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1、第五章泵站辅助设备本讲稿第一页，共一百一十二页1 1、油系统、油系统 ：透平油透平油 绝缘油绝缘油 2 2、水系统、水系统:供水系统：技术供水、生活供水、消防供水供水系统：技术供水、生活供水、消防供水 排水系统排水系统 ：渗漏排水系统、检修排水系统：渗漏排水系统、检修排水系统3 3、气系统：、气系统：压缩空气系统压缩空气系统辅助设备辅助设备油、气、水系统油、气、水系统本讲稿第二页，共一百一十二页第一节第一节 充水设备充水设备 当水泵的安装高度高于进水池水位时，当水泵的安装高度高于进水池水位时，在启动水泵前必须把吸水管和水泵内充满水在启动水泵前必须把吸水管和水泵内充满水。充水的方法较多，根据吸水
2、管进口是否有。充水的方法较多，根据吸水管进口是否有底阀，可分为人工充水、真空泵充水和水射底阀，可分为人工充水、真空泵充水和水射器充水。器充水。本讲稿第三页，共一百一十二页 一、人工充水一、人工充水 对于小型离心泵装置，为便于启动前充水，常在进对于小型离心泵装置，为便于启动前充水，常在进水管路进口安装底阀，且底阀常与滤网连成一体。这种水管路进口安装底阀，且底阀常与滤网连成一体。这种充水方式是将水从泵顶的灌水孔灌入水泵和进水管路。充水方式是将水从泵顶的灌水孔灌入水泵和进水管路。底阀是单向阀门，在充水时可防止漏水，在运行时被水底阀是单向阀门，在充水时可防止漏水，在运行时被水流冲开，停机时在阀板自重及
3、倒流水的作用下自动关闭。流冲开，停机时在阀板自重及倒流水的作用下自动关闭。使用底阀虽然设备简单，价格低廉，但其局部水头损失使用底阀虽然设备简单，价格低廉，但其局部水头损失大，易出故障，底阀在水下修理又困难。因此，这种充大，易出故障，底阀在水下修理又困难。因此，这种充水方式只适用于进水管路直径小于水方式只适用于进水管路直径小于200mm及临时性的及临时性的抽水场合。抽水场合。本讲稿第四页，共一百一十二页 二、真空泵充水二、真空泵充水 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。下图是水环式真空泵抽
4、气泵启动快，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。装置图。水环式真空泵抽气装置及抽气原理示意图本讲稿第五页，共一百一十二页 1水环式真空泵的工作原理水环式真空泵的工作原理 在在泵泵体体中中装装有有适适量量的的水水作作为为工工作作液液。当当叶叶轮轮按按图图中中顺顺时时针针方方向向旋旋转转时时，水水被被叶叶轮轮抛抛向向四四周周，由由于于离离心心力力的的作作用用，水水形形成成了了一一个个决决定定于于泵泵腔腔形形状状的的近近似似于于等等厚厚度度的的封封闭闭圆圆环环。水水环环的的下下部部分分内内表表面面恰恰好好与与叶叶轮轮轮轮毂毂相相切切，水水环环的的上上部部内内表表面面刚刚好好与与叶
5、叶片片顶顶端端接接触触（实实际际上上叶叶片片在在水水环环内内有有一一定定的的插插入入深深度度）。此此时时叶叶轮轮轮轮毂毂与与水水环环之之间间形形成成一一个个月月牙牙形形空空间间，而而这这一一空空间间又又被被叶叶轮轮分分成成和和叶叶片片数数目目相相等等的的若若干干个个小小腔腔。如如果果以以叶叶轮轮的的下下部部0为为起起点点，那那么么叶叶轮轮在在旋旋转转前前180时时小小腔腔的的容容积积由由小小变变大大，且且与与端端面面上上的的吸吸气气口口相相通通，此此时时气气体体被被吸吸入入，当当吸吸气气终终了了时时小小腔腔则则与与吸吸气气口口隔隔绝绝；当当叶叶轮轮继继续续旋旋转转时时，小小腔腔由由大大变变小小
6、，使使气气体体被被压压缩缩；当当小小腔腔与与排排气气口口相相通通时时，气气体体便便被被排排出出泵泵外外。水水环环泵泵是是靠靠泵泵腔腔容容积积的的变变化化来来实实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。本讲稿第六页，共一百一十二页本讲稿第八页，共一百一十二页本讲稿第九页，共一百一十二页本讲稿第十页，共一百一十二页 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。真空泵是根据水泵及管空度的增加而减少。真空泵是根据水泵及管路所需要的抽气量选择的，而水泵及管路需路所需要的抽气
7、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间和水泵、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，真空泵的抽气量可管路内空气的体积有关，真空泵的抽气量可近似地按式近似地按式(5-1)进行计算。进行计算。本讲稿第十一页，共一百一十二页Q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)至进水池水面之间至进水池水面之间的管路和泵壳内空气的总体积，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，
8、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)本讲稿第十二页，共一百一十二页 最最大大真真空空值值可可由由进进水水池池最最低低水水位位到到水水泵泵最最高高点点间间的垂直距离计算，并折合成毫米汞柱高度。的垂直距离计算，并折合成毫米汞柱高度。根根据据Q气气和和最最大大真真空空值值，查查真真空空泵泵产产品品样样本本选选择择适适宜宜的的真真空空泵泵。由由式式(5-1)计计算算的的抽抽气气量量是是按按最最大大值值考考虑虑的的，具具有有较较大大的的安安全全性性，实实际际抽抽气气时时间间可可以以缩缩短。短。本讲稿第十三页，共一百一十二页 三、水射器充水三、
