泵的知識

一、泵機組的布置
    泵機組的排列是泵站內布置的重要內容，它決定了泵房建筑面積的大小。機組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。機組布置應保證運行安全，裝卸、維修和管理方便，管道總長度短、接頭配件小，水頭損失小，并應考慮泵站有擴建的余地。機組排列基本形式有以下幾種。
    1．縱向排列
    縱向排列時水泵各機組軸線平行，如圖1所示。縱向排列結構緊湊，電動機抽軸方便，建筑面積小，但泵房跨度大，管件多，水力條件較差，一般需要橋式吊車吊裝。縱向排列適用于如IS單級單吸懸臂式離心泵。因為懸臂式泵系頂端進水，采用縱向排列能使吸水管保持順直狀態（圖1中的泵1）。如果泵房中兼有側向進水和側向出水的離心泵（如圖1中泵2均系SH型或SA型泵），則縱向排列的方案就值得商榷。如果SH型泵占多數時，縱向排列方案就不可取。例如20SH-9型泵，縱向排列時，泵寬加上吸壓水口的大小頭和兩個90°彎頭長度共計3.9m（圖2）。如果作橫向排列，則泵寬為4.1m，其寬度并不比縱排增加多少，但進出口的水力條件卻大為改善，在長期運行中可以節省大量電耗。

圖1 水泵機組縱向排列
1-IS型水泵；2-SH型水泵

圖2 縱排與橫排比較（20SH-9型）

    機組之間各部分尺寸應符合下列要求。
    (1)泵房大門要求通暢，既能容納大的設備(泵或電機)，又有操作余地。其場地寬度一般用管外壁和墻壁的凈距A值表示。A等于大設備的寬度加1m，但不得小于2m。
    (2)管與管之間的凈距B應大于0.7m，以保證工作人員能較為方便地通過。
    (3)管外壁與配電設備應保持一定的安全操作距離C。當為低壓配電設備時C值不小于1.5m，為高壓配電設備時C值不小于2m。
    (4)泵外形凸出部分與墻壁的凈距D，需滿足管道配件安裝的要求，但是，為了便于就地檢修泵，D值不宜小于1m；如泵外形不凸出基礎，D值則表示基礎與墻壁的距離。
    (5)電機外形凸出部分與墻壁的凈距E，應保證電機轉子在檢修時能拆卸，并適當留有余地。E值一般為電機軸長加0.5m，但不宜小于3m，如電機外形不凸出基礎，則E值表示基礎與墻壁的凈距。
    (6)管外壁與相鄰機組的凸出部分凈距F不應小于0.7m。如電機容量大于55kW時，F應不小于lm。
    2．橫向排列
    橫向排列時水泵軸線在一條直線上，如圖3所示。

圖3 泵機組橫向排列

    橫向排列泵房跨度較小，進出水管順直，水力條件較好，吊裝設備采用單軌吊車梁接口。但泵房較長，管件拆裝不太方便。橫向排列主要適用于側向進、出水的泵，如單級雙吸臥式離心泵Sh型、SA型水泵的布置。橫向排列的各部分尺寸應符合下列要求。
    (1)泵凸出部分到墻壁的凈距A1與上述縱向排列的第一條要求相同，如泵外形不凸出基礎，則Al表示基礎與墻壁的凈距。
    (2)出水側泵基礎與墻壁的凈距Bl應按水管配件的安裝的需要確定，但是，考慮到泵出水側是管理操作的主要通道，故B1不宜小于3m。
    (3)進水側泵基礎與墻壁的凈距D1，也應根據管道配件的安裝要求決定，但不小于1m。
    (4)電機凸出部分與配電設備的凈距，應保證電機轉子在檢修時能拆卸，并保持一定安全距離，其值要求為：Cl=電機軸長+0.5m。但是，低壓配電設備應Cl≥1.5；高壓配電設備Cl≥2.0m。
    (5)泵基礎之間的凈距El與C1要求相同，即El=Cl。如果電機和水泵凸出基礎，E1值表示為凸出部分的凈距。
    (6)為了減小泵房的跨度，也可考慮將吸水閥門設置在泵房外面。
    3．橫向雙行排列（圖4）

