此在出水池位置较高时，出水池通常均建于回填土上。为了不致因沉陷不均而影响工程安全，在施工中要注意回填土的夯实，同时应设置必要的沉陷止水缝。另外由于出水池与机房连接为一体，渗径缩短，因此，在设计中必须进行防渗验算，以确保站身稳定和安全。

1．3 小型泵站的设计原则

一般小型泵站的设计应本着下列原则进行：

（1）总体布置应合理，特别是排灌结合或自排、自引与提水相结合的泵站以及闸站结合的泵站，在布置上应力求紧凑，充分利用建筑物进行调节。

（2）在泵型的选择上应力求使泵站设计扬程与水泵额定扬程相一致，且满足灌溉与排水流量的要求。并尽量选用技术上先进的泵型，以保证泵站装置效率高，运行费用省。同时所选用的泵型应是比较成熟的泵型，有一定的运行实践，应尽量避免选用试验泵型。 （3）泵型的选择要充分考虑泵站的用途和工作性质。对那些年工作时间较长的灌溉和补水泵站应选择高效区范围宽, 且效率高、汽蚀性能好的泵型。对那些以排涝为主的泵站则应选择工作性能可靠、结构简单的泵型。

（4）工程布置应尽量采用正向进水，确保每台机组的进水条件良好，流态均匀。在工程布置上不得不采用侧向进水时，在设计中应尽量延长侧向进水口与水泵的距离，并采取一定的导流措施。

（5）出水池的设计应尽量避免急弯而引起水流撞击、壅高。压力水箱的设计应避免各出水管道水流的相互冲击而增加能量损耗。

（6）应尽量采用当地可利用的建筑材料。设计应保证施工简单、方便，且工程投资较少。

1.4小型泵站的设计步骤

1.4.1资料搜集

包括兴建缘由、设计流量、水位组合、地质资料、地形状况、水文、气象资料、交通状况、电源情况以及对设计的一些特殊要求等。 1.4.2机泵选型

包括泵型及泵的规格的确定，调节方式，泵的台数确定；电动机功率及型号（含极数）的确定；传动方式的确定。 1.4.3枢纽布置

包括站址的确定、取水口的布置、引水路线的确定、输水渠或容泄区的布置以及站身的基本型式（堤身式或堤后式）和进水方向（正向进水或侧向进水）、出水方向（正向出水

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或侧向出水）等。对担负多种功能的泵站，还应确定实现各种功能的方案和方法。 1.4.4辅助设备的布置方案

包括真空泵的布置；起重设备的布置；拦污方式；传动计算；进出水管道直径和管道材料、管道附件（闸阀、逆止阀等）的确定等。 1.4.5站身布置

(1)泵房结构型式选择：根据泵型、地形、水源、水位变幅等情况确定采用泵房的结构型式。

(2)断流方式选择：根据泵房结构型式及布置要求，确定采用拍门、虹吸真空破坏、快速闸门等断流方式。在小型泵站中，一般以拍门断流方式为好。

(3)机房布置：包括机组布置、管路布置、检修间及主要配电设备和辅助设备的布置。

(4)机房平面尺寸的确定：根据以上布置的要求确定机房的宽度、长度。 (5)机房高度的确定：根据泵型及起重要求和起重设备的型式确定机房高度。

(6)机房各部分高程的确定：包括水泵、电机安装高程；机房底板、水泵梁、电机梁、地面、屋面大梁、进出水池等各部分高程。 1.4.6水泵工况点核核

根据最后确定的管道及附件布置，计算管路局部损失和沿程损失，并确定水泵工作点。在设计工况下，工作点应落在高效区范围内，同时能满足各种要求的水位组合和流量，并保证电动机安全运行。 1.4.7进水建筑物设计

(1)引河设计：包括引河底宽、边坡、底坡、水深等参数的确定。

(2)前池的设计：主要确定前池的宽度、扩散角、长度、底坡、翼墙型式及前池冒水孔、反滤层的尺寸和型式等。

(3)进水池的设计：主要确定进水池的型式、宽度、长度、进水管喇叭口悬空高、淹没深度、进水池后壁型式和形状、管口至后壁的距离以及拦污设施等。 1.4.8出水建筑物设计

(1)出水型式的确定：根据泵房结构型式和布置要求，确定采用开敞式出水池或压力水箱。

(2)出水池的设计： 确定出水池宽度、深度、长度与衔接段尺寸等。 (3)压力水箱设计： 包括压力水箱的结构型式、平面尺寸、高度等。

(4)泄水建筑物设计： 对排涝或排灌泵站还需考虑泄水建筑物部分的布置和尺寸确定及结构设计。

1.4.9绘制机房平面和剖面草图

根据以上的布置和尺寸，在方格纸上绘制出机房的平面图和站身剖面图，并进行合理的调整。

1.4.10机房整体稳定及地基应力校核

根据水力计算和设备布置初步拟定机房平面和剖面尺寸之后，对湿室型机房需进行抗渗、抗滑和地基应力核核；对干室型机房还需进行抗浮稳定校核。在不能满足稳定要求时，

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必需对机房内设备布置进行调整或对机房尺寸进行修改。在地基应力不能满足要求时，应对地基处理方法进行设计。 1.4.11结构设计

(1)机房结构计算： ①底板的结构设计。

②水泵房的结构设计：包括水泵梁、中墩、边墩的设计或框架等结构型式设计。 ③电机房的结构设计；包括电机层楼板、电机梁、框架的结构设计。

④房屋设计：包括屋顶、屋面大梁、砖墙、腰箍、立柱、行车梁等结构计算。 (2)挡土墙设计：包括机房两侧、后墙、出水池、前池翼墙等处起挡土作用的挡土墙的设计。

(3)压力水管设计：对高扬程泵站，出水管道很长，出水管道的投资在总投资中占有很大比重。必须进行下列计算:

① 出水管道布置及并联方式。 ②经济管径选择。 ③水锤计算。 ④镇墩、支墩计算。

(4)压力水箱及出水池结构设计。 (5)压力涵洞设计。

(6)基础设计：对分基型泵房还包括机房基础结构计算、地基处理计算、机组基础设计等。

1.4.12辅助设备的设计和选型配套

包括管道及其配件、传动、起重、通风、排水、抽真空、量测仪表和设备等的设计、选型、配套。 1.4.13电气设计

包括一次主接线和二次接线以及电气设备和高、低压开关屏的选型、室外变电设计、防雷设计、接地设计和室内配电设计。

以上所给出的步骤，根据所设计的泵站的规模和泵型而不尽相同。有些小型泵站则凭经验确定结构尺寸，但往往由于泵型选择不当及对泵站进出水缺乏合理的设计，使泵站装置效率偏低或造成工程投资的浪费。有些则由于缺乏设计而引起工程质量事故，造成不必要的损失。因此，对小型泵站进行必要的设计和计算是非常重要的。

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第2章 小型泵站设计参数的确定

2.1设计标准

防洪、排水、灌溉设计标准，是确定泵站工程规模大小的重要依据，一定要根据国民经济的发展水平和经济效益确定。对人多地少、工副业发达、经济基础好、农业高产的经济发达地区，设计标准应适当提高，以防一旦失误而造成重大经济损失。 2.1.1防洪设计标准

泵站工程的防洪设计标准，应按泵站建筑物的级别确定。如表2-1所示。

表2-1 泵站工程水工建筑物防洪设计标准 建筑物级别 洪水重现期（年） 正常运行 非常运行 1 >100 >500 2 100~50 200 3 50~20 100 4~5 20~10 50 对一般小型泵站按4~5级建筑物考虑，按10~20年一遇的洪水设计，按50年一遇的洪水校核。

2.1.2 排水设计标准

排水设计标准是确定排涝泵站规模的重要依据。排水标准定得越高，则装机容量越大；定得越低，则在暴雨超过设计标准时，排涝历时将比设计情况要增加，作物可能受淹而造成减产或损失。因此，排水设计标准应以涝区发生一定重现期的暴雨不受涝、渍为准。其暴雨重现期应进行经济比较确定。一般采用5~10年一遇的暴雨标准，条件较好或有特殊要求的地区，经过论证，标准可以适当提高。

排水标准中的暴雨历时和排水时期，应根据排涝区的暴雨特性及暴雨量、河网、湖泊的调蓄情况，以及作物的耐淹水深或耐渍情况等具体条件确定。

对于具体有调蓄容积的排水系统，应根据调蓄容积的大小，采用较长历时的设计暴雨或采用一定间歇期的前后两次连续暴雨作为设计标准，其排空调蓄容积的时间，应根据当地暴雨特性，统计分析两次暴雨的间歇天数确定。

各地区所采用的暴雨重现期、排涝设计标准如表2-2所示。

表2-2 我国主要地区的暴雨重现期和排涝设计标准

地 区 湖北平原 湖南洞庭湖区 安徽巢湖、芜湖、安 庆地区

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暴 雨 重 现 期 10年一遇 10年一遇 5~10年一遇 排 涝 设 计 标 准 内排站3天暴雨排至作物耐淹水深，2天排走调蓄水量共5天；外排站3天暴雨7~11天排完；用于内排站及排田5天，排渠调蓄水1天，调蓄区1~4天。 排田，3天暴雨，3天排至水稻耐淹水深；排湖，15天暴雨，15天排完，3天末排至田间水稻耐淹水深，5~10天全部排完，其余湖泊蓄水7~10天排完。 3天暴雨，3天排完排至作物耐淹水深。

江苏水网圩区 浙江杭嘉湖地区 上海郊县 广东珠江三角洲 江西鄱阳湖区 河北白洋淀 辽宁平原 大于10年一遇 10年一遇 10~20年一遇 5~10年一遇 10年一遇 5年一遇 5年一遇 日雨200mm，2天排出(雨后一天排出)。 一日暴雨，2天排出，不考虑田间蓄水。 24小时暴雨200mm,1~2天排出，不考虑田间蓄水。蔬菜田当日暴雨，当日排出。 24小时暴雨2天排至作物耐淹水深（200~300mm）。 3日暴雨不成涝。 一日暴雨（114mm）3天排出。 3日暴雨，3天排至作物耐淹水深（130~170mm）。

2.1.3灌溉设计标准

灌溉设计标准是确定灌溉泵站装机容量的重要依据，应根据灌区水土资源、水文气象、作物组成以及工程效益、灌溉成本等情况等合理确定。灌溉设计标准一般以灌溉设计保证率表示，即：

p?n?100% (2-1) N式中 p—灌溉保证率（%）；

n—设计灌溉用水量全部获得满足的年份（年）；

N—计算的总年数，当采用时历年法计算时，时历年系列一般不应少于15年。

泵站工程设计中，灌溉设计保证率是以保证在比较严重干旱年份时使作物获得丰产所需的灌溉水量为设计标准。如泵站能解决５~10年一遇的旱情，即100年中有80~90年的灌溉用水可以得到保证，其灌溉保证率为：p=(80~90)/100=80~90%。灌溉设计保证率p，对缺水地区，以旱作物为主采用50~75%，以水稻为主采用70~80%；对于丰水地区，以旱作物为主采用70~80%，以水稻为主采用75~95%。

在以外水为主要水源时，能否取得干旱年所需的灌溉用水量，关键在于外河水位能否保证水泵正常提水。因此，保证率主要是要求外河枯水位的水位频率，设计时常以灌溉用水期外河80~90%频率的枯水位或历史上最枯水位作为设计依据。

对小型泵站，常以干旱无雨作物需水量最为紧迫时的一次用水量作为灌溉设计标准。对旱作物区，一般以播前灌水定额为依据（50~60m3/亩）。对水稻区，以泡田期用水定额为依据，不同土壤的稻田泡水定额如表2-3所示。对于水源缺乏或扬程很高的地区，应适当降低灌水定额，以节约用水，并扩大灌溉面积。

表2-3 水稻泡田定额（m3/亩） 土壤类别 粘土、粘壤土 中壤土、砂壤土 轻砂壤土 h<2m h>2m h<2m h>2m 地下水埋深h(m) 泡田定额（m3/亩） 50~80 70~100 80~120 80~130 100~160 2.2 设计流量的确定

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2.2.1 灌溉泵站设计流量的确定

(1)无调蓄容积，直接灌溉的灌区

对无调蓄容积，利用干渠作为直接灌溉的泵站，其设计流量按作物生长期内用水高峰段各种作物所需的水量确定。泵站设计流量按下式计算：

Q??mA （2-2）

3600Tt?3

式中 Q—灌溉设计流量（m/s）;

m—用水高峰期时段内各种作物的设计净灌水定额（m3/亩）； A—相应时段内，各种作物的灌溉面积（亩）；

T—灌水历时（日）或灌水天数（日），参考表2-4确定；在经济发达的地区，应取小值；

t—泵站日开机小时(h)，对农村及偏远地区，应考虑线路停电的因素，一般取18~20h； η—渠系水利用系数，与该渠系所控制的面积大小、渠系土质、渠道长度、防渗措施等因素有关。对于无防渗措施的渠道，η可参考表2-5确定。对于有防渗措施的渠道，渠系水利用系数η1可按下式计算：

η１=η+α（１-η） （2-3） α—渠道采取防渗措施后减少渗漏的百分数，与防渗所采用的材料有关。对素混凝土α=0.85~0.90；钢筋混凝土α=0.95~1.0；挂淤后的干砌卵石α=0.5~0.8；干砌卵石灌浆和沥青混凝土α=0.8~0.95；粘土α=0.8~0.9；塑料薄膜α=0.9。

对渠系水利用系数，在初步设计或资料不足时，也可以按灌区规模确定，一般大型灌区采用0.55，中型灌区采用0.65，小型灌区取0.75。

表2-4 不同作物不同生长期的轮灌天数

作物名称 水稻 冬小麦 生长期 泡田水 生育期补水 播前灌水 拔节灌水 灌浆灌水 表2-5 渠系水利用系数 灌溉面积（万亩） 渠系利用系数η <1 0.75~0.85 1~10 0.70~0.75 10~30 0.65~0.70 30~100 0.60~0.65 >100 0.50~0.60 轮灌天数 7~10 3~7 10~20 10~15 5~10 作物名称 棉花 玉米 生长期 幼苗期灌水 花铃期灌水 吐絮期灌水 拔节期灌水 吐穗期灌水 灌浆期灌水 轮灌天数 6~10 6~10 8~15 10~15 8~15 5~10 * 水稻灌区渠系水利用系数取大值

【例】某灌区共有12500亩耕地，其中稻田8500亩，棉花田4000亩。全区土壤均为粘壤土。现6月15日开始泡田插秧，要求8天内完成，在这期间正值棉花现蕾也需浇灌。试求灌溉泵站的设计流量应为多少，才能满足上述灌溉要求？

【解】根据表2-3，取水稻田泡田定额为70 m3/亩，泡田时间为8天，棉花现蕾期灌水

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定额采用40 m3/亩，轮灌时间为8天，全灌区根据土质和灌溉面积大小，渠系利用系数取η=0.85。

泡田期8天，平均每天泡田8500/8=1062.5亩，最大用水流量发生在第八天，泵站不但要提供第八天的1062.5亩泡田用水和4000/8=500亩棉花田灌溉水，还要提供前七天已泡田栽秧的7×1062.5=7437.5亩的秧苗补水。一般水稻生育期每昼夜耗水6~10mm，孕穗开花期每昼夜耗水10~15mm，取稻田苗期每日耗水深为8mm。按灌溉站每天开机20h计算，则每天泡田水和棉花灌溉用水流量为：