9、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流，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，将水泵及其管路内的空气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，采用文丘利抽走。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，动能提高而压能下降，以至喷嘴结构。在喉部流速增大，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，将气体抽入同水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射器中喉管时混合。高压水通过水射器中的喷嘴射向水
10、射器中喉管时,高高速流动的水会与周围的流体产生压差速流动的水会与周围的流体产生压差,流速越快流速越快,压强越低压强越低,真真空度越高空度越高,抽吸力越强。抽吸力越强。本讲稿第十五页，共一百一十二页 因因此此，为为使使水水射射器器正正常常供供水水，必必须须供供给给压压力力水水作作为为动动力力。水水射射器器具具有有结结构构简简单单，占占地地少少，安安装装容容易易，工工作作可可靠靠，维维护护方方便便等等优优点点。缺缺点点是是效效率率低低，需需供供给给大大量量的的高高压压水水。因因此此，它它适适用用于于压压水水管管中中长长期期有有高高压压水水的的高高扬扬程程泵泵站站或或远远距距离离的的送送水泵站。水泵
11、站。本讲稿第十六页，共一百一十二页 水射器广泛用于向压力管内投加药液，具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，工作可靠的优点，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，不同剂量的化学药品投加，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部件。在高压水的作是一种性价比极佳的投加部件。在高压水的作用下用下,水射器将气体或液体的药品抽吸出来形成水射器将气体或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水和药的混合物投加到水管或水池中.本讲稿第十七页，共一百一十二页第二节第二节 供水设备供水设备本节含以下内容：本节含以下内容：一、供水
12、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、供水设备的布置本讲稿第十八页，共一百一十二页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生活密封、消防等技术用水以及运行管理人员生活用水的供水系统。用水的供水系统。供水系统应满足用水对象对水质、水压和流量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求时，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。生活饮用应进行
13、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水应符合现行国家标准生活饮用水卫生标准生活饮用水卫生标准的规定。的规定。一、供水系统一、供水系统本讲稿第十九页，共一百一十二页 大中型泵站的技术供水，占总供水量的大中型泵站的技术供水，占总供水量的85左右；消防用水及生活用水占总供水左右；消防用水及生活用水占总供水量的量的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用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：水及润滑用水，包括如下几方面：一、供水系统一、供水系统本讲稿第二十页，共一百一十二页 1轴承冷却器的冷却用水
14、轴承冷却器的冷却用水 大大型型立立式式同同步步电电动动机机的的推推力力轴轴承承及及上上下下导导轴轴承承在在运运行行时时发发生生机机械械摩摩擦擦产产生生热热量量，引引起起轴轴承承及及油油槽槽内内润润滑滑油油温温度度升升高高，这这些些热热量量如如不不及及时时排排走走，将将影影响响轴轴承承的的使使用用寿寿命命及及安安全全，并并加加速速透透平平油油的的劣劣化化。散散热热的的方方法法是是在在油油槽槽内内安安装装一一组组由由铜铜合合金金管管制制成成的的油油冷冷却却器器，冷冷却却水水自自一一端端进进入入冷冷却却器器内内，吸吸取取透透平平油油的的热热量量，降降低低轴轴承承及及油油的的温温度度，由由另另一一端端
15、排排出出，将将部部分分热热量量带带走走。冷冷却却水水的的温温度度，一一般般应应保保持持在在25以以内内，当当水水温温过过高高时，水流通过冷却器的吸热能力降低。时，水流通过冷却器的吸热能力降低。本讲稿第二十一页，共一百一十二页 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和油润滑的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管引入轴承上端，流经轴承两种形式。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，维持轴与轴承之间相对运动时的液体摩擦，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
16、，最后由下端流出，完成润滑任务。橡胶轴承在供水中断时，产生大最后由下端流出，完成润滑任务。橡胶轴承在供水中断时，产生大量热量，将导致橡胶轴承烧毁，使机组无法工作。因此，供水必须量热量，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地按照水量、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。水压、水温、水质的要求供给。本讲稿第二十二页，共一百一十二页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左右，因左右，因此需要对空气压缩机的气缸进行冷却，以降低压缩
