1、 目前，大、中型水泵多采用水环式真空泵抽气充水，目前，大、中型水泵多采用水环式真空泵抽气充水，优点是水泵启动快，运行可靠，易于实现自动化。下图优点是水泵启动快，运行可靠，易于实现自动化。下图是水环式真空泵抽气装置图。是水环式真空泵抽气装置图。水环式真空泵抽气装置及抽气原理示意图 1水环式真空泵的工作原理水环式真空泵的工作原理 在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水形成了一个决定于泵腔
2、形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部叶轮的下部0为起点，那么叶轮在旋转前为起点，那么叶轮在旋转前180时小腔的容时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，积由
3、小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。便被排出泵外。水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。的，因此它属于变容式真空泵。水环式真空泵的选择水环式真空泵的选择 真空泵的抽气性能表明，抽气量随着真空泵的抽气性能表明，抽气量随着真空度的增加而减少。真空泵是根据水泵真空度的增加而减少。真空泵是根
4、据水泵及管路所需要的抽气量选择的，而水泵及及管路所需要的抽气量选择的，而水泵及管路需要的抽气量与形成真空所要求的时管路需要的抽气量与形成真空所要求的时间和水泵、管路内空气的体积有关，真空间和水泵、管路内空气的体积有关，真空泵的抽气量可近似地按式泵的抽气量可近似地按式(5-1)进行计算。进行计算。)(吸气HHTVHkQaaQ气气真空泵抽气量，真空泵抽气量，m3min；V出水管闸阀出水管闸阀(卧式轴流泵为拍门卧式轴流泵为拍门)至进水池水至进水池水面之间的管路和泵壳内空气的总体积，面之间的管路和泵壳内空气的总体积，m3；T抽气时间，一般为抽气时间，一般为35min；Ha当地大气压力的水柱高，当地大气
5、压力的水柱高，mH2O；H吸吸进水池最低水位至泵壳顶部的高度，进水池最低水位至泵壳顶部的高度，m；k漏气系数，一般取漏气系数，一般取1.051.10。(5-1)最大真空值可由进水池最低水位到水泵最高最大真空值可由进水池最低水位到水泵最高点间的垂直距离计算，并折合成毫米汞柱高度。点间的垂直距离计算，并折合成毫米汞柱高度。根据根据Q气和最大真空值，查真空泵产品样本气和最大真空值，查真空泵产品样本选择适宜的真空泵。由式选择适宜的真空泵。由式(5-1)计算的抽气量是按计算的抽气量是按最大值考虑的，具有较大的安全性，实际抽气时最大值考虑的，具有较大的安全性，实际抽气时间可以缩短。间可以缩短。水环式真空泵
6、的抽气系统水环式真空泵的抽气系统 水环式真空泵的抽气系统如图水环式真空泵的抽气系统如图5-1(a)所示。所示。真空泵运行时排气管排出的空气和微量的水排入真空泵运行时排气管排出的空气和微量的水排入水气分离箱内。水气分离箱的底部实际上是一循水气分离箱内。水气分离箱的底部实际上是一循环水箱，由循环水管环水箱，由循环水管3与真空泵与真空泵6相连，以便保持相连，以便保持真空泵内具有一定容积的水，以形成水环和带走真空泵内具有一定容积的水，以形成水环和带走由于叶轮旋转而产生的热量。抽气管与水泵泵壳由于叶轮旋转而产生的热量。抽气管与水泵泵壳顶部的排气口顶部的排气口(双吸离心泵叶轮室顶部各有一个双吸离心泵叶轮室
7、顶部各有一个)相连。抽气管直径一般为相连。抽气管直径一般为2550mm。当泵站内。当泵站内机组台数较多时，可设置两台以上的真空泵，并机组台数较多时，可设置两台以上的真空泵，并设置一台备用机组。设置一台备用机组。三、水射器充水三、水射器充水 水射器充水是利用压力水通过水射器喷嘴处产生高速水水射器充水是利用压力水通过水射器喷嘴处产生高速水流，使喉管进口处形成真空的原理，将水泵及其管路内流，使喉管进口处形成真空的原理，将水泵及其管路内的空气抽走。水射器基本工作原理是根据能量守恒，采的空气抽走。水射器基本工作原理是根据能量守恒，采用文丘利喷嘴结构。在喉部流速增大，动能提高而压能用文丘利喷嘴结构。在喉部