Q1??mA70?8500?40?4000??1.542 m3/s

3600Tt?3600?8?20?0.85第八天秧田的灌溉补水流量为：

Q2?7437.5?667?0.008/s ?0.648 m3

3600?20?0.85灌溉泵站设计流量Q=Q1+Q2=1.542+0.648=2.19 m3/s (2) 有调蓄容积的灌区

在山丘地区，以塘坝水库蓄水灌溉为主，在水库蓄水量不足时，应根据水库塘坝调蓄容量的大小，适当削减设计流量。在这种情况下，泵站设计流量按下式确定：

Q?MA?VN （2-4）

3600Tt式中 Q—有调蓄容积时的灌溉补水设计流量（m3/s）；

M—70天的灌溉定额，取300~500 m3/亩； A—灌溉面积（亩）；

V—塘坝水库的有效蓄水容积 (m3 )；

N—塘坝水库在70天内的复蓄径流有效次数，在泡田前取N=0.5，在水稻生育期取N=0.5~1.5；

T—抗旱天数，取T=70天； t—每天开机时数，取15~20h。

【例】某灌区，灌区面积15000亩，有一水库可蓄水2万m3，由于蓄水不足，拟建一补水灌溉泵站，试确定泵站设计流量？

【解】取70天内的灌水定额为500 m3/亩，水库复蓄径流有效次数N=1.2，泵站每天开机时间取t=16h，则补水泵站设计流量为：

Q?MA?VN500?15000?20000?1.2/s ??1.85 m3

3600Tt3600?70?16(3)灌溉模数法

如果灌区作物组成不易确定以及在泵站初步设计时，可根据不同地区历年中灌溉工程的统计资料，按下式计算设计流量。

Q=qA (2-5)

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式中 q—灌溉模数（m3/s／万亩）。平原湖区，取q=1.0~1.5；丘陵地区、小型灌区，取q=1.0；大型灌区，取q=1.5~2.0；

A—灌溉面积（万亩）。

综上所述，灌溉设计流量应根据灌溉面积、作物组成、灌水定额、每次灌水延续时间及渠系水利用系数进行计算，同时要加强各级渠道防渗措施，以提高渠系水利用系数。机组的日开机小时应根据机电设备运行条件、灌溉要求及供电情况确定。在提蓄结合灌区中计算提灌设计流量时，最好先绘制净灌水率图，而后用调节水量削弱灌水率高峰值，这样可减少提灌设计流量，减小泵站装机容量，降低工程投资。

泵站的装机流量，是指灌溉设计流量和备用机组流量的总和。但备用机组流量（包括加大流量）不应该超过灌溉设计流量的20%。对于多泥砂水源和装机台数少于４台的泵站，经过论证，备用机组流量可适当增加。但在多雨地区以排水为主的泵站，一般可不设备用机组。

2.2.2排涝泵站设计流量的确定（略）

2.3特征水位的确定

2.3.1灌溉泵站的特征水位 2.3.1.1进水池水位

(1)最高防洪水位

最高防洪水位按泵站工程防洪设计标准确定，按表2-1中所确定的暴雨频率确定防洪水位。该水位是确定泵站机房等具有防洪要求的防洪墙及电机层高程的依据，是保证泵站安全所必需的水位。

(2)最高运行水位

最高运行水位即历年平均最高水位，用于水泵工作点的校核。对离心泵站，最高运行水位还是确定最低扬程时配套电机功率的依据。

(3)设计水位

从河流和水库取水的泵站，应取历年灌溉期相应于设计保证率的日或旬平均水位作为设计水位；从渠道取水的泵站，应与渠道设计水位相适应。设计水位是计算水泵设计扬程的依据。

(4)最低运行水位

从河流取水的泵站，可取历年灌溉期河流（水源）相应于灌溉保证率90~95%的年最低日平均水位作为最低运行水位；从水库或湖泊提水的泵站，可采用水库的死水位或湖泊的低水位；从渠道提水的泵站，可采用不低于泵站设计流量40%时相应的水位。以上各种水位，均应考虑建站后冲淤变化的影响。最低运行水位是确定水泵安装高程的依据。如确定偏高，不仅会给机组运行造成困难，还会造成水泵汽蚀、振动；但如确定偏低，将使泵站挖深增加，加大工程投资。对轴流泵站而言，最低运行水位也是确定水泵最高扬程和配套电机功率的依据。 2.3.1.2出水池水位

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(1)最高水位

出水池最高水位应与输水渠道或河道的防洪水位相适应。在出水池直接与外河连接时，才有最高水位。该水位是确定出水池高程的依据。

(2)最高运行水位

一般为泵站运行最大流量所相应的水位。该水位是确定水泵最高扬程和出水池高程的依据。

(3)设计水位

根据灌溉设计流量的要求，应按灌区末级渠道的设计水位推算到出水池的水位。有通航要求的河道应以设计通航水位进行校核。该水位用于计算设计扬程。

(4)最低运行水位

一般为泵站运行最小流量所相应的水位。有通航任务时，应满足最低通航水位的要求。该水位是确定水泵最低扬程和确定出水管口高程的依据。 2.3.2排涝泵站的特征水位（略）

2.4特征扬程（净扬程）的确定

2.4.1设计扬程

设计扬程是泵站进、出水池在设计水位时的水位差。在此扬程下，泵站的提水流量应满足灌排设计流量的要求，同时机组效率较高。 2.4.2最高扬程

排涝泵站按出水池最高运行水位与进水池设计水位之间的水位差计算；灌溉泵站按出水池最高运行水位或设计水位与进水池最低运行水位之间的水位差计算。 2.4.3最低扬程

排涝泵站按出水池最低运行水位与进水池设计水位或最高运行水位之间的水位差计算；灌溉泵站按出水池最低运行水位与进水池设计水位或最高运行水位之间的水位差计算。 2.4.4平均扬程

平均扬程是灌排季节中泵站出现机遇最多、运行历时最长的工作扬程。在此扬程下，水泵应在高效区下工作。平均扬程可按下式计算：

H??HQt?Qtiiiii (2-10)

式中 H—泵站平均净扬程(m)； ti—提水期间各时段历时(h)； Hi—相应时段的运行扬程(m)； Qi—相应时段的提水流量(m/s)。

3

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2.5 不同类型泵站扬程的确定

对于一般小型泵站来说，在设计时往往缺乏资料，一些水位难于确定。在这种情况下，可以根据泵站的作用和己有的水位进行组合，来确定泵站设计净扬程和校核净扬程。三种类型的泵站水位组合如表2-6所示。表中所述各项水位均为推算至泵站进出水池的水位。对灌排结合的泵站，在确定设计扬程时，应根据该站灌溉与排涝的频率及运行时间的多少来选择一个设计扬程作为泵站的设计扬程。

表2-6 泵站上下水位组合表

净扬程 设 计 净扬程 校 核 净扬程 灌 溉 泵 站 灌溉渠首水位-水源平均水位或灌溉用水高峰期低水位 灌溉渠首水位-水源最低水位 排 涝 泵 站 平均外河高水位-排区常水位或预降水位 外河最高洪水位-预降水位 排 灌 结 合 泵 站 灌 溉 灌溉渠首水位-灌溉水源平均水位（结合排水时，取排区常水位） 灌溉渠首水位-灌溉最低水位 外河最高洪水位-脱险水位或预降水位 排 涝 平均外河高水位-脱险水位或预降水位

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第3章 小型泵站水泵选型

3.1小型泵站常用泵型

3.1.1叶片泵的分类

叶片泵是排灌用的最主要泵型，仅农用泵我国就已拥有44个系列，424个品种和1002个规格，为了更好地适应国民经济发展的要求，我国正逐步对旧水泵系列产品进行更新换代，改造旧系列，发展新系列，大力开发有发展前途的新泵型。叶片泵种类很多，每一种水泵又有许多规格。为了便于选用，把各种不同类型的水泵按其尺寸大小、扬程、流量、转速和结构型式等，分别编成不同的型号。

水泵型号都用汉语拼音字母和其前后一些数字来表示。一般用拼音字母表示水泵种类、结构型式。拼音字母前面的数字表示的水泵进口直径（井泵表示最小井管内径），用mm或英寸表示。拼音字母后面的数字表示该泵的性能参数，如比转速、扬程（m）、流量（m3/s）、叶轮级数等。有些型号后面还附有一些符号，如A、B、或S等，表示水泵叶轮车削的档次或改型设计等。

有些水泵由于型号不断改进，型号表示的意义和内容也随之改变。因此，在水泵选型、配套时要注意查清。

常用叶片泵主要分类如下。 3.1.1.1离心泵

(1)卧式泵：有单级式和多级式两种型式。在单级式泵中又可分为单吸式[如B（BA）型、IB、IS型]双吸式[如S（Sh）型、SA型]两种型式；多级式泵一般表示为D（DA）型。

(2)立式泵：一般用L表示，如SLA型。 3.1.1.2混流泵

(1)卧式泵：如HB、HW型。

(2)立式泵：有蜗壳式[如HL型、HLB型、HLWB型] 和导叶式[如HL型、HD型、HLB型]两种型式。 3.1.1.3轴流泵

（1）立式：如ZLB型、ZLQ型、ZL型。 （2）卧式：如ZW型、ZWB型。 （3）斜式：如ZXB型、ZXQ型。 （4）贯流式：如ZGB、ZGQ、GWB型。 （5）轴伸式

（6）圬工式：如WZL型。 3.1.1.4深井泵

（1）长轴泵：如JD型、J型。

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（2）简易长轴泵：如J型、TJ型、NJ型 3.1.1.5潜水泵

（1）小口径：如JQ型、NQ型、QSB型、QS型。 （2）大口径：如QSZ型、QZ型。 3.1.1.6喷灌泵

(1)自吸泵：如BPZ型。 (2)离心泵：如BP型。 3.1.1.7水轮泵

(1)单级：如AT型。

(2)多级：如XW型、川型。 3.1.2离心泵

(1)单级单吸离心泵

单级单吸离心泵结构简单，操作方便、维护与检修容易。主要型号有B(BA)型、IS(IB)型，其口径为12.5~200mm(1/2~8英寸)，流量为4.5 m3/h~360 m3/s，扬程自8m到98m。目前，B型离心泵已有17个基本型号和22种变型型号，具有小流量、高扬程特点，适用于丘陵山区等小型灌区提水之用。 （2）单级双吸离心泵

单级双吸离心泵是一种单级、双吸中开式离心泵，具有扬程较高、流量较大、检修方便的特点，是机电排灌中用得较多的泵型。

双吸离心泵有S(Sh)型和SA型，其口径范围为150~1200mm(6~48英寸)，大型湘江泵口径达1400mm(56英寸)。比转速范围为60~300，扬程范围10~140m，流量范围0.03~6.5 m3/s。双吸离心泵规格品种比较齐全，每个品种又有不同车削直径的叶轮可以调换。因此，根据排灌流量、扬程的要求容易选型，广泛用于丘陵山区高地提水灌溉的需要。

双吸式离心泵的吸入口和吐出口都位于泵轴中心线的下方，成水平方向，与轴线呈垂直位置，泵盖用双头螺栓及圆锥定位螺钉固定在泵体上，无需拆卸进、出水管路及电动机即可进行检修。双吸泵由于叶轮对称布置，轴向力互相抵消，不需设置轴向力平衡装置。

S（Sh）型泵从传动方向看水泵是逆时针方向旋转，从水泵进水口向出水口方向看联轴器位于泵的右侧。如果在泵房布置时，需要将联轴器换至左侧，那么在泵站设计和水泵订货时必须加以说明，以便由生产厂进行调向。

S型泵是国家推荐的节能新产品，采用了优秀水力模型，与同样工作参数的Sh型泵相比，水泵效率提高了2~7%。轴功率下降了7~8%。目前，S型泵口径从150mm到500mm，共有21种42个规格，最高扬程达125m，最大流量达0.56 m3/s。

Sh型泵原为全国泵行业联合设计产品，现已被列为淘汰产品，逐步为S型泵所替代。目前有一部分Sh型泵在国家尚未宣布S型泵替代产品前，仍继续生产和使用。除已淘汰的Sh型泵外，尚有13种28个规格，其口径从200~1200mm(8~48英寸)。

SA型双吸泵结构与S型基本相似，效率较高，一般在80~92%之间。口径为250~800mm（10~32英寸），共有10种37个规格可供选用。

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湘江型双吸泵是一种大型离心泵，口径为1400mm(56英寸)。比转速有230和280两种，最大流量达6.5 m3/s，设计扬程25~18m，是高扬程大型提水工程的泵型之一。

双吸式离心泵除卧式安装外，根据需要也可以设计立式安装的形式。目前主在有SLA型，其性能与相同规格的SA型泵相同。

(3)多级单吸离心泵

多级单吸离心泵适用扬程比较高的场合。口径50~200mm(2~8英寸)，流量25~450 m3/h。根据需要，叶轮2~10级，扬程14~600m，也有高达1000m以上的。与单级单吸离心泵相比，多级单吸离心泵扬程高，结构复杂，维护困难。目前，最常见的品种有DA型 、D型、DG型，其中D型是DA型的改型泵，性能较好，可用于高扬程地区提水灌溉。 3.1.3混流泵

混流泵是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵型。扬程适中，流量较大，高效区范围宽，功率曲线较为平坦。且结构简单，安装维修方便，重量轻，价格低。与轴流泵相比，泵房投资省，施工安装容易。因此是平原河网地区及浅丘地区的优选泵型。它的发展将部分取代离心泵和轴流泵，有着广阔的应用和发展前景。

混流泵按出水室的不同，有蜗壳式和导叶式两种，现分别介绍如下： (1) 蜗壳式混流泵

蜗壳式混流泵为卧式、单级、单吸悬臂式结构。主要有HB、HBC和HW型等几种型号，泵的比转速范围300~600。HBC型泵是HB型的改型泵，HW型泵经过改型设计，采用了优秀的水力模型，具有效率高、流量大的特点，与HB型泵相比，平均流量增加了30%。

目前HBC和HB型泵口径从150~650mm（6~26英寸)。除26HB-30型泵扬程达14m外，其余泵型扬程大多在10m以下。HB（HBC）型泵中，150~300mm口径泵型为垂直出水型，350mm口径有垂直和水平出水两种型式，400~650mm口径泵型为水平出水型。

近年来，为了适应低扬程泵站的需要，研制开发了比转速500和600的HW型低扬程混流泵。目前HW型混流泵已有8种口径22个品种，口径300~700mm，扬程分为5m、8m、12m三个档次，供不同扬程地区选用。

丰产牌混流泵也是各地广泛使用的泵型，结构与HB型基本相同。有21个品种24种规格，口径从250~1500mm(10~60英寸)，最大流最可达7 m3/s以上。

除卧式蜗壳式混流泵外，为了适应不同的安装需要，还开发HL型立式蜗壳混流泵。其口径从300~800mm。目前有10种规格可供选型。立式蜗壳式混流泵除保留了卧式泵的高效节能、结构简单、维护方便的优点外，又能适应特殊条件的场合安装使用，拓阔了混流泵的使用范围。