17、空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，提高生产能力；同时避免润滑油发热达到气的温度，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。水冷式空气压缩机的燃烧的程度，防止活塞被烧坏。水冷式空气压缩机的冷却用水量，根据生产厂家资料确定，可以从产品样冷却用水量，根据生产厂家资料确定，可以从产品样本中查得。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，形成水环不断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。地抽吸气体。本讲稿第二十三页，共一百一十二页 二、技术供水二、技术供水 供水系统由水源、供水泵、管网及监视操作用供水系统
18、由水源、供水泵、管网及监视操作用的仪表、闸阀等组成。大型泵站的供水方式有两种。的仪表、闸阀等组成。大型泵站的供水方式有两种。直接供水直接供水由供水泵直由供水泵直接向管网供接向管网供水水间接供水间接供水水泵向水塔供水，再水泵向水塔供水，再由水塔通过供水干管、由水塔通过供水干管、支管向机组提供冷却支管向机组提供冷却润滑用水润滑用水本讲稿第二十四页，共一百一十二页三、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 主主机机组组的的冷冷却却、润润滑滑用用水水是是供供水水的的主主要要目目的的，占占泵泵站站用用水水量量的的80以以上上。因因此此，它它是是供供水水系系统统设设计计的的主主要依据。要依据
19、。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的功率推力轴承油冷却器的用水量按轴承摩擦损耗的功率计算。计算。功率损失功率损失 (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本讲稿第二十五页，共一百一十二页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，当转速为为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
20、.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，轴瓦一般推，轴瓦一般推力为力为200400Ncm2；N推推推力轴承摩擦功率损失，推力轴承摩擦功率损失，kW；Q推推0.86N推推/Ct 本讲稿第二十六页，共一百一十二页 2水泵导轴承的润滑水量水泵导轴承的润滑水量 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)进行进行计算。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
21、，应大于或等于，应大于或等于主水泵的最大扬程；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，技术供水的总量等于各，技术供水的总量等于各部分供水量的总和。部分供水量的总和。本讲稿第二十七页，共一百一十二页 (二二)供水压力的确定供水压力的确定 推力轴承及导轴承油冷却器冷却水的压力上限一般取推力轴承及导轴承油冷却器冷却水的压力上限一般取0.2MPa，下限必须克服管路的水头损失。油冷却器的管路，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；
22、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。本讲稿第二十八页，共一百一十二页 四、供水设备的选择四、供水设备的选择 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选择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水，供的。大型泵站一般选择两
23、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。本讲稿第二十九页，共一百一十二页供水扬程供水扬程 H供供(冷一冷一进进)+H冷冷+h (5-7)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
24、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泵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。厂家的说明书上选择出合适的供水水泵。本讲稿第三十页，共一百一十二页 2供水管路及阀件的选择供水管路及阀件的选择 供供水水管管路路可可选选择择钢钢管管，管管径径按按通通过过管管路路中中的的允允许许流流速速来来确确定定。水水泵泵吸吸水水管管的的流流速速一一般般取取1.0ms左左右右；水水泵泵压压水水管管的的流流速速一一般般取取1.52.5ms。大大型型泵泵站站的的供供水水干干管管一一般般选选用用DNl50DN200的的钢钢管管，通通向向
25、每台机组的支管选用每台机组的支管选用DN50的钢管。的钢管。阀阀件件的的选选择择必必须须符符合合管管路路系系统统的的工工作作压力、管径及控制等要求。压力、管径及控制等要求。本讲稿第三十一页，共一百一十二页 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供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滤网水方式，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，水流，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通过滤网的流速一般为0.250.5ms。当。当流速过大时，滤网阻力大，水头损失也大，流速过大时，滤网阻力大，水头损失也大，同时不易
26、清污；当流速过小时，为保证一定同时不易清污；当流速过小时，为保证一定的供水量，必然增大滤网尺寸，增加投资。的供水量，必然增大滤网尺寸，增加投资。本讲稿第三十二页，共一百一十二页 4滤水器的选择滤水器的选择 滤水器的选择取决于水源所含悬浮物的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。滤水程度。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。水流通过滤网的钻孔钢板。水流通过滤网的流速为的流速为0.100.25ms，滤水器的尺寸，滤水器的尺寸取