8、流速增大，动能提高而压能下降，以至压力下降至低于大气压而产生抽吸作用，将下降，以至压力下降至低于大气压而产生抽吸作用，将气体抽入同水混合。高压水通过水射器中的喷嘴射向水气体抽入同水混合。高压水通过水射器中的喷嘴射向水射器中喉管时射器中喉管时,高速流动的水会与周围的流体产生压差高速流动的水会与周围的流体产生压差,流流速越快速越快,压强越低压强越低,真空度越高真空度越高,抽吸力越强。抽吸力越强。因此，为使水射器正常供水，必须供给压因此，为使水射器正常供水，必须供给压力水作为动力。水射器具有结构简单，占地少，力水作为动力。水射器具有结构简单，占地少，安装容易，工作可靠，维护方便等优点。缺点安装容易，
9、工作可靠，维护方便等优点。缺点是效率低，需供给大量的高压水。因此，它适是效率低，需供给大量的高压水。因此，它适用于压水管中长期有高压水的高扬程泵站或远用于压水管中长期有高压水的高扬程泵站或远距离的送水泵站。距离的送水泵站。水射器广泛用于向压力管内投加药液水射器广泛用于向压力管内投加药液，具有安装操作简单，使用方便，工作可，具有安装操作简单，使用方便，工作可靠的优点，适用于不同种类，不同剂量的靠的优点，适用于不同种类，不同剂量的化学药品投加，是一种性价比极佳的投加化学药品投加，是一种性价比极佳的投加部件。在高压水的作用下部件。在高压水的作用下,水射器将气体或水射器将气体或液体的药品抽吸出来形成水
10、和药的混合物液体的药品抽吸出来形成水和药的混合物投加到水管或水池中投加到水管或水池中.本节含以下内容：本节含以下内容：一、供水系统一、供水系统二、技术供水二、技术供水三、供水流量和供水压力的确定三、供水流量和供水压力的确定四、供水设备的选择四、供水设备的选择五、供水设备的布置五、供水设备的布置泵站应设主泵机组和辅助设备的冷却、润滑泵站应设主泵机组和辅助设备的冷却、润滑、密封、消防等技术用水以及运行管理人员、密封、消防等技术用水以及运行管理人员生活用水的供水系统。生活用水的供水系统。供水系统应满足用水对象对水质、水压和流供水系统应满足用水对象对水质、水压和流量的要求。水源含沙量较大或水质不满足要
11、量的要求。水源含沙量较大或水质不满足要求时，应进行净化处理，或采用其它水源。求时，应进行净化处理，或采用其它水源。生活饮用水应符合现行国家标准生活饮用水应符合现行国家标准生活饮用生活饮用水卫生标准水卫生标准的规定。的规定。大中型泵站的技术供水，占总供水量大中型泵站的技术供水，占总供水量的的85左右；消防用水及生活用水占总供左右；消防用水及生活用水占总供水量的水量的15左右。这里主要介绍技术供水。左右。这里主要介绍技术供水。技术供水是供给主机组及其他设备的冷却技术供水是供给主机组及其他设备的冷却用水及润滑用水，包括如下几方面：用水及润滑用水，包括如下几方面：1轴承冷却器的冷却用水轴承冷却器的冷却
12、用水 大型立式同步电动机的推力轴承及上下导轴大型立式同步电动机的推力轴承及上下导轴承在运行时发生机械摩擦产生热量，引起轴承及承在运行时发生机械摩擦产生热量，引起轴承及油槽内润滑油温度升高，这些热量如不及时排走，油槽内润滑油温度升高，这些热量如不及时排走，将影响轴承的使用寿命及安全，并加速透平油的将影响轴承的使用寿命及安全，并加速透平油的劣化。散热的方法是在油槽内安装一组由铜合金劣化。散热的方法是在油槽内安装一组由铜合金管制成的油冷却器，冷却水自一端进入冷却器内，管制成的油冷却器，冷却水自一端进入冷却器内，吸取透平油的热量，降低轴承及油的温度，由另吸取透平油的热量，降低轴承及油的温度，由另一端排
13、出，将部分热量带走。冷却水的温度，一一端排出，将部分热量带走。冷却水的温度，一般应保持在般应保持在25以内，当水温过高时，水流通过以内，当水温过高时，水流通过冷却器的吸热能力降低。冷却器的吸热能力降低。2主水泵的润滑用水主水泵的润滑用水 大中型轴流泵的导轴承，有用水润滑的橡胶轴承大中型轴流泵的导轴承，有用水润滑的橡胶轴承和油润滑的轴承两种形式。橡胶导轴承的润滑水通过水和油润滑的轴承两种形式。橡胶导轴承的润滑水通过水管引入轴承上端，流经轴承与轴之间形成水膜，维持轴管引入轴承上端，流经轴承与轴之间形成水膜，维持轴与轴承之间相对运动时的液体摩擦，最后由下端流出，与轴承之间相对运动时的液体摩擦，最后由