圖4 橫向雙行排列（倒、順轉）

    橫向雙行排列布置緊湊，泵房面積小，管件少，水力條件好，但泵房跨度大，需安裝橋式吊車。橫向雙行排列主要適用于采用雙吸離心泵的圓形取水泵房，采用這種布置可節省較多的基建造價。應該指出，這種布置形式兩行泵的轉向從電機方向看去是彼此相反的，因此，在泵訂貨時應向水泵廠特別說明，以便水泵廠配置不同轉向的軸套止鎖裝置，各部分尺寸要求，可參考橫向單行排列的有關規定。
    二、泵機組的基礎
    水泵基礎的作用是支承并固定機組，使它運行平穩，不發生劇烈振動，防止沉陷。因而要求基礎有足夠的強度和一定的重量滿足剛度要求，對基礎的要求是：a、堅實牢固，除能承受機組的靜荷載外，還能承受機械的振動荷載；b、要澆筑在較堅實的地基上，不宜澆筑在松軟地基或新鎮土上，以免發生基礎下沉或不均勻沉陷。
    臥式泵均為塊式基礎，其尺寸大小一般均按所選泵的安裝尺寸所提供的數據確定。如無上述資料，對帶底座的小型泵可選取：
    基礎長度L=底座長度L1+(0.15～0.20)(m)
    基礎寬度B=底座螺孔間距(在寬度方向上)bl+(0.15～0.20)(m)
    基礎高度H=底座地腳螺釘的埋入深度+(0.15～0.20)(m)
    地腳螺釘的埋入深度一般為20d+4d（d為螺栓直徑、4d為叉尾或彎鉤高度）
    對于不帶底座的大、中型水泵的基礎尺寸，可根據泵或電動機(取其寬者)地腳螺孔的間距加上0.4～0.5m，以確定其長度和寬度。基礎高度確定方法同上。       確定基礎的高度后還應根據重量要求進行復核。基礎重量應大于機組總重量的2.5～4.0倍。在已知基礎平面尺寸和混凝土容重的條件下，可計算出基礎需要高度，基礎高度一般應不小于50～70cm，基礎高度應高出室內地坪約10-20cm。基礎附近有管溝時，基礎在地坪以下的深度不得小于管溝深度。由于水能促進振動的傳播，基礎的底應在地下水位以上，否則應將泵房底板做成整體的連續鋼筋混凝土板，再將基礎澆筑在底板上，此時可將底板的部分厚度計入基礎厚度。
    對于大型的立式泵機組的水泵、電機基礎應分筑，設計原則與臥式水泵基礎大體相同。特殊之處在于計算機組重量和考慮基礎強度時應考慮下面的因素：對于立式水泵，從切線方向出水產生偏心力矩，靠水泵的自重不能平衡，以剪應力形式傳給地腳螺栓，當閉閘啟動時，產生的推力反作用于水泵，因而大功率立式水泵機組的電機基礎負載，除電機自重外還需加上水泵葉輪、傳動軸重量和軸向拉力。
    為了保證泵站工作可靠、運行安全和管理方便，在布置機組時，應遵照以下規定。
    (1)相鄰機組的基礎之間應有一定寬度的過道，以便工作人員通行。電動機容量不大于55KW時，凈距應不小于0.8m；電動機容量大于55KW時，凈距不小于1.2m。電動機容量小于20KW時，過道寬度可適當減小。但在任何情況下，設備的突出部分之間或突出部件與墻之間不小于0.7m，如電動機容量大于55KW時，則不得小于1.0m。
    (2)對于非水平接縫的泵，在檢修時，往往要將泵軸和葉輪沿軸線方向取出，因此在沒計泵房時，要考慮這個方向有一定的余地，即泵離開墻壁或其他機組的距離應大于泵軸長度加上0.25m，為了從電動機中取出轉子，應同樣地留出適當的距離。
    (3)裝有大型機組的泵站內，應留出適當的面積作為檢修機組之用。其尺寸應保持在被險修機組的周圍有0.7～1.0m的過道。
    (4)泵站內主要通道的寬度應不小于1.2m。
    (5)輔助泵(排水泵、真空泵)通常安置在泵房內的適當地方，盡可能不增大泵房尺寸。輔助泵可靠墻安裝，只需一邊留出過道。必要時，真空泵可安置于托架上。