27、决于通过的流速。取决于通过的流速。本讲稿第三十三页，共一百一十二页五、供水设备的布置五、供水设备的布置 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。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。供水管路的布置取决于泵房的布置，一般布置在机组段范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积水；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。为便于管路装拆和检修，管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。当直管长达路之间要有一定的距离。当直管长达
28、40一一50m时，或管路跨越泵时，或管路跨越泵房的沉陷缝时，应装设房的沉陷缝时，应装设伸缩节伸缩节。管路安装完毕后，为了检查安装质。管路安装完毕后，为了检查安装质量，应以量，应以1.25倍的工作压力进行倍的工作压力进行5min耐压试验。耐压试验。本讲稿第三十四页，共一百一十二页本讲稿第三十五页，共一百一十二页伸缩节的作用：伸缩节的作用：当温度变化时，水管可以沿轴线方向自由当温度变化时，水管可以沿轴线方向自由伸缩，从而伸缩，从而消除了管壁内的大部分温度应力消除了管壁内的大部分温度应力，也，也减减小了作用在镇墩上的作用力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适应少量的不均匀沉陷
29、和变形匀沉陷和变形。本讲稿第三十六页，共一百一十二页第三节第三节 排水设备排水设备 泵站在运行、调相及检修过程中，需要泵站在运行、调相及检修过程中，需要及时排除泵房内各种积水，其中一部分可自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或集水流排出泵房，大部分汇集到排水廊道或集水井，然后由排水泵排出泵房。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 本讲稿第三十七页，共一百一十二页一、排水对象一、排水对象 按照不同的排水特征，排水对象分为下按照不同的排水特征，排水对象分为下列三大类。列三大类
30、。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 本讲稿第三十八页，共一百一十二页 1生产用水的排水生产用水的排水 此类排水量较大，主要包括冷却水和润滑水，由于此类排水量较大，主要包括冷却水和润滑水，由于排水设备位置较高，通常能自流排出。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器大型同步电动机空气冷却器及轴承油冷却器的冷却水。的冷却水。(2)稀油润滑的主泵导轴承的油冷却器的冷却水。稀油润滑的主泵导轴承的油冷却器的冷却水。(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
31、。(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。本讲稿第三十九页，共一百一十二页2渗漏排水和清扫回水渗漏排水和清扫回水 此类排水量不大，排水位置较低不能自此类排水量不大，排水位置较低不能自流排出。计有：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。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
32、排水汇集起来，然后用排水排水廊道将各种排水汇集起来，然后用排水泵排出。泵排出。本讲稿第四十页，共一百一十二页3检修和调相排水检修和调相排水 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。本讲稿第四十一页，共一百一十二页二、排水任务二、排水任务 泵站排水系统的任务就是及时可靠地排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，保证除上述积水，以保证机组的正常运行，保证泵房内部无积水，保证机组水
33、下部分的检修泵房内部无积水，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。，避免泵房长期潮湿而使设备锈蚀。根据泵站的运行，对以下四种情况进行根据泵站的运行，对以下四种情况进行分析。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调相时调相时本讲稿第四十二页，共一百一十二页 1主机组运行时主机组运行时 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（排水量较（排水量较小，可忽略不计），小，可忽略不计），主机冷却润滑水主机冷却润滑水（自流（自流排除），排除），伸缩缝的漏水等。伸缩缝的漏水等。泵房渗
34、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关处的地质条件、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有变系，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时常参化。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。照已运行的泵站来确定。本讲稿第四十三页，共一百一十二页 2检修时检修时 在主机检修和修理水下设备时，要把泵内的水排除。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，排除进水池因此，必须关闭检修闸门，排除进水池(流道流道)和主水泵和主水泵内的积水，以及在检修期间闸门和伸