14、下端流出，完成润滑任务。橡胶轴承在供水中断时，产生大量热量，完成润滑任务。橡胶轴承在供水中断时，产生大量热量，将导致橡胶轴承烧毁，使机组无法工作。因此，供水必将导致橡胶轴承烧毁，使机组无法工作。因此，供水必须十分可靠，润滑水必须保证机组在运行过程中不间断须十分可靠，润滑水必须保证机组在运行过程中不间断地按照水量、水压、水温、水质的要求供给。地按照水量、水压、水温、水质的要求供给。3空气压缩机冷却用水空气压缩机冷却用水 当空气被压缩时，温度将升高到当空气被压缩时，温度将升高到200左左右，因此需要对空气压缩机的气缸进行冷却，以右，因此需要对空气压缩机的气缸进行冷却，以降低压缩空气的温度，提高生产
15、能力；同时避免降低压缩空气的温度，提高生产能力；同时避免润滑油发热达到燃烧的程度，防止活塞被烧坏。润滑油发热达到燃烧的程度，防止活塞被烧坏。水冷式空气压缩机的冷却用水量，根据生产厂家水冷式空气压缩机的冷却用水量，根据生产厂家资料确定，可以从产品样本中查得。资料确定，可以从产品样本中查得。4水环式真空泵用水水环式真空泵用水 水环式真空泵需供给一定数量的水，形成水水环式真空泵需供给一定数量的水，形成水环不断地抽吸气体。环不断地抽吸气体。供水系统由水源、供水泵、管网及监视操供水系统由水源、供水泵、管网及监视操作用的仪表、闸阀等组成。大型泵站的供水方作用的仪表、闸阀等组成。大型泵站的供水方式有两种。式
16、有两种。直接供水直接供水由供水泵由供水泵直接向管直接向管网供水网供水间接供水间接供水水泵向水塔供水，水泵向水塔供水，再由水塔通过供水再由水塔通过供水干管、支管向机组干管、支管向机组提供冷却润滑用水提供冷却润滑用水 主机组的冷却、润滑用水是供水的主要目的，主机组的冷却、润滑用水是供水的主要目的，占泵站用水量的占泵站用水量的80以上。因此，它是供水系统以上。因此，它是供水系统设计的主要依据。设计的主要依据。1推力轴承及上、下导轴承油冷却器的用水量推力轴承及上、下导轴承油冷却器的用水量 推力轴承油冷却器的用水量按轴承摩擦损耗推力轴承油冷却器的用水量按轴承摩擦损耗的功率计算。的功率计算。功率损失功率损
17、失 (5-2)需冷却水量需冷却水量 Q推推0.86N推推/Ct (5-3)(一一)供水量的确定供水量的确定1000fvpN推v推力轴承轴瓦推力轴承轴瓦23直径处圆周速度，直径处圆周速度，ms，当转速为当转速为rmin，轴瓦，轴瓦23的直径为的直径为D(m)时，时，v=Dn/60，m/s；f推力轴承与推力瓦的摩擦系数，油温在推力轴承与推力瓦的摩擦系数，油温在4050时，时，f=0.070.10；t冷却水的温差，一般为冷却水的温差，一般为35。C冷却水的比热，冷却水的比热，kcal(kg)；p推力轴承的轴向总推力，推力轴承的轴向总推力，N，轴瓦一，轴瓦一般推力为般推力为200400Ncm2；N推推
18、推力轴承摩擦功率损失，推力轴承摩擦功率损失，kW；1000fvpN推Q推推0.86N推推/Ct 在估算导轴承的润滑用水量时，可用式在估算导轴承的润滑用水量时，可用式(5-4)进行计算。进行计算。V水水=(12)Hd3 (5-4)式中式中 V水水导轴承润滑用水量，导轴承润滑用水量，Ls；H引至轴承的水压，引至轴承的水压，mH2O，应大于或，应大于或等于主水泵的最大扬程；等于主水泵的最大扬程；d轴颈的直径，轴颈的直径，mm。其他技术供水约占其他技术供水约占10，技术供水的总量等，技术供水的总量等于各部分供水量的总和。于各部分供水量的总和。推力轴承及导轴承油冷却器冷却水的压力上限一推力轴承及导轴承油
19、冷却器冷却水的压力上限一般取般取0.2MPa，下限必须克服管路的水头损失。油冷却，下限必须克服管路的水头损失。油冷却器的管路水头损失可按式器的管路水头损失可按式(5-5)计算。计算。(5-5)式中式中 h冷却冷却冷却器管路水头损失，冷却器管路水头损失，m；L0冷却器管长，冷却器管长，m；d1冷却器管径，冷却器管径，m；v冷却水的流速，冷却水的流速，ms；管道摩阻系数；管道摩阻系数；局部水头损失系数，可取局部水头损失系数，可取1.3；n冷却管路串联的数目，通常冷却管路串联的数目，通常n4。对于橡胶导轴承，润滑水的水压不小于水泵的最大扬程即可。对于橡胶导轴承，润滑水的水压不小于水泵的最大扬程即可。