(2)导叶式混流泵（略） 3.1.4轴流泵（略） 3.1.5潜水电泵 3.1.5.1适用范围

建设小型泵站时，下列场合可考虑使用潜水电泵：

(1)河流、湖泊取水口位置水位变幅大的场合。传统为解决在水位变化幅度较大的河流

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取水的泵站电机受淹问题，是将电机层设置在最高洪水位之上，通过长轴与安装在水泵层的泵轴联结，长轴及中间轴承易出故障，给运行管理带来诸多的不便。还要求建筑物有较高的防洪标准，才能保证泵房安全，工程造价比较高。潜水泵安装在水下，不受水位影响，适合在水位变幅大的地区应用。

(2)要求降低噪声影响的场合。潜水泵可以将泵站噪声级从85-90dB(A)下降到75dB(A)以下，特别适合建设在城市的排涝、污水泵站使用；

(3)需要保持地面风貌的场合。潜水泵在水底运行，可以有不建地面厂房的方式，泵房和控制室分离，噪声低，散热好，不影响周围环境，保持地面风貌；

(4)移动泵式泵站。潜水泵机电设备一体化，可采用移动方式与水工结构衔接，水泵统一管理、调度，提高水泵利用率和完好率；也可无配套的水工建筑物，采用浮船或雪橇式安装，适用于防洪、抗旱及临时抽水。 3.1.5.2建设原则

(1) 从高效节能、防洪能力、运行管理、安装维护方便以及土地利用、环境等方面进行综合评价，选择合理的设计方案；

(2) 积极采用经过试验和论证合理的新技术、新材料、新工艺和新设备；

(3) 根据泵站实际运行需要和泵站的规模、地位，采用计算机监控技术，实现泵站综合自动化，积极推行信息化。 3.1.5.3安装形式

小型泵站潜水泵机组布置根据其安装形式可分为：固定式、移动式和闸站结合式潜水泵站。

(1)固定式潜水泵站

固定式潜水泵站水泵机组与配套水工建筑物固定在一起，检修、维护时才将机组拆下。固定式潜水泵站的总体布置应按即将颁布的《潜水泵站设计规范》规定执行。固定式潜水泵站的配套水工建筑物与普通泵站结构方式类似，机组水泵与电机一体化，安装便利，配套的堤内水工建筑物的防洪标准可降低。

(2)移动式潜水泵站

移动式潜水泵站总体布置应根据泵站使用要求，以及机组与水工建筑物的关系确定。有水工建筑物的移动式潜水泵站，根据泵站水工建筑物功能，也分为两类。一类水工建筑物为泵站专用，水泵机组的安装方式为移动式；另一类，泵站水工建筑物还有其它功能，移动式机组与水工建筑物结合，构成泵站。移动式潜水泵站一般为湿坑安装。

移动式潜水泵机组有专用配套的厂房及水工建筑物，其总体布置同固定式潜水泵站。移动式潜水泵机组有配套的厂房及水工建筑物，机组采用可移动安装方式，采用耦合、承插等方式安装，其配套水工建筑物与固定式潜水泵站一样。当机组长期不运行时，宜将机组吊出水面，放置在安装及检修车间或专门设置的置泵平台。

无配套水工建筑物的移动式潜水泵站，水泵机组采用可移动安装方式，其总体布置应适应水工建筑物的布置，机组与固定水闸、管道、岸墙等水工建筑物结合运用，采用耦合、承插等方式安装，泵站不设配套水工建筑物如进出水流道、前池、进水池等。泵站不运行

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时，可将机组吊出水面统一管理、维护。移动式潜水泵机组与固定的水闸、管道等水工建筑物结合布置的形式，泵站没有专门配套的进、出水流道及引水、输水建筑物，潜水泵采用耦合、承插或法兰方式安装固定。泵站的布置应在满足原水工建筑物使用功能的同时，满足移动式潜水泵机组的运行条件。

双向抽水的潜水泵站灌溉排水相结合，泵站枢纽布置可以采用单向叶轮配合贯流装置，通过泵体整体调头，实现双向抽水；也可采用带“S”型叶片的叶轮配贯流装置，通过改变叶轮正反转来实现双向抽水。对于平原湖区，通常通过同一泵站进行排水和灌溉。当外河水位较高，排水区内涝水不能自排时，必须通过泵站抽排。当区内出现旱情或区内缺水灌溉时，需要引水或提水灌溉。因此，泵站枢纽布置往往需要把两者结合起来，以充分发挥泵站的作用。

整体调头潜水泵装置的进出口尺寸相同，排水时水泵出水方向对着排涝方向，在需要灌溉时，泵整体调头，灌溉结束后恢复排涝方向。机组掉头采用吊机起吊，转动变换进出口方向，设计中，水泵机组的间距，不但要满足水力要求，还要满足调头的要求。

改变电机转向的双向提水，水泵叶轮用用“S”形叶片，无需改变泵装置，通过电气控制使水泵电机反向运转，实现双向抽水。采用此方式的机组效率略低于整体调头潜水泵装置。

（3）闸站结合式潜水泵站：将潜水泵直接安装于小型圩口闸闸门上，这种型式的泵站无需另建机房，结构简单，大大节省了工程量，降低了工程投资。这种类型的泵站在设计时略加修改，使闸门可以作180°的旋转后，便可以达到排灌结合的目的。闸站结合式潜水泵站打破了传统的水泵结构与安装型式，无需另建机房和其它辅助设施，大大节省了工程投资。

大口径潜水泵是近年来开发的又一新泵型，它是将电机和水泵组合成一体，具有体积小、重量轻、移动安装方便的优点。它不需另建机房，可大大节省工程投资，其建站费用仅为同类泵站的50~60%。

潜水式电泵已有70多年的历史，但大口径、低扬程、大流量的潜水式轴流泵和混流泵只是近20年才发展起来的。由于近年来密封、绝缘、冷却、润滑、自动耦合以及自动监控等许多关键技术的解决为潜水电泵的大型化打下了基础。

在国外，大口径潜水泵应用甚广。瑞典、德国、日本、美国等均相继开发出各种型式的大口径潜水泵。最大口径已达1.6m以上，流量超过8.3 m3/s，而且还在不断增大。我国近年来在开发大口径潜水电泵方面作了大量工作。随着自动耦合问题的突破，使起吊重量大大减轻，有效地解决了安装检修的难题。目前，大口径潜水电泵的口径已从350~800mm发展到900、1000、1200、1400mm等各种规格。大口径潜水泵的流量范围达0.2~6.0 m3/s，扬程范围为1.5~9.0m，配套电机从7.5~400kW，使用电压除低压380V外，已开发出6kV、10kV高压潜水电泵。

采用现代大口径潜水电泵的潜水泵站具有以下特点：

(1)工程投资对一些型式的泵站可以有所降低。潜水泵站因无需上部厂房结构，水工结构非常简单。即使需要建泵房，因潜水泵结构紧凑，占地面积小，也可使厂房跨度减小，高度降低，从而减少工程投资。由于整个泵房重量的减轻，对地基承载能力的要求相应降

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低，当在软土地基上建设泵站时有可能节省大量的桩基费用。另外，大口径潜水泵与常规立式轴流泵相比，由于无需中间传动，使结构大为简化，机组重量可减轻50%。一旦出现故障，可吊出检修。辅助设备的减少和自动化程序的简化，使电气设备、控制设备、自动化仪表均有所减少，从而降低机电设备的投资。

(2)安装、拆卸、维修、保养非常方便。由于大口径潜水电泵为同轴整体结构，没有安装过程中的同心、摆度等问题。同时，大口径潜水泵均采用自耦联接装置，水泵与管道连接不用螺栓，大大提高了装拆的效率。在非运行季节，可吊出维修保养延长使用寿命。 (3)运行条件大为改善。由于水下运行，无噪音，泵房在地下，对周围环境影响很小。 (4)便于自动化控制。大口径潜水泵起动过程简单，只要到了一定水位，水位控制开关动作，即可起动或停机。

(5)使用寿命长。随着密封技术、材料技术、绝缘技术的进步，大口径潜水泵寿命不断延长，与普通电机相差无几。即使对于含多泥沙的水流，采用多孔口自耦装置，可减少泥沙进入泵内，提高了水泵的使用寿命。

(6) 设备可靠性不断提高。由于辅助设备的减少和绝缘密封技术的提高，故障发生的可能性也随之减少。即使一旦出现故障，可立即吊出利用备用泵替换，不影响泵站正常运行。这一措施可使泵站省去备用泵的安装位置，从而节省土建投资。

(7)由于大口径潜水泵设施简单，因此大大缩短了泵站施工工期，做到当年投资，当年受益。

鉴于以上的特点，推广应用大口径潜水泵具有一定的经济效益和社会效益。特别是近年来大中城市河道、湖泊污染越来越重，大中型排污泵站和城市供排水泵站必将得到快速发展。常规的水泵机组由于严重的噪音和土建、配套设施的占地很难适应城市发展的需要。采用占地面积小、噪音污染轻的大口径潜水电泵应是首选的主要泵型。对于那些年运行时间较短的排涝泵站和低扬程泵站，也可以考虑采用大口径潜水电泵。

由于大口径潜水电泵的叶型主要为轴流式，均采用相同参数的普通轴流泵的叶型，因此大口径潜水电泵可以作为平原地区排灌用泵选用。其规格基本上与普通叶片泵相对应。

3.2水泵台数的确定

3.2.1主机组台数的确定

在泵站总流量确定后，水泵台数直接影响到泵型的选择、泵站工程投资以及建成后的运行管理费用等。选择水泵台数少，则所需的泵型就大；反之泵型就小。大泵与小泵相比，效率高，能源消耗和运行费用较省。在选型时，如果选择水泵台数太少，则难以适应排灌流量的变化，运行调度也不灵活。而且当水泵发生故障后，对排灌的影响很大，使效益降低。对于多级泵站，水泵台数太少时还会使梯级泵站之间难以配合，甚至造成弃水现象，浪费大量水量和能源。但是，台数太多时，在泵站流量一定的情况下所选的水泵较小，效率较低，能耗较高，管理也不方便。

泵站主机组的台数，应结合工程投资、机泵供货情况、管理水平、运行费用等因素综合考虑。一般对小型泵站，以2~3台为宜。对中型泵站，以3~7台为宜。在泵站总流量较

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大的情况下，有时为避免泵型和机组容量过大而造成管理维修不便，也可以选用较多的机组台数。对高扬程梯级泵站，为了适应流量的变化，一般机组台数不宜太少，同时要根据需要可选配1~3台小型调节机组。 3.2.2备用机组台数的确定

备用机组是为了防止主机组出现故障或检修以及适应排灌流量的变化而设置的机组。备用机组的设置一般应遵循下列原则：

(1)备用机组不是在所有的灌排泵站中都需要设置。在多雨地区以排水为主的泵站，一般可不设备用机组；在干旱地区多泥沙河流以灌溉为主的泵站，应设备有机组，但备用机组的流量不应超过灌溉设计流量的20 %。

(2)小型灌排站，以及年利用小时较低的中型泵站，可不设备用机组。

(3)对多泥沙水源，由于水泵磨损严重，检修频繁，备用机组可适当增加。在装机台数少于4台而又必须装设备用机组时，为满足检修和灌溉的要求，其备用量可超过20 %。

(4)凡泵站设计流量按最大一次灌水定额（泡田）进行计算时，可不再考虑备用机组。 泵站的机组台数，应为满足泵站设计流量所需的主机组台数与备用机组台数之和。

3.3水泵扬程的确定

3.3.1水泵口径的初步估算

在水泵台数初步确定后，根据泵站灌排总流量即可求得水泵的单台流量。

Q?Q总n主 (3-1)

式中 Q—单台水泵的流量(m3/s)； Q总—泵站灌排总流量(m3/s)； n主—主机组台数。

根据单泵流量可按下式初步估算水泵的口径D：

D?25.8Q (英寸)

(3-2) (3-3)

或 D?645.1Q (mm) 3.3.2 管路水头损失的估计

在进行水泵选型时，由于管路布置尚未最后确定，因此只能根据水泵初估的口径和泵站管路布置的初步方案按表3-2进行估算。

表3-2 管路水头损失估算表 净扬程 （m） ≤200

管路水头损失相当于净扬程的百分数K（%） 水泵口径（mm） 250~300 350~500 ≤550 20

1~3 3~5 5~10 10~30 30以上 55~45 50~40 40~30 30~20 20~10 45~35 40~30 30~20 25~15 20~10 40~30 35~25 25~15 20~10 15~5 35~25 30~20 20~10 15~5 10~3 从表3-2中可以着出，在初估管路水头损失时，其大小主要与净扬程和水泵口径有关。净扬程愈高，水泵口径愈大，管路水头损失相当于净扬程的百分比就愈小。

根据表3-2管路水头损失相当于净扬程的百分数，可以按下式初估管路水头损失：

hf?KHa

(3-4)

式中 hf—初估的管路水头损失(m)；

Ha—泵站设计净扬程(m)；

K—管路水头损失相当于净扬程的百分比，由表3-2查得。 3.3.3水泵设计扬程的确定

在初步确定了水泵管路水头损失后，水泵设计扬程按下式确定：

H=H净+hf (3-5)

式中 H—水泵设计扬程（m）。

按上式确定的水泵设计扬程可用来作为水泵选型的依据。应当指出，在水泵选型时，由于泵站设计尚未进行到一定阶段，因此按式（3-5）所确定的水泵扬程并不是水泵在设计水位下的工作扬程，待泵站抽水装置设计确定后还需再进一步核定或修正。若重新计算的管路系统水头损失与按式（3-4）所估算的值相差不大，就不必重新选型。如果重新计算的水泵管路水头损失与所估算的值相差较大，则应按新计算的管路水头损失重新计算水泵设计扬程，并以此作为泵型调整或工况选择的依据。

3.4小型泵站水泵选型的基本原则

水泵选型是泵站设计的重要工作，应当根据泵站的设计扬程和受益范围内所需的灌排流量，选择合适的泵型，做到技术上先进，经济上合理。一般应优先选用当前国内可能提供的水泵及现有的水泵产品，并进行多种方案的技术经济比较，择优选定。小型泵站水泵选型应遵照以下一些基本原则。

(1)应满足泵站的设计流量、扬程及其工况的变化。

(2)在平均扬程时，水泵应在高效区运行，以保证水泵在长期运行中，多年平均装置效率最高，运行费用最省。在最高与最低扬程下，水泵应能安全稳定运行。

(3)优先选用国家颁布的水泵系列产品和经过鉴定的产品，并优选用效率高、抗汽蚀性能好的水泵。

(4)当定型产品（包括经过变角调节、变径调节器节或变速调节）不能满足泵站设计要求时，可设计新水泵。新设计的水泵必须进行模型试验和装置试验，经鉴定合格后采用。

(5)在多泥沙的河流或水源取水时，应考虑泥沙含量、粒径对水泵性能的影响。

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(6)多级泵站的主泵，还要考虑到各级之间流量的配合。在正常情况下，不应弃水或用阀门调节流量。各级泵站宜配备1~3台(包括在主机组总台套中）流量调节水泵，并可兼作备用机组。