35、缩缝的漏水。内的积水，以及在检修期间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，泵房和伸缩缝的漏水、辅停机时，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、主水泵填料密封及填料漏水助设备的渗漏水、清扫回水、主水泵填料密封及填料漏水，其排水量不大，一般不作为排水系统设计的主要条件。，其排水量不大，一般不作为排水系统设计的主要条件。本讲稿第四十四页，共一百一十二页 4调相时调相时 在调相运行时，关闭检修闸门，打开排空管路在调相运行时，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以下。这时，的阀门，将泵内水位降至主水泵叶轮以下。这时，泵房排水包括主机冷
36、却润滑水、进水流道和泵体内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、伸缩缝漏水等。积水、闸门渗水、伸缩缝漏水等。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本讲稿第四十五页，共一百一十二页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本讲稿第四十六页，共一百一十二页三、排水量计算三、排水量计算 调相运行时，泵站最大排水量
37、可由式调相运行时，泵站最大排水量可由式(5-8)进行计进行计算。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。本讲稿第四十七页，共一百一十二页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
38、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，因此除按上述方法初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。步计算外，一般还要参照类似的泵站予以确定。本讲稿第四十八页，共一百一十二页四、排水设备的选择和布置四、排水设备的选择和布置 在在大大中中型型泵泵站站中中，排排水水泵泵一一般般选选23台台，一一台台是是经经常常开开启启的的，其其排排水水能能力力应应大大于于泵泵房
39、房经经常常性性的的渗渗漏漏水水量量。在在工工程程实实践践中中常常以以24h的的渗渗水水量量在在12h内内排排除除(即即每每天天开开动动一一次次)为为选泵的依据。选泵的依据。在在调调相相运运行行时时可可选选一一台台较较大大的的排排水水泵泵，同时备用一台。同时备用一台。1排水泵的选择排水泵的选择本讲稿第四十九页，共一百一十二页 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
40、，管路的水头损失，m。本讲稿第五十页，共一百一十二页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、排水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。集水廊道是汇集积水泵、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，根据已建泵站的的通道，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廊道容积经验，排水泵每小时总排水量为集水廊道容积的的50左右。通常将排水泵布置在排水廊道的左右。通常将排水泵布置在排水廊道的顶部。顶部。本讲稿第五十一页，共一百一十二页第四节第四节 供油设备供油设备 大型泵站的用油设备很多，所用油类品种不一、数量不同、
41、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油类的性质，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，以保证设备的正常持续运行。用油做到使用合理、维护及时，以保证设备的正常持续运行。用油设备如下。设备如下。(1)电动机的推力轴承和上下导轴承，主水泵的油导轴承。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，常危及机组的安全运行，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。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重、压力叶片调节
42、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。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。它们对油有特殊的要求，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。空气压缩机的气缸温度很高，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，是空气压缩机故障和事故的主如用油不合理，极易使油质劣化，是空气压缩机故障和事故的主要原因之一。要原因之一。一、泵站内的用油设备一、泵站内的用油设备本讲稿第五十四页，共一百一十二页 二、油的作用二、油的作用 在泵站中，油对各类设备
43、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。即起到润滑、降低温度和传递能量的作用。即 (一一)润滑润滑 (二二)降温散热降温散热 (三三)传递能量传递能量本讲稿第五十五页，共一百一十二页 (一一)润滑润滑 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。1减少摩损减少摩损 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，当摩擦表面相对运动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。存在于摩擦面上的表面膜在高时，