20、gvdLnh2210冷却 1供水泵的选择供水泵的选择 供水泵是按照泵站所需要的供水量和扬程进行供水泵是按照泵站所需要的供水量和扬程进行选择的。大型泵站一般选择两台离心式水泵进行供选择的。大型泵站一般选择两台离心式水泵进行供水，供水泵的流量和扬程可按如下公式计算。水，供水泵的流量和扬程可按如下公式计算。供水流量供水流量 (5-6)式中式中 Q供供供水泵的流量，供水泵的流量，m3s；Q1每台机组需要的供水流量，每台机组需要的供水流量，m3s；n主机组的台数；主机组的台数；Z供水泵的台数，一般为两台。供水泵的台数，一般为两台。ZnQQ1供供水扬程供水扬程 H供供(冷一进冷一进)+H冷冷+h (5-7
21、)式中式中 H供供供水泵的扬程，供水泵的扬程，m；冷冷最高冷却器的高程，最高冷却器的高程，m；进进进水池最低水位，进水池最低水位，m；H冷冷冷却水的进水压力，冷却水的进水压力，m；h供水管路中的水头损失，供水管路中的水头损失，m。供水流量和扬程确定后，可在泵类产品样本或水供水流量和扬程确定后，可在泵类产品样本或水泵厂家的说明书上选择出合适的供水水泵。泵厂家的说明书上选择出合适的供水水泵。2供水管路及阀件的选择供水管路及阀件的选择 供水管路可选择钢管，管径按通过管供水管路可选择钢管，管径按通过管路中的允许流速来确定。水泵吸水管的流路中的允许流速来确定。水泵吸水管的流速一般取速一般取1.0ms左右
22、；水泵压水管的流左右；水泵压水管的流速一般取速一般取1.52.5ms。大型泵站的供水。大型泵站的供水干管一般选用干管一般选用DNl50DN200的钢管，通的钢管，通向每台机组的支管选用向每台机组的支管选用DN50的钢管。的钢管。阀件的选择必须符合管路系统的工作阀件的选择必须符合管路系统的工作压力、管径及控制等要求。压力、管径及控制等要求。3滤网的选择滤网的选择 对于以进水池中的水作为供水水源的对于以进水池中的水作为供水水源的供水方式，在供水系统的进水管口应设置供水方式，在供水系统的进水管口应设置滤网，其外形尺寸的大小应与管径相适应，滤网，其外形尺寸的大小应与管径相适应，水流通过滤网的流速一般为
23、水流通过滤网的流速一般为0.250.5ms。当流速过大时，滤网阻力大，水头损失也当流速过大时，滤网阻力大，水头损失也大，同时不易清污；当流速过小时，为保大，同时不易清污；当流速过小时，为保证一定的供水量，必然增大滤网尺寸，增证一定的供水量，必然增大滤网尺寸，增加投资。加投资。滤水器的选择取决于水源所含悬浮物滤水器的选择取决于水源所含悬浮物的程度。滤水器有固定式和转动式两种。的程度。滤水器有固定式和转动式两种。滤水器的孔网尺寸一般采用滤水器的孔网尺寸一般采用1mmlmm2mm2mm的防锈或不锈钢滤网，或采用的防锈或不锈钢滤网，或采用孔径为孔径为26mm的钻孔钢板。水流通过滤的钻孔钢板。水流通过滤
24、网的流速为网的流速为0.100.25ms，滤水器的尺，滤水器的尺寸取决于通过的流速。寸取决于通过的流速。供水泵的水源多取自于进水池，这时供水泵一般布置在供水泵的水源多取自于进水池，这时供水泵一般布置在水泵层。水泵层。供水管路的布置取决于泵房的布置，一般布置在机组段供水管路的布置取决于泵房的布置，一般布置在机组段范围内，管线要尽可能采用直线以减小水头损失和避免管中范围内，管线要尽可能采用直线以减小水头损失和避免管中积水；尽可能不与电气设备及电缆靠近。为便于管路装拆和积水；尽可能不与电气设备及电缆靠近。为便于管路装拆和检修，管路之间要有一定的距离。当直管长达检修，管路之间要有一定的距离。当直管长达
25、40一一50m时，时，或管路跨越泵房的沉陷缝时，应装设伸缩节。管路安装完毕或管路跨越泵房的沉陷缝时，应装设伸缩节。管路安装完毕后，为了检查安装质量，应以后，为了检查安装质量，应以1.25倍的工作压力进行倍的工作压力进行5min耐耐压试验。压试验。伸缩节的作用：伸缩节的作用：当温度变化时，水管可以沿轴线方当温度变化时，水管可以沿轴线方向自由伸缩，从而向自由伸缩，从而消除了管壁内的大部分温度应消除了管壁内的大部分温度应力力，也，也减小了作用在镇墩上的作用力减小了作用在镇墩上的作用力，同时还能，同时还能适应少量的不均匀沉陷和变形适应少量的不均匀沉陷和变形。泵站在运行、调相及检修过程中，需泵站在运行、
26、调相及检修过程中，需要及时排除泵房内各种积水，其中一部分要及时排除泵房内各种积水，其中一部分可自流排出泵房，大部分汇集到排水廊道可自流排出泵房，大部分汇集到排水廊道或集水井，然后由排水泵排出泵房。或集水井，然后由排水泵排出泵房。排水对象排水对象 排水任务排水任务 排水量计算排水量计算 排水设备的选择和布置排水设备的选择和布置 按照不同的排水特征，排水对象分为按照不同的排水特征，排水对象分为下列三大类。下列三大类。1生产用水的排水生产用水的排水 2渗漏排水和清扫回水渗漏排水和清扫回水 3检修和调相排水检修和调相排水 此类排水量较大，主要包括冷却水和润滑水，此类排水量较大，主要包括冷却水和润滑水，