3.5水泵结构类型的选择

3.5.1水泵结构形式的选择

在泵型选择时，应充分考虑到便于安装检修和操作管理。对各主要泵型进行综合比较如表3-3所示。

表3-3 各主要泵型综合比较表 项 目 多级泵 安 装 检 修 结 构 占 地 起 动 运 行 汽蚀性能 调 节 适用扬程` 要求高 复 杂 复 杂 占地大 抽真空 要求较高 一 般 闸阀调节 大于100m 离 心 泵 双吸泵 要求较高 检修方便 较复杂 占地大 抽真空 要求较高 一般 闸阀调节 15~100m 安装简单，要求低 检修方便 结构简单 占地适中 抽真空 运行简单 汽蚀性能较好 变速调节方便 5~15m 安装要求高，安装复杂 水下部份，检修困难 结构简单 立式安装，占地小 不需抽真空，直接起动 叶轮易缠杂草、振动 汽蚀性能较差 变角调节较复杂 小于10m 混 流 泵 轴 流 泵 从表3-3可见,在三种主要泵型中，混流泵具有结构简单、调节容易、安装检修方便的

特点。同时，混流泵高效区范围宽，功率曲线平稳，汽蚀性能好，因此在可以使用混流泵的场合，应优先选用混流泵，而不要用离心泵或轴流泵代替。但是，在扬程较高，而超过或接近混流泵使用极限的场合，也不要因降低工程造价而勉强使用混流泵代替离心泵，在这种情况下，要优先选用双吸式离心泵。在低扬程地区，如要选用混流泵而又必须降速运行才能保证泵在高效区运行时，如降速范围超过设计转速的40%（样本上提供混流泵两种设计转速时，较低的一档转速已经降速使用），则不宜选用该型混流泵，而应考虑选用合适的低扬程轴流泵。另外，在选用混流泵而必须降速使用时，还必须考虑到降速后泵流量的减少而必须增加机组台数才能满足灌排使用要求，从而可能导致建站投资增加的因素。

在泵的选型中，设计者往往片面追求泵的效率和流量指标，而忽略泵的汽蚀性能，特别在轴流泵的选型时，更应注意轴流泵的抗汽蚀性能，一般应使水泵的设计转速n（r/min）与水泵叶轮直径D（m）的乘积nD值不大于435。有些水泵产品为扩大使用范围，给出较高转速的水泵性能参数，使泵nD值随之相应增加，汽蚀性能恶化。因此在水泵造型时，应进行综合考虑。

3.5.2水泵安装形式的选择

根据水泵轴的位置，水泵安装形式有卧式、立式和斜式三种。在选型时，选用何种安装方式对泵站的运行管理、安装检修以及工程投资均有较大的影响。

(1)卧式泵

22

卧式泵要求的安装精度比立式泵低，同时便于检修。但卧式泵除非落井安装，叶轮淹没于设计进水位以下，一般在起动前都要进行排气充水。同时卧式泵房要求有较大的平面尺寸。考虑到水泵有效吸上高度的限制，卧式泵的安装适用于水源水位变幅不大的场合。

(2)立式泵

立式泵要求的泵房平面尺寸较小。水泵叶轮淹没于水下，起动方便。电动机安装在上层，有利于防潮和通风。但立式泵所要求的泵房结构较为复杂，泵房高度较高。立式泵适用于水源水位变幅相对较大的场合使用。

(3)斜式泵

斜式泵安装方便，可安装在岸边斜坡上，叶轮淹没于水下便于起动。近年来，我国开发了大型斜式轴流泵(包括导叶式混流泵)，与立式泵相比，大大降低了泵房高度，减少了立式泵房的层次，同时斜式泵所配流道弯曲较少，减少了水力损失。但斜式泵一般需配用齿轮传动，以采用较小直径的高速电机。同时，对斜式泵的运行管理、安装检修尚缺乏经验，因此在中型泵站中采用斜式泵必须进行充分的论证。

3.6水泵的选型方法

在水泵设计扬程和流量确定之后，便可利用《水泵性能表》、《水泵性能综合型谱图》以及《水泵快速选型表》进行水泵选型。 3.6.1利用《水泵性能表》选择水泵

利用《水泵性能表》选择水泵，通常适用于灌（排）区面积不大，需要流量较小，机组台数不多的小型泵站。其选型方法是首先根据设计扬程确定水泵结构形式，并根据设计流量初估水泵口径，然后从水泵性能表中直接查取与所要求的设计扬程和流量一致或接近的泵型。对轴流泵，应尽量选取用叶片角度为0°的工况。对离心泵，应尽量选用叶轮未经车削的泵型。如实在选不到合适的水泵，可以选取较接近设计要求的泵型，然后通过水泵性能调节，如降速运行、变径调节、变角调节等方法，使所选水泵满足设计要求。 3.6.2利用《水泵系列综合型谱图》选择水泵

当灌（排）区面积和泵站设计流量较大，机组台数两台以上时，常用《水泵系列综合型谱图》来进行选型。其选型方法是在泵的结构形式确定后，在该类结构形式水泵的型谱图上找出扬程符合要求，而流量不等的几种泵型，然后再根据泵站设计流量与所初选的几种泵型的单台流量，确定出几种泵型所需的水泵台数。为了进一步选定泵型，可根据上述初选的几种泵型从水泵性能的优劣、建站投资的大小、运行管理的方便与否等方面进行技术经济比较，最后选出水泵效率高、投资省、维护方便的水泵。必须指出，当水泵的设计扬程可以选用两种结构形式的水泵时，应分别在各自的型谱图或综合谱图上选出不同结构形式的几种泵型，再进行综合技术经济比较。 3.6.3利用《水泵快速选型表》选择水泵

根据泵站设计扬程与流量，可以直接从《水泵快速选型表》中，确定所选用的泵型，小型泵站常用水泵快速选型表如表3-4所示。

(1)快速选型表使用范围

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水泵快速选型表是根据扬程和流量范围，作为初选水泵型号时的依据。该表中所列的泵型以中、低扬程，流量在6.0 m/s以下的双吸离心泵、混流泵、轴流泵为主。并收集了近年来新研制的一些高效、节能水泵品种和一些低扬程水泵品种。表3-4中流量多以5的倍数分为若干级，各级可作为设计点或工作范围内的任何一个工作点而被应用。泵的扬程在10m以上也以5的倍数分为若干级，并给出扬程范围。选泵时，水泵扬程应在表中所列范围之内。对扬程较低时，如选不到合适的水泵，可将泵降速后使用。在水泵工作范围大于表3-4中的流量和扬程分等时，一台水泵可以在不同的等级中给出，此情况应再进一步查看该泵的高效点后，再作确定。

(2)快速选型表的使用

①泵的总扬程为吸水扬程和出水扬程之和时，在选型时一定注意有足够的吸程。 ②表3-4中所列扬程为水泵总扬程的范围，选型时应以设计净扬程加上初估的损失扬程作为选型的依据。

③表3-4中的扬程、流量范围与水泵本身的性能范围有一定差别，经快速选出的水泵，还需通过水泵样本进一步查找该型号泵的性能参数，以衡量选型的合理性。

④在选择轴流泵，特别是低扬程轴流泵时，应注意进一步比较轴流泵的汽蚀性能。轴流泵的临界汽蚀余量△h1愈小，转速与叶轮直径的乘积nD值愈小，则表明该泵抗汽蚀性能愈好。

3

24

65 8HB－35 10ZXB－70 （-2°） 8HB－35 10HB－30 10ZXB－70 （-2°） 8HB-35 8HB－35 8HB－35 8HB－35 8HBC－35 10ZXB－70 （-2°） 8B 1 3A 10HB－30 8B18A 8B18A 8B13 10HB－30 70 75 80 85 90 95 225ZL-2.0 10ZXB－70 （-2°） 10HB－30 8B 13A 8B13A 8B 1 3 8Bl8A 8Bl3 8B18A 8B13 8B 1 3A 8B 1 3 10HB－30 8B18 10Sh19A 10HB－30 8B18 10Sh19A 8B18 8B18 8B18 8B18 8B18 10Sh19A 10Sh19 8B29A 8B29 8B29A 8B29 A 8B29A 8B29 8B29 10Sh13A 8Sh13A 8Sh13 8Sh13A 8Sh13A 8Sh13 200S63A 8B29 8Sh13A 8Sh13 8B29 8Sh13A 8Sh9A 8Sh13 8B29 8Sh13A 8Sh9A 8B29 8Sh13 10Sh9A 8Sh9A 10Sh13A 8Sh13 10Sh19A

表3-4 小型泵站常用水泵快速选型表 扬 程 (m) 流 量 (L/s) 50 55 60 1~3 3~5 100HW-5 5~7 6HB-35 7~10 150HW-8 125HW-10 6B13 8B13A 6HB-35 10~15 8Bl 3A

6B20A 6B13 150HW-12 8Bl8A 8B13 15~20 6B33B 6B20 6B20 8Bl8A 8B18 20~25 6B33A 6B33A 8B29A 25~30 6B33 150S50B 6B33 8B29A 8B29A 30~40 6B33 6Sh9A 6Sh9 8B29 6Sh9 40~50 6Sh9 150S50 6Sh9 8Sh13A 150S50 8Sh13 8Sh13A 150S50 25

130 10ZXB-70 （0°） 14ZLB－70 （980，-4°） 14ZLB－70 (980,+2°、0°） 350ZLB－6.2 (980，-2°） 350ZLB－6.2 (980，+2°) 14ZXB－100 （-2°） 8YZ-2.5 300HW－5 14ZXB－100 （0°） 10HB－50 10HB-40 10ZXB-70 （+2°） 10HB－30 10HB－50 250ZL－2.0 14ZLB－70 (980，-2°） 6YZ－2.0 250ZL－2.0 12HBC 2-40 （730） 250HW－5 14ZXB－70 （-4°、-6°） 250HW－4 300HW－4 14ZXB－100 12HB－40 12HBC 2-40 12Sh28A 300S12A 12HB－40 14ZXB－100 (-4°） 14ZLB－70 (980，+4°） 350ZLB－6.2 （980，0°） 12HB－40 150 170 200 225 250 14ZXB－70 (980,0°,+4°) 350ZLB－6.2 （980，+4°） 14ZLB－70 （1460, -2°） 14ZLB－100(0°) 350ZLB－6.2 （1460，-2°） 12HBC 2-40 350HW－5 14ZLB－70 （1460，0°） 12Sh28 14HBC－40 14ZLB－70 12Shl9A 10Shl9 12Sh28 12Sh19A 12Sh19 10Sh9A 10Sh9 12Sh13A 12Sh9B 10Sh9 12Sh13 12Sh9B 10Sh-19A 10Sh19A 250HW－8 10Shl9 12Sh28A 250HW－12 12Sh19A 10Sh9A 10Sh19 250S14 10Shl3A 10Shl3 10SA-6E 12Sh28 300HW－8 300HL-8 12Sh19A 300S12 300HW－12 12Sh28 10HB－40 （1450） 12Sh19A 12Sh19 12Shl3A 12Sh13 12Sh9B 300S58A 12Sh19 12Shl3A 12Sh19 12Shl3 14Shl9A 12Sh9B 14Shl3A 10Sh9 10Sh9A 250S39 12Sh9B 12Sh9B 12Sh13 14Shl3A 表3-4 小型泵站常用水泵快速选型表（续） 扬 程 (m) 流 量 (L/s) 100 110 1~3 10ZXB－70 （-2°） 3~5 200HW－5 10ZXB－70 （-2°） 10ZXB－70 (0°、+2°) 5~7 10HB－30 10HB－30

7~10 10HB－30 200HW－8 250S－14A 10~15 8B1 8 10Shl9A 200HW－12 10Shl9A 15~20 10Shl9 10Shl9 20~25 10Sh13A 10Sh13A 25~30 10Sh13 10Sh13 250S39A 30~40 10Sh9 10Sh9A 10Sh9 10Sh9A 26

40~50 250S65A

300 10ZXB－100 （+6°） 350ZL－160 20ZLB－70（730,-4°） 500ZLB－100 （730,0°） 350 400 450 225 20Z LB－70 （730, -2°） 20Z LB－100（730,0°） 500Z LB－2（730,0°） 20ZLB－70 （730, 0°, +4°） 400HW－5 （无锡） 14ZLB－70 （1460，+4°） 20ZLB－70 （730，0°） 14ZLB－70 （1460, +6°） 14ZLB－70（1460,+6°） 350ZLB－70（0°、+2°） 350ZLB－7.3（0°、-2°） 250ZLB－8（1470,0°） 14Sh19A, 14Sh28 350S16, 350HD－18.5 20Shl9A 14Shl 9, 350S26 14Sh13A 14Sh13, 14Sh 9B 16HBC－30, 400HW-8 350ZLB－70（+4°） 20ZLB-70（980，-4°） 400HW－8（730） 14Sh28 400HW－12 14Sh28 14Sh19, 20Shl9A 14Sh13A 20Shl3 20ZL B－70 （980，-4°） 350HLB-12 16IBC－40, 20HL－50 600HLB-12 （980，-4°） 20Sh28 20Shl9A 20Shl9 20Shl3

表3-4 小型泵站常用水泵快速选型表 （续） 扬 程 (m) 流 量 (L/s) 275 1~3 350ZL－125 （1100，1180） 14ZLB－70 （980，+6°） 14ZLB－100 14ZXB－100(（+2°） 350ZLB－100D （980，0°） 3~5 14ZLB－70 （1460，0°） 14Z LB-70(1460，0°） 14ZXB-100 （+4° 、+6°） 350ZLB－100 （1450，0°） 5~7

400HW－5 （高邮） 14ZXB－100 （+8°） 20ZLB－70(730,-2°、-4°） 350QSZ－5, 350ZL-100 350ZLB－4（1470,0°） 14HB－40 16HB－40, 16HBC－40 14ZLB－70（1460，0°） 14ZLB－70（1460，+4°） 14ZXB－100 350ZLB－70 350ZLB－6.2(1460,2°) 350ZLB－6.2(1460，+4°） 350ZLB－85 400HL－7 7~10 14ZLB－70 （1460，0°） 350ZLB－6.2 （1460，0°） 10ZXB-100 (+4°） 14HBC－40 14ZLB－70 （1460，+2°） 14HB－40 16HB－40 350ZLB－70 (1450,-2°、-4°） 10~15 12HB－50T 12HBC2-40 350S16A 12HB－50T 15~20 14Sh28 14Sh28 20~25 14Sh19A 14Sh19A, 350S26A 25~30 14Sh19 30~40 35OS26A 14Sh19 , 14Shl3A 14Sh13A 27