44、在真实接触点产生瞬时高温。存在于摩擦面上的表面膜在高温、高压的作用下遭到破坏，从而发生新鲜金属表面直接接触。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切变形，甚至在真实接触面上发生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。在润滑不良的条件下，这种现象尤为严重。发生粘着摩损粘着。在润滑不良的条件下，这种现象尤为严重。发生粘着摩损时，摩擦力突然增大，功率消耗骤然增加，使机械零件摩擦表面时，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、金属转移、擦伤，重则撕脱、粘着咬死。轻则摩损、金属转移、擦伤，重则撕脱、粘着咬死。另一种摩
45、擦是由于外来的硬粒介质的进入，在摩擦表面产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、疲劳破坏、随后生切削和磨削作用，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。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。譬如液体润滑状态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以防止磨料磨损。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。本讲稿第五十六页，共一百一十二页2降低摩擦系数降低摩擦系数 在运行机组上降低轴承间的摩擦系数可以降低轴瓦温在运行机组上降低轴承间的摩
46、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率，降低能耗。度，保证设备的正常运行和减少磨损功率，降低能耗。在两个相对摩擦表面之间加入润滑油，形成一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，减小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，其摩擦摩擦阻力。例如在良好的液体摩擦条件下，其摩擦系数可降低到系数可降低到0.001，甚至更低。，甚至更低。本讲稿第五十七页，共一百一十二页(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，其克服摩擦阻力所的产生。运
47、转着的机械，其克服摩擦阻力所做的功全部转变成热量，热量的一部分由机做的功全部转变成热量，热量的一部分由机体向外扩散，其余部分则不断使机械温度升体向外扩散，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量，使机高。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。例如小机组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承上起着润滑用甩油环将油槽中冷油甩到轴承上起着润滑和散热作用。大机组因散热量大，油温上升和散热作用。大机组因散热量大，油温上升快，要在油槽中安放冷却器，通过油和冷却快，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量散发出去。水之间的
48、热量交换把热量散发出去。本讲稿第五十八页，共一百一十二页 (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的液体，有传递功率大和平稳可靠的优点。在大型泵站上有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，如水泵的叶片角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路上的度调节机构、快速闸门的启闭机和管路上的液压操作阀等。因为需要的操作压力很大，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。所以必须用高压油采完成。本讲稿第五十九页，共一百一十二页三、油的种类三、油的种类 油、机油和油脂。油、机油和油脂。分别介绍如
49、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)液压油液压油本讲稿第六十页，共一百一十二页 (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很高，并加入了抗氧、防锈、抗泡剂等添加剂。外观呈浅黄色氧、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轴承，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油。常的润滑，还可用于液压传动油的基础油。常用的透平油有用的透平油有HU20、HU30、HU46三种，三种，具体采用哪一种油，应满足制造厂要求，若具体采用哪一种油，应满足制造厂要
50、求，若未注明，一般采用未注明，一般采用HU30较多。较多。本讲稿第六十一页，共一百一十二页 (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。因与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，工作温度高，压缩空气接触，氧的密度大，工作温度高，故油易氧化。为了保证高温下安全运行，要故油易氧化。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求油的闪点至少要比排气温度高40，一，一般允许排气温度最高不得超过般允许排气温度最高不得超过160，所以，所以油的闪点不得低于油的闪点不得低于200。压缩机油具有良。压缩机油具有良好的热氧化安定性，不宜用其他油代替，否好的热氧