27、由于排水设备位置较高，通常能自流排出。由于排水设备位置较高，通常能自流排出。计有：计有：(1)大型同步电动机空气冷却器及轴承油冷却大型同步电动机空气冷却器及轴承油冷却器的冷却水。器的冷却水。(2)稀油润滑的主泵导轴承的油冷却器的冷却稀油润滑的主泵导轴承的油冷却器的冷却水。水。(3)采用橡胶轴承的主泵导轴承的润滑水。采用橡胶轴承的主泵导轴承的润滑水。(4)水环式真空泵和水冷式空气压缩机用水等。水环式真空泵和水冷式空气压缩机用水等。此类排水量不大，排水位置较低不能此类排水量不大，排水位置较低不能自流排出。计有：自流排出。计有：(1)泵房土建部分渗漏水。泵房土建部分渗漏水。(2)主泵油轴承密封漏水。
28、主泵油轴承密封漏水。(3)主泵填料漏水。主泵填料漏水。(4)滤水器冲洗污水，气水分离器及贮滤水器冲洗污水，气水分离器及贮气罐废水。气罐废水。(5)其他设备及管路法兰漏水。其他设备及管路法兰漏水。根据上述排水的特征，应采用集水井或根据上述排水的特征，应采用集水井或排水廊道将各种排水汇集起来，然后用排排水廊道将各种排水汇集起来，然后用排水泵排出。水泵排出。此类排水量很大，高程最低，而且要此类排水量很大，高程最低，而且要求在很短的时间内排出。求在很短的时间内排出。计有：计有：(1)在检修和调相运行时进水流道和泵在检修和调相运行时进水流道和泵室内的水。室内的水。(2)闸门漏水。闸门漏水。泵站排水系统的
29、任务就是及时可靠地泵站排水系统的任务就是及时可靠地排除上述积水，以保证机组的正常运行，排除上述积水，以保证机组的正常运行，保证泵房内部无积水，保证机组水下部分保证泵房内部无积水，保证机组水下部分的检修，避免泵房长期潮湿而使设备锈蚀。的检修，避免泵房长期潮湿而使设备锈蚀。根据泵站的运行，对以下四种情况进根据泵站的运行，对以下四种情况进行分析。行分析。1主机组运行时主机组运行时 2检修时检修时 3停机时停机时 4调相时调相时 这种情况是指主机组正常运行时，排这种情况是指主机组正常运行时，排出主水泵的水封漏水、清扫余水出主水泵的水封漏水、清扫余水（排水量（排水量较小，可忽略不计），较小，可忽略不计）
30、，主机冷却润滑水主机冷却润滑水（自流排除），（自流排除），伸缩缝的漏水等。伸缩缝的漏水等。泵房渗漏水量与伸缩缝的构造、泵房泵房渗漏水量与伸缩缝的构造、泵房处的地质条件、泵房布置及尺寸都有很大处的地质条件、泵房布置及尺寸都有很大关系，且同一泵房在不同的时期渗水量也关系，且同一泵房在不同的时期渗水量也有变化。因此，在具体计算泵房渗漏水量有变化。因此，在具体计算泵房渗漏水量时常参照已运行的泵站来确定。时常参照已运行的泵站来确定。2检修时检修时 在主机检修和修理水下设备时，要把泵内在主机检修和修理水下设备时，要把泵内的水排除。因此，必须关闭检修闸门，排除进的水排除。因此，必须关闭检修闸门，排除进水池水
31、池(流道流道)和主水泵内的积水，以及在检修期间和主水泵内的积水，以及在检修期间闸门和伸缩缝的漏水。闸门和伸缩缝的漏水。3停机时停机时 停机时，主水泵停止运行，泵房和伸缩缝的停机时，主水泵停止运行，泵房和伸缩缝的漏水、辅助设备的渗漏水、清扫回水、主水泵填漏水、辅助设备的渗漏水、清扫回水、主水泵填料密封及填料漏水，其排水量不大，一般不作为料密封及填料漏水，其排水量不大，一般不作为排水系统设计的主要条件。排水系统设计的主要条件。4调相时调相时 在调相运行时，关闭检修闸门，打开排在调相运行时，关闭检修闸门，打开排空管路的阀门，将泵内水位降至主水泵叶轮空管路的阀门，将泵内水位降至主水泵叶轮以下。这时，泵
32、房排水包括主机冷却润滑水、以下。这时，泵房排水包括主机冷却润滑水、进水流道和泵体内积水、闸门渗水、伸缩缝进水流道和泵体内积水、闸门渗水、伸缩缝漏水等。漏水等。作为设计泵房排水的控制工况作为设计泵房排水的控制工况现将各种排水情况汇总如表现将各种排水情况汇总如表5-1所示。所示。表表51 各种工况下的排水情况排水类别机组运行情况运行期非运行期抽水调相检修停机泵房及伸缩缝渗漏水辅助设备的渗漏水清扫回水主水泵密封漏水主水泵填料漏水泵体进水流道积水检修闸门漏水冷却润滑回水有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有有 调相运行时，泵站最大排水量可由式调相运行时，泵站最大排水量可由式(5-8)进进行计算。行计