40~50 14Sh13, 12Sh9 14Sh13, 14SA-10B

600 500ZLB－125 （730，+2°） 500ZLB－160 600ZLB－100（580,-2°） 32ZLB－100 32ZLB－100A （480, -2°、-4°） 500ZLB-100（730，-2°） 600ZLB－100（580,0°） 700ZLB-125（580，-6°） 800ZLB-125（485，-6°） 32ZLB－100 500ZLB－160 32ZLB－100A 700 800 900 600ZLB－100 （730,-4°） 32ZLB－100 32ZLB－100A （480，0°； 580，-4°） 600ZLB－160（580,0°） 20ZLB－70（980，+4°） 500ZLB－100（980） 20ZLB－100S （980,0°、-2°） 32ZLB－100A（580，-4°） 500HW－7, 20HL－50 500ZLB－85, 500ZLB－7 20ZLB－70（980，+2°） 20HBC－40 600HLB－12（980，-2°） 20ZLB-100S(980,+2°） 32ZLB－100A （580，-2、-4°） 500ZLB－4.3（+2°） 500ZLBC-125（960，0°） 28ZLB－70（580，-2°） 600ZLB－5（730,0°） 600HLB－12（980，0°） 700HLWB-10(730,-4°） 600HLB－12 （980，+2°） 24Sh28A 20ZLB－100S（980，+4°） 28ZLB－70 （580，-4°） 32ZLB－100A （580, 0° 、-2°） 26HB－40, 26HB－50 650HL-5 700ZLB－100（730，-6°） 26HB－40 700HLWB-10 （730，0°） 500HW－11 600HLB-12（980，0°） 600HLB－12A 24Sh28A 24SA22B 24Sh28 24Sh19A 24Sh19 24SA10A 24Sh28A 26HB－30 28ZLB－70 （730，-4°） 24Sh28 24Sh28, 24SA18A 24Sh19A 24Sh19 24Sh13 24Sh19A 24Sh19, 24SA18 24Sh13 表3-4 小型泵站常用水泵快速选型表（续） 扬 程 (m) 流 量 (L/s) 500 1~3 20ZLB－100S (730，-2°、-4°) 500ZLB－125 （730, -2°） 20ZLB－100S （730，0°、+2°、+4°） 500ZLB－125 （960，-4°；730，0°） 600ZLB-100（580,-4°,-6°） 500ZLB－160（730，0°） 600ZLB－1.6（580，0°） 3~5 20ZLB－70 (730,+2°,+4°） 500ZLB－100 （980, 0°, -2°）

5~7 20HBC－40 20ZLB－70 （980, -4°） 20ZLB－70 （980，-2°） 20ZLB－100S（980，-4°） 32ZLB－100A（480, -2°） 20ZLB－100 （980，0°） 500ZLB－4 （980，0°） 20HBC－40, 500HW-6 20ZLB－70 （980, 0°） 7~10 20ZLB－70 （980, -2°） 500ZLB-8.6(0°), 20HL－50 600HLB－12 （980，-4°） 10~15 20Sh28 500HL-12 600HLB－l2（980，-2°） 15~20 20Sh28 16HBC－40 20HL－50 20Sh19A 500S22A 16HBC-30 20Sh19 20SA22 20~25 20Shl9、500S22 24Sh28 25~30 500S35 20Shl3A 30~40 20Shl3, 20Shl3A 20Shl3 28

40~50 20Sh9B 20Sh9A

3.7水泵选型的技术经济分析

水泵选型时，除应保证水泵在设计扬程和设计流量下，泵在高效区运行外，还应使所选择的泵在长期运行中，多年平均装置效率最高。这样才能保证选型在技术上先进，经济上合理。

在工程设计中，通常按设计流量和节能要求来选择泵型。这种方法是先按中等年份的扬程在综合型谱或快速选型表中选出几种泵型，并求出各种泵型在设计扬程下的流量，再以该流量和泵站的总设计流量为依据求出各种泵型所需的水泵台数，并对最大、最小扬程进行工况校核。然后，根据所选的水泵设计泵站，求出不同扬程时的装置效率，从而可以求出各种方案的总投资和多年平均的运行费用，经过技术经济分析，最后选择出最经济合理的泵型。

这种方法既能满足设计年份下扬程、流量的要求，同时又能保证多年平均装置效率最高，运行费用最少。按这种方法进行水泵选型的具体步骤如下：

(1)根据当地的经济条件和工程的重要性确定设计标准。灌溉泵站和排涝泵站分别参照第2章2.1的设计标准中的灌溉设计标准和排水设计标准。

(2)通过频率计算，求出设计标准对应的泵站流量。对于较大的灌区或排水区，要根据灌排季节中流量的变化求出流量过程线。

(3)根据流量过程线定出流量变化梯级，再根据节省工程投资和运行费用等要求，初步确定所需水泵台数的范围，从而定出所要求的单台水泵的设计流量范围。

(4)用水量加权平均的方法计算出50％频率的中等年份的设计净扬程H均净。同时计算出按灌溉设计保证率或排涝设计频率相应年份的设计净扬程H设净、以及最大净扬程H大净和最小净扬程和H小净。

(5)按表3-2初估管路水头损失hf ，分别与上面所求出的各种净扬程值H均净、H设净、H

大净

、H小净相加，求出泵站在各种工况下的总扬程H均、H设、H大、H小。 (6)用中等年份的泵站总扬程H

均

和初步确定的单台水泵的流量，在水泵综合型谱或快

速选型表中选择几种效率较高的水泵，作为不同的选型方案。

(7)按所确定的设计扬程H设求出所选的几种水泵的设计流量Q设，并根据泵站的总设计流量Q站，求得该泵站的相应水泵台数。

(8)校核水泵在最大扬程、最小扬程等各种工况下是否发生汽蚀、振动、超载等现象。 (9)计算不同选型方案的泵站工程投资。

(10)根据不同方案的装置情况，求出不同工况下的泵站装置效率和多年平均运行费用。 (11)进行技术经济比较，最后选择出最优方案。

对于小型泵站工程，在工程投资相差不大的情况下，可以采用多年平均泵站效率的高低作为水泵选型的主要依据。这样可以使水泵选型的计算工作大为简化。

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第4章 动力机的选型配套

4.1 常用动力机

4.1.1动力机类型

小型泵站常用动力机类型主要有电动机和柴油机两种。少量的尚有汽油机和利用风能的风力机等。配套水泵的电动机多数为三相异步电机，仅有少数大功率的电机采用同步电动机。配套水泵用柴油机小功率时多数用高速单缸二冲程卧式或立式机；大功率时多数用多缸四冲程直列式柴油机。柴油机的缸径一般为95、110、135系列。 4.1.2动力机选择

动力机的选择应根据实际条件和配套要求来决定。在有电源的地方，尽量选用电动机。在无电源的地方，优先选用柴油机。在一些农村供电不正常的地区，为了保证及时灌排，在小型泵站中，有些采取机电混装的方式，即一部分水泵用电动机拖动，另一部分水泵采用柴油机拖动。还有些地方一台水泵配备机电两套动力，即使在停电时也能保证排灌，不失为目前解决一些农村地区用电紧张的办法之一。

4.2小型泵站常用电动机的结构型式

4.2.1小型泵站常用电动机的类型

小型泵站常用电动机主要采用Y系列小型三相异步电动机。小型异步电动机是指功率在250kW以下，中心高在315mm以下的电动机，有两大基本系列，即Y(IP44)H80~315mm系列和Y(IP23)H160~315mm系列。前者为封闭式、铸铁外壳，壳上有散热筋，外风扇吹冷，替代原来的JO系列电动机。后者为防护式，铸铁外壳，替代原来的J系列电动机。中型异步电动机是指功率在220kW及以上，铁心中心高H355~630mm的电动机，结构型式为防护式、机座带底脚、径向通风，替代原来的JS、JSL等系列电动机。下面具体介绍在小型泵站中常用的Y系列电动机类型：

⑴Y系列IP-44三相笼型全封闭自扇冷式异步电动机：该系列电机定子绕组为铜线，绝缘等级B级。具有体积小、重量轻、噪声低、运行可靠的特点，适用于高防护及高起动转矩要求的中型泵站。全系列电机在75~100％负载范围内有较平坦的效率曲线。且噪声限值比推荐标准低5~15dB。电机功率等级有4、5.5、7.5、11、15、18.5、22、30、37、45、55、75、90、110、132、160、185、200 kW。

⑵Y系列IP-23三相笼型异步电动机：该系列电机为笼型转子一般用途电机。具有效率高、噪声低、振动小、堵转转矩大、结构合理的特点。该系列电机采用端盖进风，机座出风的径向通风结构。适用于无特殊防护要求的小型泵站。该系列电机平均效率达到88.26％，比JO型提高了0.413％，平均起动转矩比JO型增加了25％左右。该系列电机在负载为额定负载75％时，效率与Y系列（IP-44）相当，而且有效材料的消耗可节约23~27％。它在相同中心高时，输出功率比IP-44高1~2级，体积缩小20％，总重量减少10％左右。电机

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功率等级从4~250kW，与Y系列IP-44相比，增加了220、250kW两档功率。

(3)YR系列IP-23、44三相绕线式异步电动机：该系列电机为绕线式转子，电动机能在较小的起动电流下，提供较大的起动转矩，并能在一定范围内调节转速。因此适用于高起动转矩、频繁起动、需要小范围调速的水泵配套使用。该系列电机额定电压380V，中心高H132~280mm，功率范围3~75kW。中心高H280~355mm，功率范围55~355kW。

(4)Y、YR系列中型高压三相异步电动机：该系列电机额定电压6000V（可制成3000V或其他电压等级），中心高H355~500mm，功率范围为220~1400kW（220、250、280、315、 355、400、450、500、560、630、710、800、900、1000、1120、1250、1400kW），该系列电机效率高，可以替代JS、JRQ系列中型高压电机。用于大功率的中型水泵配套之用。 （5）YD系列变极多速异步电动机：该系列电机有双速、三速、四速三种类型和九种极比。适用于要求变速运行的水泵配套使用。 4.2.2异步电动机的性能指标

(1)转矩

异步电动机转子上的载流导体与定子旋转磁场作用，产生电磁转矩，使电动机转子旋转。这种电磁转矩，叫做电动机的转矩。电磁转矩减去摩擦转矩即为轴上的输出机械转矩。

①起动转矩：异步电动机在起动过程中所产生的电磁转矩称为起动转矩。起动转矩一般用额定转矩的倍数表示，普通鼠笼式电动机在起动瞬间起动转矩为额定转矩的1~1.8倍。电动机的起动矩是电动机的重要性能指标之一，如果电动机的起动转矩小于水泵机组的静阻转矩，电动机就无法起动，起动转矩大，则电动机的起动性能好。

②额定转矩：当转子输出功率等于额定功率时，转子受到的电磁转矩叫额定转矩。一般负载的阻转矩应等于或小于额定转矩，否则会产生过载运行。

③最大矩：是电动机所能拖动最大负载的转矩，也就是电动机所能产生的转矩极限值。如果负载阻转矩大于电动机的最大转矩，电动机就不能运转。为了使电动机在运行时不致于因偶然的或暂时的过载而导致停机，保证电动机的稳定运行，要求电动机有一定的过载能力，过载能力用电动机的最大转矩Mm与额定转矩MN的比值KM表示。一般鼠笼式电动机的过载能力KM在1.8~2.2之间，过载能力越大，则表示电动机能承担短时过负荷的能力越强。

(2)电动机的损耗

电动机在传递功率过程中产生的总损耗为下列几种损耗之和。

①定子铜损：定子电流通过定子绕组时所发生的损耗，约占总损耗的25~40％。高速电机的定子铜损比低速电机的定子铜损大，导线电流密度越大，铜损越大。

②转子铜损：转子电流在转子导体中发生的损耗，约占总损耗的15~20％。小型电动机的转子铜损较大。

③定子铁损：交变磁通在定子铁芯中引起的磁滞、涡流损耗之和，约占总损耗的20~35%，低速电机的铁损比高速电机定子铁损大。

④机械损耗：摩擦、风阻等引起的机械损耗，约占总损耗的5~20％。小型电动机、高速电动机和封闭式电动机的机械损耗较大，有时高达30%。

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⑤杂散损耗：由于磁通的高次谐波以及电流的集肤效应等引起的额外损耗，约占总损耗的5~20％。铸铝转子电动机、小型电动机和高速电动机的杂散损耗较大。

定子铁损，机械损耗和杂散损耗，在电机正常运行范围内变化不大，称为电动机的不变损耗；定子铜损和转子铜损都是随负荷电流的平方成正比变化，称为电动机的可变损耗。

(3)电动机的效率η

电动机的输出功率P2与输入功率P1之比叫做电动机的效率η，通常用百分数表示。即

??P2P1??P??100% P1P1由于电动机在运行时，有总损耗△P，故电动机的输出功率总比输入功率小，因此效率η是一个小于1的百分数。一般异步电动机的效率在额定负载附近达到最大值。

(4)功率因数cosφ

电动机总的功率（视在功率）S中包括两部份，一部份是有功功率P，它能使电动机旋转，并带动轴上机械负载做功，另一部份是无功功率Q，只能建立磁场，产生磁通，不能做功。有功功率P与总功率S之比称为电动机的功率因数。

cos??P?SPP?Q22

即功率因数与它所带负载的大小有关，异步电动机空载时的功率因数很低，一般cosφ=0.2左右。当负载增加时，功率因数增大，接近额定负载时，功率因数最高。 4.2.3电动机的性能质量标准

异步电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、效率及功率因数都是衡量电动机性能的标准，国家标准中对三相异步电动机的性能、质量有如下规定：

(1)起动电流：起动电流与额定电流的比值，应低于5~7。 (2)起动转矩：起动转矩与额定转矩的比值，应达到0.9~1.8。

(3)最大转矩：最大转矩与额定转矩的比值即过载能力，对连续运行的电动机不应低于1.6。对断续运行的电动机不应低于2。

(4)额定效率：

10kW以下, ηN＝75~87％； 10~100kW, ηN＝80~92％；

100kW以上, ηN＝90~95％。 (5)额定功率因数cosφ

N

10kw以下，cosφN＝0.72~0.89；

10kw以上，cosφN＝0.78~0.92。 4.2.4 Y系列电动机型号

Y系列电动机型号由四部分组成。以Y200L1–4为例，第一部分汉语拼音字母 Y表示异步电动机，YR表示异步绕线转子电动机，YD表示异步变极多速电动机；第二部分数字

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表示机座中心高，200即中心高为200mm；第三部分英文字母表示机座长度代号（S–短机座，M–中机座，L–长机座），字母后的数字为铁心长度代号；第四部分横线后的数字表示电动机的极数，2即为电动机为2极。 4.2.5 Y系列电动机的安装方式

电动机的安装结构方式由英文字母和数字符号表示，以“B”代表卧式，以“V”代表立式，连同字母后面的数字一起组成安装结构方式的代号。电动机的安装结构一般分为卧式和立式两种，在小型泵站中带动水泵的机组型式有：

B3—两个端盖式，机座带底脚，端盖无凸缘。单轴伸，可直接安装于基础上，适用于水平安装的机组。

B5一两个端盖式，机座不带底脚，端盖上带大于机座的凸缘, 借凸缘安装。 B35一两个端盖式，机座带底脚，端盖上带大于机座的凸缘。结构型式与B3同，但端盖需旋转90°，借凸缘安装。

B6—两个端盖式，有底脚，单轴伸，结构型式与B3同，但端盖需旋转90°，借凸缘安装，适用于安装在倾斜的基础上。

V1—两个端盖式，无底脚，轴伸向下，端盖上带凸缘，凸缘有通孔，借凸缘在底部安装。适用于立式泵的传动机组。

V15—两个端盖式，有底脚，轴伸向下，端盖上带凸缘，凸缘有通孔，底脚可安装于基础上并附用凸缘在底部安装。适用于斜式泵的传动机组。 4.2.6 Y系列电动机技术条件

(1)防护等级: 由字母“IP”及后面的两个数字组成。第一位表示第一种防护（防触及和固体进入）等级，第二位表示第二种防护（防水进入）等级。中型泵站的电动机一般选用IP–44，可防止大于1mm的固体并可防水溅。小型泵站的电机可选用IP–23型，可防护大于12mm的固体并可防水淋。

(2)工作方式：连续工作制(S1)。 (3)接法：4kW以上均为△接法。

(4)绝缘等级：小型异步电动机一般选用B级绝缘，温升80K。

4.3小型泵站电动机的选型

在小型泵站中，电动机的选型主要包括电动机的型号、规格、容量和转速的选择。所选择的电动机除应满足容量和起动特性等要求外，电动机的功率、转速、转向及传动方式应符合水泵配套的要求，以保证机组工作安全。还应该高效、节能和便于维修管理。 4.3.1电动机容量的选择

与水泵配套的电动机的输出功率应大于水泵轴功率。所具有的输出功率P配可按下式确定：

P配?K1K2P轴η?K1K2?QH9.81QH（kW） (4-1) ?K1K2102?传?泵?传?泵33

式中 H一水泵的最不利工作扬程，对于离心泵采用设计最低扬程（m），对于轴流泵采用设计最高扬程（m）；

Q一水泵在最不利工作扬程下的流量（m/s）； η泵一水泵在最不利工作扬程下的效率（％）； η传一传动效率（％），根据表4-5选用 ；

K1一功率备用系数。K1值的大小如表4-1所示； K2一水泵工作条件系数。K2值的大小如表4-2所示。

表4-1 功 率 备 用 系 数 表

水泵轴功率(kW) K1（电动机） 水泵类型 K2 5~10 1.3~1.15 离心泵 1.05~1.10 10~50 1.15~1.1 混流泵 1.10~1.15 50~100 1.1~1.05 ＞100 1.05 3

表4-2 水泵工作条件系数表 轴流泵 1.20~1.25 功率备用系数K1的考虑，包括以下一些因素：

⑴水泵由于制造误差，引起工作性能的改变，而使水泵轴功率有可能增加。 ⑵运行范围内最不利工况的影响。

⑶大功率动力机K1取小值，小功率动力机K1取大值。

⑷在电网电压波动较大及功率因数较低的网路中, 电动机往往要在低于额定电压下运行时，K1值建议取大值。

水泵工作条件系数K2的考虑，包括以下一些因素：

⑴水泵样本所提供的水泵效率是采用模型泵在理想进水条件下的封闭流道内所获得的。实际一般为开敞式进水，水流条件要差得多。

⑵模型泵叶片多为铜质，表面光滑。而实际泵叶片的材料多数为铸铁或铸钢，叶片表面粗糙。

⑶实际水泵叶型经放大后存在着一定的型线误差, 考虑到强度已经适当加厚。 ⑷水源含沙量的影响以及进水池前拦污栅污物增多的影响。 ⑸进水池设计不良，特别在侧向进水时，漩涡的产生。

⑹水泵汽蚀的产生和发展，破坏了水泵的水流条件，加速了叶片表面的蚀坏。 ⑺离心泵止漏环和轴流泵叶轮室与叶片间隙的增大影响。

以上一些因素，使得实际水泵的效率要比样本所提供的效率低得多，因此引入水泵工作条件系数是必要的。考虑到离心泵和混流泵一般具有较长的进水管道，进水池内不良的流态在经过进水管调整后，有一定改善。而轴流泵一般采用喇叭口直接进水，进水池内不良的流态直接影响到转轮的进水条件。另一方面，轴流泵的汽蚀性能比离心泵要差得多。所以，在确定水泵工作条件系数K2的大小时，离心泵一般取小值，轴流泵取大值。进水条件好的取小值，进水条件差的取大值。

对于小型水泵配套电动机的容量一般可按水泵产品样本规定选配。对选型时进行工况调节后的水泵应按式(4-1)选配。实际选用的电动机功率必须等于或大于所需配套功率，并按照电动机功率档次选配。在选择电动机容量时，当电动机的平均负载在75%以上时，则

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所选容量是比较合适的。如果所选容量过大，不仅设备得不到充分利用，还因负载率低使电动机效率和功率因数下降，使电机能耗增大。但是电动机容量选得过小，会引起电动机长期过载运行，从而缩短了电机使用寿命，严重时会烧毁线圈。

电动机的效率一般可以参考产品样本的数据，但所列数据为满负载时的值。在电动机不能满载时，电动机效率η与电动机本身的性能和负荷率β有关。在可能的情况下，应通过试验绘出电动机的效率曲线。在无实测资料的情况下，可根据表4-3估算出不同负荷率β下的电动机效率。表4-3中带下标N的符号表示满负荷时的数值，可由产品样本中查得。

表4-3 三相异步电动机负荷率与功率因数、效率的关系

负荷率β=P/PN 效率系数η/ηN N 0 0 0.225 0.25 0.891 0.562 0.50 0.97 1 0.865 0.75 1.006 0.955 1.0 1.0 1.0 功率因数系数cosφ/cosφ4.3.2电动机类型的选择

电动机类型选择主要考虑产品价格、建设费用和运行费用。80年代末期，J和JO系列因耗能大均己列入淘汰产品。国家逐步在小型泵站中推行Y系列电动机。该系列电动机具有效率高、起动力矩大、噪音小、防护性能好的优点，因此，在电动机选型时应优先选用Y系列电动机。

对一般小型水泵的配套电机，功率在250kW以下时，可以选用Y系列(IP-23)电机。对中型泵站及在潮湿环境下安装的电机可考虑选用Y(IP-44)类型。在相同容量、转速的情况下，“IP-23”的价格仅有“IP-44”的70％左右。对长期连续运行，水泵负载持续率高的泵站，应选用高效率的系列电机，以求降低能耗和提高综合经济效益。

对功率大于250kW的电机，可以选用中心高H355~500mm（电压6000V）或H355mm的中型异步电动机（电压380V）。对于要求起动转矩较大, 或因起动时电网电压降过大以及转速需在一定范围内调节的水泵，可选配YR系列电机。

考虑到目前尚缺少低压大功率、低转速Y系列电机产品，选型有一定困难，因此，小型泵站在配套电动机时，也可选用JS、JSL型三相异步电动机。对功率大于630kW，同时要求无功补偿的泵站，可以选用同步电动机。 4.3.3电动机型式的选择

电动机的防护等级一般选用IP-23可满足要求，对工作环境恶劣的场合可选用IP-44，防护等级愈高，电机价格愈贵。

电动机的安装型式一般应与水泵的安装型式相一致。卧式水泵应选用卧式电机，水平安装时可选用B3、B35型。立式水泵选用立式电机，垂直安装时可选用V1型。钭式基础上安装的电机可选用B5、或V15型。 4.3.4电动机电压的选择

小型水泵配套电机，一般功率在220kW以下，可选用380V等级的电机。当功率大于220kW时可选用的6kV电压等级。对部分315kW以下的系列电机也可选用380V电压等级。 4.3.5电动机转速的选择

电动机在直接传动时，其转速应与水泵一致或接近（相差不超过2％）。在间接传动时，可选用高于水泵转速的高速电动机，以降低电机成本。

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4.5.2小型泵站传动装置选择 (1)联轴器直接传动

联轴器直接传动是直接采用联轴器把水泵轴与动力机的轴连接起来。联轴器俗称靠背轮，有两个圆盘，分别用键固定在动力机和水泵的轴端上。当动力机与水泵直接连接时，两个圆盘对合在一起，销柱即插入圆孔中。这种传动方式的特点是，传递功率大，传动效率高，结构简单、紧凑，占地面积小，传动平稳，无噪音，运行可靠，维修方便。适用于水泵与动力机转速相等（相差不超过2％），转向相同的条件下采用。

(2)平皮带传动

平皮带传动具有结构简单、中心距变化范围大、带轮加工容易、安装调整方使的特点。应用范围比较广泛，传动方向可以多处变换，有利于综合利用。但平皮带传动的传动比较小，一般在5以内，传递功率一般22~30kW。因此，在功率小于40kW的小型泵站，特别是柴油机站和临时站中，广为应用。另外，平皮带传动占地较大，且易打滑，传动比不准确，使用中有一定振动，不够平稳，需经常维护，使用寿命不长。因此，平皮带传动一般仅用于小型泵站的变速传动或柴油机组的传动。

平皮带断面为矩形，是由数层橡胶和帆布粘结而成。根据使用条件，平皮传动可分为开口式、交叉式和半交叉式三种(图4-3)。开口式传动用于动力机和水泵轴线平行且转向一致的场合；交叉传动用于二者转向相反的场合；而半交叉传动用于卧式机带动立式泵的场合。平皮带在使用于交叉和半交叉传动时，一方面传动效率要降低，另一方面平皮带的使用寿命要缩短，应尽量避免使用。

①开口传动。这是常见的一种传动形式，布置简单，应用广泛。它适用于两轴互相平行，旋转方向一致的场合。皮带主动边（紧边）应在下面，从动边（松 边）应在上面，这样对传动有利。传递功率较大，常采用的传动速度V=5~25m/s，传动比i=1/3~3，最大可达到1/5~5。在实际使用中受安装和管理条件的限制，平皮带传动效率往往低于三角皮带。目前平皮带有逐渐被三角带所代替的趋势。

②交叉传动。这种传动型式适用于两轴互相平行，两个皮带轮旋转方向相反的场合。其优点是包角比开口传动大，对传动有利。缺点是皮带在交叉处容易磨损，使用寿命短。因此只适用于速度较低(V＜15m/s)，中心距较大(A＞20b，b为皮带宽度）的情况，其传动比i=1/6~6，传递功率不超过开口传动的75~85％。

③半交叉传动。这种传动适用于两轴交叉成90°的定向旋转，皮带轮不能倒转，传动速度V＜15m/s，其传动比i=1/3~3，传递功率不超过开口传动容许荷载的70~80％。为了防止皮带从皮带轮上脱落，主动轮与从动轮在垂直方向应有a=（0.1~0.2）b的距离。在水平方向应有c=（0.5~0.6）b（b为皮带宽度）的距离。皮带与皮带轮的折角α不大于15°。

(2)三角皮带传动

由于三角带具有梯形断面，两侧与轮槽能很好地接触，摩擦力比平皮带大，因此传动比较大，一般传动比为7，必要时可达10；同时占地面积比平皮带小。但三角带轮加工比平皮带轮困难，使用也不如平皮带方便，不能交叉和半交叉传动。

三角皮带传动与平皮带传动相比，具有传动平稳、传动比和传递的功率较大，占地较

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小的优点。因此，三角皮带传动广泛用于小型泵站中作为间接传动的方式。

(3)齿轮传动

齿轮传动具有传动效率高、结构紧凑、占地小、传动比准确、传递的功率大、寿命长等优点。但由于齿轮传动制造工艺要求高，价格较贵，同时目前受到机械加工水平和材质的限制，所以使用尚不普遍。

在动力机轴线和水泵轴线相互平行时，可采用圆柱形齿轮传动。当两轴线相互垂直时，可采用伞齿轮传动。当两轴线在同一直线上时，则应选用行星齿轮传动。

传动方式的选择与所选择的泵型有很大关系。一般离心泵及Ｓ型双吸泵选用与电动机直联的方式。口径350mm以下混流泵一般选用平皮带传动，口径400mm及以上的混流泵多采用三角皮带传动。立式轴流泵及其它立式泵一般多采用直联传动。小型轴流泵也可选用皮带传动。在选择柴油机传动时，因柴油机可进行转速调节，可选用离合器与水泵直接联接。在选择高速电动机带动低速轴流泵时，可以选择齿轮箱间接传动。

4.6小型泵站电动机起动方式

电动机的起动方式分全压直接起动和降压起动两种。能否直接起动主要取决于电网容量的大小，同时与电动机型式、起动次数和电网上其它用户允许电动机起动干扰的程度有关。采用直接起动具有设备简单、起动时间短、起动转矩大等优点，在电源容量大的条件下，宜采用直接起动方式。对小型泵站的电机，允许直接起动的最大容量（以kVA计算），一般不宜超过变压器容量的35％。

(1) 直接起动的设备选择

电动机直接起动一般采用磁力起动器、交流接触器或低压断路器等。 (2) 降压起动的设备选择

常用降压起动的方式如表4-17所示。

表4-17 电动机常用降压起动方式比较 起动方式 起动电压 起动电流 起动转矩 起动方式的特点及使用范围 电阻降压起动 KUN KIst K2Mst 电动机定子回路中串联电阻降压起动，起动后把电阻短接。起动中电能损耗大，受电阻容量限制，起动次数不能频繁。仅适用于中等容量电动机起动。泵站中较少采用。 自耦变压器降压起动 KUN K2Ist K2Mst 电动机定子回路接入自耦变压器起动，起动后切除变压器。起动电流与电压平方成比例减小。可根据需Y-△起动 0.58UN 0.33Ist 0.33Mst 适用于正常运行时△接法的中小容量电动机起动。设备筒单，价格低，维修方便。要改变绕组抽头，来选择起动电压。可以频繁起动。起动电流但体积大，价格高，不能频繁起动。小，起动转矩也小，而且起适用于正常运行时接法为星形的较大容量的电动机起动，是小型泵站经常采用的起动方式。 动转矩无法调整，是小型泵站经常采用的起动方式。 * UN—电动机额定电压；ISt—电动机全压起动时的起动电流；MSt—电动机全压起动时的起动转矩；K—起动电压/额定电压；对自耦变压器K为变比。

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(3) 电机软起动技术

水泵用驱动电机一般都采用三相异步电动机，这种电动机起动电流约为(4~7)IN，起动转矩约为(1.2~2)MN (IN、 MN为电动机额定电流、额定转矩)。轻载情况下能在极短的时间内使转速由零升至额定转速。电动机起动过程虽然很短，但起动过程中存在许多问题，对整个系统安全稳定运行产生不利影响。 1)三相异步电动机起动和制动过程中存在的问题

三相异步电动机全压直接起动时, 由于起动电流大大高于正常工作电流，会引起电网电压下降, 导致其它设备低电压保护跳闸，或其它电机因驱动转矩下降而堵转。要保证电网正常工作，往往加大配电变压器的容量, 造成设备投资增加。电动机本身因为起动电流大，在频繁起动场合易使电机绕组过热受损。另一方面，突变的起动转矩对电机的轴承及减速齿轮产生冲击，使其机械寿命下降。对泵、风机类负载，会使皮带打滑，泵内管道水压变化大, 造成管道破裂。常规的降压起动方法仍然存在着对电网和负载的冲击, 不能从根本上解决问题。 2) 软起动器的功用和性能

晶闸管软起动，是装置输出的电压按一定规律上升，被控负载的电压由零或一定值逐渐地升到全电压，且其转速相应地由零平滑地加速到额定转速的过程。软起动装置是目前在电机拖动中应用效果较好值得广泛推广的一种新型装置。该装置特别是在水泵和转动惯量较大的拖动中具有广阔的前景。

软起动装置是一种先进的降压起动装置。具有软起动、脉冲起动、紧急起动、软制动、暂停、自由停机、直流能耗制动、节能运行、超温报警、运行检测等功能。还配有PC机插口，具有过载、缺相、短路等保护功能，还能对潜水泵的油箱温度探测、油箱浮球动作、定子温度及防潮动作、干运转、轴承超温等作出相应的保护对策。该装置结构紧凑，性能稳定、可靠，适合于长期运行和频繁起动的负载。该装置是自耦减压、星形-三角形等传统起动装置的一种理想换代产品。