33、算。Q排排maxKn1(q1+q2)(5-8)式中式中 Q排排max泵站最大排水量，泵站最大排水量，m3/h；n1调相运行时的主机台数；调相运行时的主机台数；q1每台泵进口检修闸门的漏水量，每台泵进口检修闸门的漏水量，m3h；q2每台机组冷却润滑水量，每台机组冷却润滑水量，m3/h；K其他水量渗漏系数，一般取其他水量渗漏系数，一般取1.21.4。进口检修闸门的漏水量可按式进口检修闸门的漏水量可按式(5-9)进行计算。进行计算。q1=qL (5-9)式中式中 q每米橡皮止水的漏水量，它与止每米橡皮止水的漏水量，它与止 水型式和材料有关，一般为水型式和材料有关，一般为 0.52.5L(sm)；L闸
34、门水封长度，闸门水封长度，m。需要指出的是，影响排水量的因素多而且复杂，需要指出的是，影响排水量的因素多而且复杂，要准确地确定排水量很困难，因此除按上述方法要准确地确定排水量很困难，因此除按上述方法初步计算外，一般还要参照类似的泵站予以确定。初步计算外，一般还要参照类似的泵站予以确定。在大中型泵站中，排水泵一般选在大中型泵站中，排水泵一般选23台，台，一台是经常开启的，其排水能力应大于泵房一台是经常开启的，其排水能力应大于泵房经常性的渗漏水量。在工程实践中常以经常性的渗漏水量。在工程实践中常以24h的渗水量在的渗水量在12h内排除内排除(即每天开动一次即每天开动一次)为选泵的依据。为选泵的依据
35、。在调相运行时可选一台较大的排水泵，在调相运行时可选一台较大的排水泵，同时备用一台。同时备用一台。排水泵的扬程可按式排水泵的扬程可按式(5-10)进行计算。进行计算。H=出出-排排+h (5-10)式中式中 H排水泵的扬程，排水泵的扬程，m；出出排水泵压水管出口的最高排水泵压水管出口的最高 水位，水位，m；排排排水廊道的最低水位，排水廊道的最低水位，m；h管路的水头损失，管路的水头损失，m。2排水设施的布置排水设施的布置 泵房排水系统由集水廊道或集水井、排泵房排水系统由集水廊道或集水井、排水泵、管路和闸阀等组成。集水廊道是汇集水泵、管路和闸阀等组成。集水廊道是汇集积水的通道，位于泵房的最底层，
36、根据已建积水的通道，位于泵房的最底层，根据已建泵站的经验，排水泵每小时总排水量为集水泵站的经验，排水泵每小时总排水量为集水廊道容积的廊道容积的50左右。通常将排水泵布置在左右。通常将排水泵布置在排水廊道的顶部。排水廊道的顶部。为了在检修及调相运行时能排除进水流道及泵体内的积为了在检修及调相运行时能排除进水流道及泵体内的积水，每台机组的进水流道都应该埋设一根排空管，并在排空水，每台机组的进水流道都应该埋设一根排空管，并在排空管上靠近排水廊道内的一端安装长柄闸阀。管上靠近排水廊道内的一端安装长柄闸阀。图图5-7是某大型泵站的排水系统图。泵房内积水由排水是某大型泵站的排水系统图。泵房内积水由排水泵排
37、除，排水泵出水管的出口可设在泵站的进水池，也可设泵排除，排水泵出水管的出口可设在泵站的进水池，也可设在泵站的出水池。一般设在进水池的管路较短，排水泵的扬在泵站的出水池。一般设在进水池的管路较短，排水泵的扬程较低；设在出水池的管路较长，排水泵的扬程较高。但排程较低；设在出水池的管路较长，排水泵的扬程较高。但排入进水池时，仍需由主泵排至外河，且影响进水池的水质，入进水池时，仍需由主泵排至外河，且影响进水池的水质，因此应根据具体情况设置排水管的出口。由于排水廊道的水因此应根据具体情况设置排水管的出口。由于排水廊道的水比较脏，并可能经常有杂质落入，故排水泵进水管路的进口比较脏，并可能经常有杂质落入，故
38、排水泵进水管路的进口需要有滤网。排水泵出水管的出口应略高于一般水位，而低需要有滤网。排水泵出水管的出口应略高于一般水位，而低于最高水位，这样便于检修，也不会增加很大扬程。排水泵于最高水位，这样便于检修，也不会增加很大扬程。排水泵出水管的出口也应设置滤网，防止在非运行时进入杂物。压出水管的出口也应设置滤网，防止在非运行时进入杂物。压水管上应设置闸阀和逆止阀，在检修排水泵时水管上应设置闸阀和逆止阀，在检修排水泵时 关闭闸阀，逆止阀是防止站外水通过管路倒灌入排水关闭闸阀，逆止阀是防止站外水通过管路倒灌入排水廊道。廊道。图图5-7 排水系统示意图1撑空管；2进水流道；3吹扫管；4主泵漏水排水；5长柄阀