软起动器具有优良的软起动特性，可靠性高、寿命长、无需维修。适用于各种机电一体化产品，但应注意的是：软起动器只能解决起动和制动短暂时间过程中的问题，不能用于调速。对于有调速要求的电力拖动系统，宜采用变频调速，其调速性能好，能避免全压起动的所有缺点，且节能效果明显。

对不经常运行的小型排水泵站, 由于软起动器的电子元器件集成电路可能出现异常, 建议采用干式补偿器控制。

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第5章 辅助设备的选型配套

5.1充水设备的选型

当水泵安装高度高于进水池水位时，起动时必须充水。小型水泵多采用水环式真空泵抽气充水。其抽气量Q气可按下式计算：

Q气=ＫＫ1Ｖ/T

(5-1)

式中 V—离心泵出水管闸阀以下或混流泵出口拍门以下管道及泵内的空气总体积（L）； T—形成真空所需的时间，离心泵单泵抽气充水时间不宜超过5min；混流泵不宜超过10min；

K—安全系数, K=1.5；

Ｋ1—变化系数系数, Ｋ1=10/(10-H吸)；

H吸—水泵进水管中心至进水池水面的垂直高度（m）。

根据式5-1计算的抽气量选择真空泵，小型泵站一般可选用SZB或SZG型水环式真空泵，根据Q气的大小，选用4L/s或8L/s的泵型。

对采用虹吸式出水流道的泵站，为了减少起动时不稳定工况的影响，亦应配备抽真空系统。抽气管进口应布置在驼峰出水侧外壁且低于驼峰底部0.2~0.3m处。为了减少抽真空时间，可选用抽气量较大的SZ型真空泵，SZ-1型抽气量为25L/s，SZ-2型为60L/s。

对安装4台套机组以上的中型泵站，真空泵宜设2台，互为备用。一般在第一台泵充水起动投入运行后，即可利用己运行的泵内负压或虹吸式出水流道驼峰负压，作待起动机组抽真空之用。

5.2供水设备的选型

在技术供水中，常用卧式离心泵作供水泵，供水泵的流量Qp按下式计算： Qp=QjZj/Zp (5-2) 式中 Qj—台机组用水量（m/s）； Zj—机组台数；

Zp—运转的供水泵台数（不包括备用供水泵）。小型泵站在需要时一般选用1~2台供水泵。

供水泵的扬程应按照在供水管中通过最大流量时，供水泵能保证相距最远的用水设备获得所需的工作压力和克服管路阻力来计算。

当采用水塔或水池集中供水时，其有效容积应满足下列要求： (1) 中型轴流泵站与混流泵站，全站30min的用水量； (2) 小型泵站，全站2~4h的用水量；

(3) 干旱地区的多级泵站，应充分考虑运行和管理人员的生活用水。

供水系统中除供水泵外，还应正确选择滤水器。滤水器的选择主要取决于供水水源含

39

3

泥沙和悬浮物的程度。滤水器的个数应满足清理滤水器时不中断机组的供水。采用转筒式滤水器时，由于它能在工作过程中进行冲洗，所以同一管路上只需装一个即可。而采用固定式滤水器时则要装两个。

5.3排水设备的选型

一般小型泵站中，除水泵中心在进水位以下的封闭式泵房外，可不设置排水泵。在中型泵站中，如水泵中心低于进水位，为排除生产用水、渗漏水及保证水泵检修的需要，应设置排水泵。一般排水泵不应少于2台，其容量应满足下列要求：

(1)无调相运行的泵站，按4~6h排除一条流道内积水和上、下游闸门漏水量之和确定。 (2)渗漏排水自成系统时，按15~20min排除集水井积水确定，并设一台备用泵。 (3)排水泵的净扬程按排水管出口最高水位与排水廊道或集水开的最低水位确定。 排水泵一般可选用B型离心泵或S型双吸离心泵。

5.4通风降温设备的选型

泵站内室温一般较高，特别在夏季运行时，温度更高，必须设法降低室内温度，以保证设备安全运行和管理人员正常工作。

当电动机功率较小，泵房采用分基型结构时，可以采用自然通风降温的方法。当电动机功率较大，而机房又是潜没式或落井式等干室型泵房，以及对于自然通风不能达到降温效果的中型泵站，就必须采用机械通风的方式。

机械通风一般有下面四种方式：采用机械抽风装置（敞进密排方式）。该方式是用通风管与电动机的排风口相连接，将热空气直接排至室外。其排出口的高度应在室外檐口以上，以免热风从门窗口倒灌。

采用机械进风装置，用通风机和通风管送风至泵房下面，电动机冷却采用自然排风。 采用机械进风和机械抽风装置，用通风机和通风管送风至泵房下面，并另用管道与电动机的排风口相连接，将热空气直接排至室外。

自然通风与机械通风相结合，当自然通风不能满足机房内降温要求时，在机房墙壁或屋面上设置排风机，将室内热空气排至室外。

适合泵站使用的通风机主要有离心式风机和轴流机风机两种。具体规格型号可参考有关《风机产品样本》。通风机的选型主要必须通过通风计算，确定机械通风所需的空气量和所需风压，并根据计算的风量和风压进行选择。

5.5采暖设备的选型

泵站主泵房内一般不设采暖设备。当泵站必须在冬季运行时，电动机层优先考虑电动机热风采暖，如电动机冷却进风温度低于5℃，应采用电热器或在泵房内布置暖气等采暖设备。对冬季不运行的泵站，当室内温度低于0℃时，对无法排干放空积水的设备，应首先考

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虑采用局部保温措施，在仍达不到防冻要求时，应考虑局部取暖，以防止冻坏设备。

对中型泵站的蓄电池室、中控室、计算机房等室内的温度一般不宜低于15℃。在这些地方，必要时可装设密闭式电热器或空调设备，不得采用火炉采暖。

5.6起重设备的选型

起重设备的选择主要是根据泵房内最重设备的重量确定。如设备为可拆卸起吊时，则应考虑其中最重部件。起重设备的提升高度应满足机组安装和检修的要求。

当设备或部件最大重量不超过1t，或机组数目不多时，一般不设置固定的起重设备，而采用手拉葫芦与三角架相配合。其起重高度一般在2.5m以下。

当设备最大重量在5t以下；或虽然最大重量在10t以下，但机组台数较少，起重设备利用率较低；或设备重量虽不超过1t，而机组台数较多时，可在泵房内设置手动或电动单轨小车，其工字钢轨道固定于屋面大梁或屋架的下弦上，轨道宜布置在正对机组轴线的位置上。SG型手动单轨小车的起重量有1~30t各种档次，提升高度3~10m，各种型号的手动单轨小车技术规格如表5-1所示。 表5-1 SG型手动单轨小车技术规格

型 号 SG-1 SG-2 SG-3 SG-5 SG-10 起重量 （t） 1 2 3 5 10 提升高度 （m） 3~10 3~10 3~10 3~10 3~10 手拉力 （kg） 10 15 16 25 25 工字钢型号 14a~22a 24a~36a 30a~45a 36a~50a 45a~60a 总重量 (kg) 45 58 96 117 322 对机组台数较多的中型泵站，由于起重量较大，起重频率较多，泵房的跨度一般也较大，所以在设置起重设备时多采用电动单梁或双梁起重机。在选型时可根据起重量、行车跨度要求，参照有关产品样本选择合适的定型产品。在小型泵站中，一般可选用JHH型环链式电动葫芦，与电动运行小车或手动小车配合使用。它是一种体积小、重量轻、价格低、使用方便的起重设备，能较大地提高工效、减轻劳动强度，比手拉葫芦和钢丝绳式电动葫芦具有更大的优越性。环链式电动葫芦共有三种规格：悬挂式环链电动葫芦、手拉链轮式环链电动葫芦及电动运行环链电动葫芦。在小型泵站以及机组台数较少的泵站可选用手拉式环链电动葫芦；在机组台数2台以上的小型泵站可选用手拉链轮式电动葫芦；对安装中型水泵的泵站，且机组台数在3台以上时，可选用电动式电动葫芦。表5-2为各种JHH型环链式电动葫芦的主要性能和技术参数。另外，在设计起重行车轨道时应注意，行车的跨度级差按0.5m选取，并按此来修正主机房的跨度。

在泵站中，除了以上机房内的主要起重设备外，根据泵站的规模以及安装、维修的需要，在泵房上、下游工作桥上还可配备固定式或移动式检修闸门的起重设备。在泵站的检修间内，并可适当配备汽车、手拉葫芦、千斤顶等专用起重运输设备。

表5-2 JHH型环链式电动葫芦的主要性能和技术参数 型号 起重量（kg） JHH-250 250 JHH-500 500 JHH-1000 1000 JHH-2000 2000 JH-1600 1600 JHH-3200 3200 41

起升高度（m） 3 0.2 0.3 0.4 起 功率 升 (kW) 1 2 电起升速度 2 机 m/min 0.14 0.14 0.2 运行电机 14-28B 工字钢型号 55 自重(kg) 0.5 1 0.2 0.8 2 0.3 1.1 1 0.3 60 5.7拦污设施与清污设备的选型

5.7.1小型泵站的拦污方式

小型泵站水泵的进水侧，一般为河流或明渠。中型排涝泵站，排区范围内村镇密布，人口众多，交通船只繁忙，致使流入河道内的污物急剧增加。另外河道内水生植物繁殖迅速，盘根错节， 加上人们抛弃的各种塑料物品、死牲畜、树木及各种各样的杂物随水流流向泵站进水池, 成为泵站安全运行的一大隐患。

泵站污物的积聚, 使拦污栅前后形成水位差。拦污栅前污物大量积聚时，使栅前后形成水位差，严重时高达1m 以上。一方面恶化了进水流态，减少了水泵淹没水深，加剧了水泵汽蚀振动。另一方面增大了水泵扬程，使流量减少、效率降低、能耗增加。试验表明，拦污栅污物严重，可使水泵效率下降5%，流量减少10%，功率增加15%以上。另外，当栅前后水位差过大时，还会造成拦污栅受力过大而变形，甚至造成拦污栅被吸入流道内的事故。另一方面，污物的积聚还会造成泵的损坏或停泵事故。当污物中的木棍等硬物吸入水泵时，可能导致打断叶片而损坏水泵。另外污物中的塑料布、尼龙袋及成团的杂草吸入水泵后，很容易缠绕在叶片上，轻则造成不平衡运行产生振动，重则使电动机过载或产生堵转的事故。另外，污物的增加也是造成水泵轴承、大轴磨损加剧的主要原因。

小型泵站的拦污设施按照结构形式可分为格栅式拦污栅和拦污网两种。根据它们设置的位置可以分为下列几种方式：

(１)进水池或流道进口拦污。在进水流道进口设有拦污栅槽，槽中放入拦污栅。这种拦污栅用角钢或槽钢制成框架，框架中插入扁钢。这种拦污栅强度低，过栅水流流速大，水流通过时阻力损失也较大，杂草和污物堵塞后对水泵流态影响较大。这种格栅式拦污栅是目前小型泵站的主要拦污方式。

(２)引水闸口拦污。对一些中型泵站，在引水闸或排涝闸的闸口设置格栅式拦污栅。由于在机组全部运行时过闸流速比进水池进口流速要大，因此过栅损失也大。

(３)在引河中设置拦污栅桥。在距泵站40~80m 范围内设置专门的拦污栅桥。由于引河断面大，流速低，污物分散，因此过栅损失小，拦污效果好。

(４)在引河中设置浮筒式拦污网。这种拦污网根据河道污物状况采取上部拦污和全断面拦污两种方式。如主要是水面漂浮物，则可采用浮筒式拦污网。如河道中杂草较多，往往随水底水流一起流动，这时可以将拦污网用重物沉至河底，实行全断面拦污。根据污物多少，在河道中可设置1~2道拦污网。

(５)几种拦污方式混合采用，除在进水闸设置拦污栅或在河道中设置拦污网外，在进水

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池或进水流道口又设置第二道栏污栅。第二道栏污栅设置的目的，是在第一道作为主要拦污的拦污栅下游明渠内还有进渠污物时，不会将进渠污物吸入泵内。另外，为防止万一发生事故等保安目的而设置的第二道拦污栅栅距可适当增大到150~200mm。 5.7.2拦污栅设计

(1) 拦污栅的栅距设计

为了提高拦污效果，对拦污栅应采用合适的栅距。栅距的大小直接影响拦污效果和拦污栅的阻力系数。应根据河道中污物的类型和多少来确定合理的栅距。一般拦污栅的有效栅距，需要根据水泵形式、叶轮过流面积、垃圾的性质和数量等来决定，但一般以水泵口径的1/10~1/30为标准。对小型轴流泵，叶轮间有较宽阔的通道和较强的过流能力，栅距不宜定得太小，以免增加水力损失和形成污物过多的积聚。与水泵口径相对应的拦污栅标准有效栅距如表5-3所示。一般污物情况下，栅距可适当增大，以减少水流过栅损失，其有效栅距以80~120mm为宜。

(2) 拦污栅的倾斜角度

在人工清污的情况下，一般拦污栅可垂直放置或设置60°~80°的倾角。在机械清污时，可取倾角70°左右。有时，根据不同的清污机械，拦污栅的倾角也可取90°。

表5-3 拦污栅标准有效栅距

水 泵 口 径 (mm) 200~300 350~500 600~800 ≥900 拦污栅有效栅距 (mm) 25~40 35~50 45~60 60~100 在小型泵站中，格栅式拦污栅均为平面式拦污栅，垂直或略倾斜放置。一旦污物积聚，均沿拦污栅宽度方向平均积聚于全部表面，造成过水断面减少，过流能力下降。对宽度在3m以下的栏污栅可考虑采用人字形拦污栅，这种拦污栅的污物积聚于拦污栅两端，因此过水断面大，水流阻力小，同时污物也便于清除。但必须注意制作时，应保证栅条的放置方向并不与框架正交，而应平行于水流方向放置。

(3) 拦污栅栅前流速设计

在设计运行起始水位下通过设计流量时，拦污栅栅前平均流速，对人工清污方式，取V=0.3m/s；对机械清污方式，取V=0.5m/s。即使在超过设计标准的大流量情况下，栅前最大流速亦不宜超过V=1m/s。

(4) 拦污栅的强度设计

拦污栅的框架多采用角钢或槽钢制作，其强度按钢结构构件进行设计。应保证在栅前最高设计水位下，栅前后水位差超过1m时，保证拦污栅的强度不会出现问题。 5.7.3 小型泵站的清污设施

小型泵站的清污方式主要有人工清污和机械清污两种方式。对年运行时间短或污物不是十分严重的泵站，可考虑采用人工清污。由于拦污栅前流速较大，在污物积聚较多时，往往人力清除十分困难，而且人力清除效果差，速度慢。因此对中型泵站可设置机械清污装置。目前主要的清污机械有回转式、移动抓斗式和挖掘式清污机三种，可供泵站设计时参考。

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除了以上介绍的三种清污机以外，在泵站设计中，还可以考虑采用切割式清污的方式。利用水泵叶轮头安装二片对称的不锈钢刀片。在水泵运转时，刀片一起转动，将吸入流道内的污物切碎随抽送的水流一起带走。采用这种清污方式只需在流道进口安装栅距较大的简易拦污栅即可。这种安装于叶片下方的清污刀片实际上也起着前置导轮的作用，为叶片进口提供了一定的速度环量和能量，使叶片的汽蚀性能有很大提高。

无论采取何种清污方式和清污设施，在拦污栅与机房外墙之间均需设置一定的距离，以保证把垃圾捞上来所需的作业空间。在人工清污时，此距离应不小于1m。在机械清污时，此距离应不小于2m。另外，为了保证拦污栅和清污机的安装与检修，在拦污栅外侧应设置检修门槽和叠梁式闸门。

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第6章 水泵管路设计

6.1水泵管路与水力损失的关系

进出水管路是水泵装置的重要组成部分。水流在管路内流动时，为了克服管道沿程阻力和局部阻力，将消耗一部分能量，这部分能量消耗，即是管路的水力损失。管路阻力越大，则管路损失也越大，管道效率就越低。为了提高管道效率，就必须设法尽量减少管路的阻力及管路阻力所造成的水力损失。管路水力损失由沿程损失h沿及局部损失h局两部份组成。由水力学，可得管路阻力损失hf为：

?局n2L2

hf= h沿+h局=10.295.33 Q +0.083∑4Q2 (6-1)

dd式中 n—管道内壁粗糙系数；

L—管道总长（m）；

Q—通过管道的泵的设计流量（m/s）； d—管道直径(m)； ∑ξ

局3

—管路局部阻力系数之和。

从式(6-1)可以看出，在一定流量的情况下，管道的沿程损失与管道的长度、直径、管材内壁的糙率有关。而管道的局部损失则与管路附件的形状、大小等因素有关。

因此管路设计的主要任务包括管路及管路附件的布置、管材的选择和管径的确定等方面的内容。通过优化设计，可以保证在最少的投资下，获得最优的管路设置，其水力损失最小。

管路布置与泵站实际扬程、水泵的类型、水泵安装高程、泵房及进出水池的结构形式等因素有关。一般轴流泵站的管路布置较为简单，主要考虑进出水流道的设计，而离心泵和混流泵站的管路布置则较为复杂。管路布置时，一般应遵循下列原则：

(1)管路长度要尽量缩短。由于管路沿程水头损失与管道长度成正比，管路越长，则沿程水头损失越大，管道效率越低。因此减少管路长度，不仅能节省管路投资，同时还可降低能耗。

(2)尽量减少不必要的管路附件，以降低局部水力损失。管路附件是保证水泵和管路系统正常工作而不可缺少的设备。但管路附件越多，则管路的局部水头损失越大，管道效率就越低。管路附件的配置原则应符合经济安全的要求，即既要设置简单需要的附件，使所造成的局部损失最小，同时又能保证机组长期安全运行、管理方便。为了减少管路水力损失，对离心泵和混流泵应尽量取消底阀和逆止阀，减少弯头。混流泵还可采用斜装的方法，以缩短管路长度，减少弯头。同时应合理加大出水管道出口直径，减少出口水力损失，并采用轻质拍门，减少拍门水力损失等。

(3)增大管道直径。水力损失与管道直径d的5次方成反比，因此，增大管道直径可显

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著地减少管路水力损失。但是，管道直径的增大，又会使工程投资增加。特别在高扬程泵站中，管道费用在泵站总投资中占有很大比重。因此，在设计中，应进行技术经济比效，以确定合适的管径。

(4)增加管道内壁光滑度。在设计中，应根据工程情况选用内壁光滑的管材。同时，应保证管子接头良好光滑，以减少管路阻力系数，从而减少沿程损失。

6.2小型泵站管道选择

小型泵站中常用的管道有钢管、铸铁管、预应力混凝土管以及钢丝网水泥管等。在选择管道时，不仅应保证管道内壁光滑和具有足够的耐压、抗拉等机械强度外，同时应选择合适的管径，以减少水力损失，降低使用成本。 6.2.1管道材料的选择

(1)铸铁管

它的寿命长，一般不要保养，可埋设在地下，但重量大，易碎裂，一般适用于固定安装的泵站。小型泵站常用铸铁管规格如表6-1所示。

(2)钢管

钢管分无缝钢管、水煤气管（即白铁管和黑铁管）、对焊钢管三种。无缝钢管一般不用于机电排灌；水煤气管适用于小口径泵站口径在150mm以下的吸水管和出水管或真空泵的抽气管道；对焊钢管用薄板对焊制成，适合较大口径水泵（200mm以上）的吸水管或出水管，但钢板厚度在 3mm以下的对焊管一般只适用于300mm以下的流动机泵和低扬程地区的小型固定泵站。钢管与铸铁管相比，它重量轻，不易破裂，表面光滑，但容易生锈，需经常保养，寿命较短。小型泵站常用铁管和对焊钢管规格如表6-2、6-3所示。

(3)钢筋混凝土管

钢筋混凝土预制管一般口径较小。它的特点是寿命长，不需保养，但较笨重，运输困难，接头处止水不良，易漏水或漏气，较大型的轴流泵装置的进出水管可就地浇筑。预应力钢筋混凝土管承压力大，可用于作为高扬程离心泵长距离的出水管道。钢丝网水泥管是用钢丝网作骨架，配以水泥砂浆经离心机制成的一种压力管。其优点是管壁较薄，重量较轻，用筋量少，但使用中容易损坏及剥蚀露筋，且运输安装过程中容易损坏。因此一般适用于低扬程出水管道。小型泵站常用钢筋混凝土管规格如表6-4所示。

(4)胶管

胶管是一种可以屈折的柔性管道，可分为吸引胶管和压力胶管两种。吸引胶管承受压力小，适合做吸水管。压力胶管承受压力大，适合做出水管路。胶管价格贵，寿命较短，适用于流动泵使用。小型泵站常用吸引胶管和压力胶管规格如表6-5、6-6所示。

(5)塑料管

目前排灌上用的塑料管是用聚氯乙烯树脂加稳定剂、润滑剂，经制管机挤压加工成型，其优点是重量轻、内壁光滑、不受酸、碱、盐、油等介质的侵蚀；缺点是比较脆，在露天及阳光曝晒下易老化，冬季天冷易冻坏。塑料管一般多用于小型泵站，其规格如表6-7所示。

(6)玻璃钢管

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玻璃钢管是由玻璃纤维布、不饱和环氧树脂加固化剂、抗老化剂等材料制成。通过手糊成型或模压成型。玻璃钢管整体抗弯能力较强，输水时设计压力不低于0.25MPa，即能承受25m的水压力，因此适用于中等扬程泵站用进出水管道。玻璃钢管道内壁光滑，管道粗糙系数n<0.010，摩阻系数λ=0.0176，其阻力系数比铸铁管减少40％。玻璃钢管的使用寿命一般在10~15年左右。

表6-1 铸铁管(普通压力0.75MPa)规格表(单位mm) 公称通径 砂型离心铸铁管 砂型立式铸铁管 外径 壁厚 内径 外径 壁厚 内径 100 117.0 8.5 100 150 168.0 9.0 150 200 217.6 8.8 200 217.6 9.8 198 250 268.8 9.4 250 268.8 10.4 248 300 320.2 10.1 300 320.2 11.1 298 350 371.6 10.8 350 371.6 11.8 348 400 423.0 11.5 400 423.0 12.5 398 450 474.9 12.2 450 474.0 13.0 448 表6-2 白铁管、黑铁管规格表 公称通径(mm) 英寸 外径(mm) 壁厚(mm) 内径(mm) 100 4 114 4.0 106 150 6 165 4.5 156 表6-3 对焊铁管(熟铁管)规格表 公称通径 壁厚 每米重量 法兰规格 法兰螺丝 法兰螺孔(mm) 厚度 外径 (只) 螺孔中心螺孔直径 (mm) (mm) (kg/m) (mm) (mm) 圆直径 (mm) 2.0 5.33 100 2.2 5.91 9.0 220 8 2.5 6.79 2.0 7.99 150 2.5 10.18 9 260 8 225 18 3.0 12.80 2.5 13.57 200 3.0 16.91 9 315 8 280 18 3.5 19.68 2.5 16.96 250 3.0 21.33 10~12 370 12 335 18 3.5 24.60 2.5 20.35 300 3.0 25.60 14 435 12 395 23 3.5 29.52 2.5 23.75 350 3.0 29.86 14 485 16 445 23 3.5 34.44

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表6-4 钢筋混凝土预制管规格表 公称内径 (mm) 100 150 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 壁 厚 (mm) 40 40 35 40 45 50 55 65 75 85 90 95 外 径 (mm) 180 230 270 330 390 450 510 630 750 870 980 1090 管 长 (m) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.43 2.43 2.43 2.43 2.43 2.43 0.2 86 116 126 178 238 307 469 687 952 1258 1525 1794 理 论 重 量 (kg) 试 验 压 力 (MPa) 0.4 86 118 128 180 249 311 474 697 969 1271 1544 1834 0.6 88 120 131 185 252 320 493 726 1030 1359 1634 0.8 89 122 155 190 261 337 510 757 1063 表6-5 普通压力胶管规格表 公称内径(mm) 100 125 150 200 内径(mm) 102 127 152 203 头布层数 4 5 5 6 每根长度(m) 8 8 8 5 表6-6 吸引胶管规格表 公称内径(mm) 100 125 150 200 250 300 350 内径(mm) 102 127 152 203 254 305 356 头布层数 4 4 4 5 5 6 7 每根长度(m) 8 8 8 5 5 5 5 表6-7 塑料管规格表(mm) 公称内径(mm) 100 125 150 200 内径(mm) 100 124 150 198 外径 114 140 166 218 壁厚 7 8 8 10 6.2.3出水管道经济管径的确定

（1）根据年费用最小的原则确定管径

在高扬程泵站中，出水管道往往较长，在泵站总投资中，管道费用所占的比重也较大。另外，在长期运行中，长距离管道所引起的水力损失要耗费大量的能源，又直接影响泵站

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的年运行费用。从节省泵站建设投资的角度出发，希望管道直径愈小愈好；而从减少管路水力损失，节省泵站年运行费用角度出发，则希望管道直径愈大愈好。因此，在确定长距离出水管道的管径时，通常根据年费用最小的原则来确定管径。如图6-4所示，首先根据不同的管径分别计算出管道的年费用Y1（管道总投资按动态分析法折算到每年的费用与管道年维修费、管理费之和）和年耗电费Y2（管道每年因摩擦阻力而损耗的电能费用），并绘出Y1~d和Y2~d曲线，再据此绘出（Y1+Y2）~d曲线，该曲线年费用最低点所对应的管径d，即为该水泵出水管道的经济管径。

（2）根据泵站的净扬程和管道的流量确定管径

根据泵站的净扬程和管道的流量，可按下列经验公式估算所需要的经济管径：

35.2Qmaxd=7 (6-8)

Ha式中 d—经济管径（m）；

Qmax—出水管道通过的最大流量（m/s）； Ha—泵站净扬程（m）。

按式(6-8)计算的经济管径如表6-11所示。按表6-11所确定的出水管道直径对高扬程泵 站较为适合。对中低扬程泵站，表中所列管径偏大，建议按表6-8~6-10选用。

表6-8 离心泵配套管径表 型 号 250S-14 250S-14A 10Sh-13 10Sh-13A 12Sh-13 12Sh-13A 300S-19 300S-19A 300S-12 300S-12A 14Sh-13 14Sh-13A 350S-26 350S-26A 350S-16 350S-16A 20Sh-13 20Sh-13A 500S-22 500S-22A

流 量 (m/s) 0.1345 0.1165 0.135 0.115 0.220 0.200 0.219 0.1945 0.219 0.1945 0.350 0.310 0.350 0.314 0.350 0.314 0.560 0.520 0.561 0.500 33

扬 程 (m) 14 10 23.5 20.3 32.2 26 19 15 12 10 43.8 36 26 21 16 12 35.1 31 22 17 进水管直径(mm) 泵进口 250 250 250 250 300 300 300 300 300 300 350 350 350 350 350 350 500 500 500 500 计算值 239 235 226 214 269 264 285 279 304 297 319 308 336 329 359 358 398 391 424 419 配用管径 250 250 250 250 300 300 300 300 300 300 350 350 350 350 400 400 500 500 500 500 出水管直径(mm) 泵出口 200 200 200 200 250 250 250 250 300 300 300 300 300 300 350 350 350 350 400 400 计算值 239 235 226 214 269 264 285 279 304 297 329 308 336 329 359 358 398 391 424 419 配用管径 250 250 250 250 300 300 300 300 300 300 350 300 350 350 350 350 400 400 450 450 49

表6-9 混流泵配套管径表 型 号 转速 流量 扬程 进水管直径(mm) 出水管直径(mm) (r/min) (m3/s) (m) 泵进口 计算值 配用管径 泵出口 计算值 配用管径 10HB-30 980 0.125 7.0 250 265 300 250 265 300 12HB-40 980 0.125 4.8 250 283 300 250 283 300 1450 0.180 11.6 250 290 300 250 290 300 1600 0.200 14.3 250 295 300 250 295 300 12HBC2-40 730 0.161 3.9 300 333 350 300 333 350 980 0.217 7.0 300 342 350 300 342 350 1300 0.288 142.3 300 355 350 300 355 350 12HB-50T 1450 0.283 10.6 300 360 400 300 360 400 1600 0.317 12.8 300 368 400 300 368 400 14HBC-40 730 0.207 4.4 350 366 400 350 366 400 980 0.278 8.0 350 375 400 350 375 400 16HBC-40 730 0.350 6.8 400 430 450 400 430 450 980 0.470 12.3 400 443 450 400 443 450 16HBC-30 730 0.383 10 400 418 450 400 418 450 980 0.512 18 400 434 450 400 434 450 20HBC-40 580 0.550 6.2 500 544 550 500 544 550 730 0.692 9.8 500 553 550 500 553 550 26HB-30 490 0.923 9.7 650 635 650 650 635 650 590 1.111 14 650 646 650 650 646 650 26HB-40 450 0.944 6.5 650 699 700 650 699 700 470 0.986 7.1 650 700 700 650 700 700 580 1.217 10.8 650 709 700 650 709 700 26HB-50 485 0.920 5.1 650 728 750 650 728 750 590 1.120 7.55 650 735 750 650 735 750 250HW-4 970 0.167 4.1 250 335 350 250 335 350 250HW-5 1180 0.150 5.0 250 306 350 250 306 350 250HW-8 1180 0.150 8.0 250 282 300 250 282 300 250HW-12 1180 0.150 12.5 250 265 300 250 265 300 300HW-4 970 0.176 4.4 300 338 350 300 338 350 300HW-5 970 0.220 5.0 300 367 400 300 367 400 300HW-8 970 0.220 8.0 300 336 350 300 336 350 300HW-12 970 0.220 12.5 300 314 350 300 314 350 350HW-5 970 0.250 5.3 350 385 400 350 385 400 400HW-5 730 0.400 5.0 400 488 500 400 488 500 400HW-8 730 0.400 8.0 400 444 450 400 444 450 400HW-12 730 0.400 12.5 400 410 450 400 410 450 500HW-7 730 0.650 7.0 500 575 600 500 575 600 500HW-11 730 0.650 11.0 500 525 550 500 525 550 700HW-7 580 1.015 7.0 700 712 750 700 712 750 700HW-11 580 1.015 11.0 700 648 700 700 648 700

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