39、；6供水泵；7逆止阀；8闸阀；9滤网；10压力表；11真空表；12排水廊道；13电极式水位计；14泵房内进水 大型泵站的用油设备很多，所用油类品种不一、数量大型泵站的用油设备很多，所用油类品种不一、数量不同、作用各异，不能混淆。根据用油设备的要求和所用不同、作用各异，不能混淆。根据用油设备的要求和所用油类的性质，做到使用合理、维护及时，以保证设备的正油类的性质，做到使用合理、维护及时，以保证设备的正常持续运行。用油设备如下。常持续运行。用油设备如下。(1)电动机的推力轴承和上下导轴承，主水泵的油导轴电动机的推力轴承和上下导轴承，主水泵的油导轴承。若机组轴承的润滑油系统油温过高，常危及机组的安承
40、。若机组轴承的润滑油系统油温过高，常危及机组的安全运行，严重时被迫停机。全运行，严重时被迫停机。(2)叶片调节机构，液压启闭机。当压力油系统漏油严叶片调节机构，液压启闭机。当压力油系统漏油严重、压力达不到要求时，这些设备就无法工作。重、压力达不到要求时，这些设备就无法工作。(3)辅助设备如空气压缩机、真空泵等。它们对油有特辅助设备如空气压缩机、真空泵等。它们对油有特殊的要求，有专用的空气压缩机油、真空泵油。空气压缩殊的要求，有专用的空气压缩机油、真空泵油。空气压缩机的气缸温度很高，如用油不合理，极易使油质劣化，是机的气缸温度很高，如用油不合理，极易使油质劣化，是空气压缩机故障和事故的主要原因之
41、一。空气压缩机故障和事故的主要原因之一。在泵站中，油对各类设备的正常运行在泵站中，油对各类设备的正常运行起到润滑、降低温度和传递能量的作用。起到润滑、降低温度和传递能量的作用。即即 (一一)润滑润滑 (二二)降温散热降温散热 (三三)传递能量传递能量 油的润滑作用主要表现在两个方面。油的润滑作用主要表现在两个方面。在相互运动的零部件如轴和轴承中存在着摩擦。由于在相互运动的零部件如轴和轴承中存在着摩擦。由于摩擦表面存在着一定的粗糙度，在压力的作用下，当摩擦摩擦表面存在着一定的粗糙度，在压力的作用下，当摩擦表面相对运动时，在真实接触点产生瞬时高温。存在于摩表面相对运动时，在真实接触点产生瞬时高温。
42、存在于摩擦面上的表面膜在高温、高压的作用下遭到破坏，从而发擦面上的表面膜在高温、高压的作用下遭到破坏，从而发生新鲜金属表面直接接触。在真实接触点上发生很大的剪生新鲜金属表面直接接触。在真实接触点上发生很大的剪切变形，甚至在真实接触面上发生粘着。在润滑不良的条切变形，甚至在真实接触面上发生粘着。在润滑不良的条件下，这种现象尤为严重。发生粘着摩损时，摩擦力突然件下，这种现象尤为严重。发生粘着摩损时，摩擦力突然增大，功率消耗骤然增加，使机械零件摩擦表面轻则摩损、增大，功率消耗骤然增加，使机械零件摩擦表面轻则摩损、金属转移、擦伤，重则撕脱、粘着咬死。金属转移、擦伤，重则撕脱、粘着咬死。另一种摩擦是由于
43、外来的硬粒介质的进入，在摩擦另一种摩擦是由于外来的硬粒介质的进入，在摩擦表面产生切削和磨削作用，金属表面发生塑性变形、疲劳表面产生切削和磨削作用，金属表面发生塑性变形、疲劳破坏、随后被剪切剥落而损伤摩擦面。破坏、随后被剪切剥落而损伤摩擦面。润滑对减少零件的磨损起着重要的作用。譬如液体润滑对减少零件的磨损起着重要的作用。譬如液体润滑状态能防止粘着磨损，供给摩擦部件洁净的润滑油可润滑状态能防止粘着磨损，供给摩擦部件洁净的润滑油可以防止磨料磨损。以防止磨料磨损。在运行机组上降低轴承间的摩擦系数可以降在运行机组上降低轴承间的摩擦系数可以降低轴瓦温度，保证设备的正常运行和减少磨损功低轴瓦温度，保证设备的
44、正常运行和减少磨损功率，降低能耗。率，降低能耗。在两个相对摩擦表面之间加入润滑油，形成在两个相对摩擦表面之间加入润滑油，形成一个润滑油膜的减摩层，就可以降低摩擦系数，一个润滑油膜的减摩层，就可以降低摩擦系数，减小摩擦阻力。例如在良好的液体摩擦条件下，减小摩擦阻力。例如在良好的液体摩擦条件下，其摩擦系数可降低到其摩擦系数可降低到0.001，甚至更低。，甚至更低。(二二)降温散热降温散热 润滑油能降低摩擦系数，减少摩擦热润滑油能降低摩擦系数，减少摩擦热的产生。运转着的机械，其克服摩擦阻力的产生。运转着的机械，其克服摩擦阻力所做的功全部转变成热量，热量的一部分所做的功全部转变成热量，热量的一部分由机
45、体向外扩散，其余部分则不断使机械由机体向外扩散，其余部分则不断使机械温度升高。润滑油的作用之一就是散发热温度升高。润滑油的作用之一就是散发热量，使机械在所要求的温度范围内运转。量，使机械在所要求的温度范围内运转。例如小机组用甩油环将油槽中冷油甩到轴例如小机组用甩油环将油槽中冷油甩到轴承上起着润滑和散热作用。大机组因散热承上起着润滑和散热作用。大机组因散热量大，油温上升快，要在油槽中安放冷却量大，油温上升快，要在油槽中安放冷却器，通过油和冷却水之间的热量交换把热器，通过油和冷却水之间的热量交换把热量散发出去。量散发出去。(三三)传递能量传递能量 油可以作为传递能量的液体，有传递油可以作为传递能量
46、的液体，有传递功率大和平稳可靠的优点。在大型泵站上功率大和平稳可靠的优点。在大型泵站上有许多设备是用液压操作的，如水泵的叶有许多设备是用液压操作的，如水泵的叶片角度调节机构、快速闸门的启闭机和管片角度调节机构、快速闸门的启闭机和管路上的液压操作阀等。因为需要的操作压路上的液压操作阀等。因为需要的操作压力很大，所以必须用高压油采完成。力很大，所以必须用高压油采完成。油、机油和油脂。油、机油和油脂。分别介绍如下四种：分别介绍如下四种：(一一)透平油透平油 (二二)压缩机油压缩机油 (三三)真空泵油真空泵油 (四四)液压油液压油 (一一)透平油透平油 透平油的精制程度很高，并加入了抗透平油的精制程度
47、很高，并加入了抗氧、防锈、抗泡剂等添加剂。外观呈浅黄氧、防锈、抗泡剂等添加剂。外观呈浅黄色，透明度好，主要用于大型水泵电动机色，透明度好，主要用于大型水泵电动机轴承的润滑，还可用于液压传动油的基础轴承的润滑，还可用于液压传动油的基础油。常用的透平油有油。常用的透平油有HU20、HU30、HU46三种，具体采用哪一种油，应满足制造厂三种，具体采用哪一种油，应满足制造厂要求，若未注明，一般采用要求，若未注明，一般采用HU30较多。较多。(二二)压缩机油压缩机油 主要用于活塞式空气压缩机气缸润滑。因主要用于活塞式空气压缩机气缸润滑。因与压缩空气接触，氧的密度大，工作温度与压缩空气接触，氧的密度大，工
48、作温度高，故油易氧化。为了保证高温下安全运高，故油易氧化。为了保证高温下安全运行，要求油的闪点至少要比排气温度高行，要求油的闪点至少要比排气温度高40，一般允许排气温度最高不得超过，一般允许排气温度最高不得超过160，所以油的闪点不得低于，所以油的闪点不得低于200。压。压缩机油具有良好的热氧化安定性，不宜用缩机油具有良好的热氧化安定性，不宜用其他油代替，否则容易生成油泥把活塞环其他油代替，否则容易生成油泥把活塞环粘住，甚至引起气缸爆炸。粘住，甚至引起气缸爆炸。(三三)真空泵油真空泵油 真空泵油用于润滑和密封各种真空泵真空泵油用于润滑和密封各种真空泵机件，要求油质具有低的饱和蒸气压力，机件，要
49、求油质具有低的饱和蒸气压力，才能在真空泵中的高温、低压条件下不易才能在真空泵中的高温、低压条件下不易蒸发；以保证获得低的真空度。蒸发；以保证获得低的真空度。(四四)液压油液压油 液压油是用在液压传动系统中的工作介质。液压油是用在液压传动系统中的工作介质。要求液压油具备粘度适当、粘温性能好、润滑性要求液压油具备粘度适当、粘温性能好、润滑性和抗磨性良好、抗泡沫性好；还要求有良好的抗和抗磨性良好、抗泡沫性好；还要求有良好的抗乳化性能、防锈性能、不腐蚀金属，以及对密封乳化性能、防锈性能、不腐蚀金属，以及对密封材料有良好的适应性能。材料有良好的适应性能。液压系统常采用普通机械油液压系统常采用普通机械油(
50、2040号号)或透或透平油平油(20号或号或30号号)作传动介质，但工作可靠性不作传动介质，但工作可靠性不高和油的使用寿命较短，故对精密的液压传动装高和油的使用寿命较短，故对精密的液压传动装置需用专用液压油。置需用专用液压油。在大型泵站中，油压装置是用来供给水泵叶在大型泵站中，油压装置是用来供给水泵叶片调节机构压力油的设备。油压装置包括集油箱、片调节机构压力油的设备。油压装置包括集油箱、压力油箱、电动油泵、逆止阀、放油阀、安全阀、压力油箱、电动油泵、逆止阀、放油阀、安全阀、压力继电器、过滤器、油管及附件等。压力继电器、过滤器、油管及附件等。五、油系统设备的选择五、油系统设备的选择 透平油系统包
