10.2,進出水流道10,2,2,有關(guān)試驗研究表明、進水流道的設(shè)計 主要問題是要保證其出口流速和壓力分布比較均勻。為此、要求進水流道型線平順,各斷面面積沿程變化均勻合理 且進口斷面處流速宜控制不大于1.0m。s.以減小水力損失、為水泵運行提供良好的水流條件 5,有關(guān)試驗資料表明 在水泵葉片安裝角相同的情況下,無論是肘形進水流道或鐘形進水流道、當進口上緣,頂板延長線與進口斷面的延長線的交點、的淹沒水深大于0,35m時.基本上未出現(xiàn)局部漩渦 當淹沒水深在0,2m 0,3m時.流道進口水面產(chǎn)生時隱時現(xiàn)的漩渦.有時渦帶還伸入流道進口內(nèi)、但此時對水泵性能的影響并不大。機組仍能正常運行。當淹沒水深在0.1m。0、18m時 進口水面漩渦出現(xiàn)頻繁,當淹沒水深為0 06m時 漩渦劇烈,并夾帶大量空氣進入流道 致使水泵運行不穩(wěn) 噪聲嚴重、因此,本標準規(guī)定進水流道進口上緣的最小淹沒水深為0。5m。即應淹沒在進水池最低運行水位以下至少0,5m,10,2.3。肘形進水流道是目前國內(nèi)外采用最廣泛的一種流道形式,如國內(nèi)的兩座大型軸流泵站.水泵葉輪直徑分別為4,5m和4 0m,配套電動機功率分別為5000kW和6000kW、都是采用這種流道形式,經(jīng)多年運行檢驗 情況良好、泵站肘形進水流道形狀見圖4、我國部分泵站肘形進水流道的設(shè)計成果、有些經(jīng)過裝置試驗驗證。見表12,表13、由表13可知,多數(shù)泵站肘形進水流道H、D,1 5,2。2,B,D。2。0、2。5。L、D、3.5、4。0,hk,D 0.8,1。0、R0,D、0 8。1.0,D為水泵葉輪直徑、由于肘形進水流道是逐漸收縮的。流道內(nèi)的水流狀態(tài)較好、水力損失較小 但不足之處是其底面高程比水泵葉輪中心線高程低得較多.造成泵房底板高程較低 致使泵房地基開挖較深,需增加一定的工程投資。進水流道的進口段底面一般宜做成平底。為了抬高進水池和前池的底部高程。降低其兩岸翼墻的高度 減少地基土石方開挖量和混凝土工程量,亦可將進水流道進口段底面向進口方向上翹。即做成斜坡面形式,根據(jù)我國部分泵站的工程實踐、除有些泵站進水流道進口段底面做成平底外.多數(shù)泵站進水流道的進口段底面上翹采用7、11。見表13,因此,本標準規(guī)定進水流道進口段底面上翹角不宜大于12,關(guān)于進口段頂板仰角。我國多數(shù)泵站的進水流道采用20 28、也有個別泵站采用32、見表13.因此。本標準規(guī)定進水流道進口段頂板仰角不宜大于30。鐘形進水流道也是一種較好的流道形式 根據(jù)國內(nèi)采用鐘形進水流道的泵站裝置試驗資料.與肘形進水流道相比,鐘形進水流道的平面寬度較大,B.D值一般為2,5,2 8,而高度較小、H。D值一般為1、1。1 4、這樣可提高泵房底板高程,減少泵房地基開挖深度,機組段間需填充的混凝土量也較少,因而可節(jié)省一定的工程量 泵站鐘形進水流道形狀見圖5,圖中 D1,D 0、97。H.D、1.1,1 4,B D.2,5。2.8。L、D大于3、5,DL,D 1。4 hk D。0、4,D為水泵葉輪直徑,簸箕形進水流道降低了進水流道的高度、靠近葉輪處收縮量大、流道形狀見圖6.簸箕形進水流道的進口段尺寸與鐘形進水流道比較接近.但對寬度的要求沒有鐘形進水流道那樣嚴格,不易產(chǎn)生渦帶。圖6中標注的尺寸為美國國家標準ANSI,HI.9。8 2012,Rotodynamic,pumps.for.pump,intake.design,中推薦的,Stork。type、FSI。即簸箕形進水流道的吸水室尺寸 供設(shè)計參考。根據(jù)試驗研究,簸箕形進水流道的寬度較肘形進水流道的大 是為了方便一部分水流繞至喇叭口兩側(cè)及后部進入喇叭管,但簸箕形進水流道寬度比鐘形進水流道小,是因為流道內(nèi)部不像鐘形流道那樣容易產(chǎn)生渦帶。簸箕形進水流道的吸水室中宜設(shè)中隔板,一是為了泵站結(jié)構(gòu)方面的需要 二是為了阻隔可能發(fā)生的水下渦帶 中隔板的厚度對水流有一定的影響、但從防渦的角度來看。對中隔板的厚度沒有特殊的要求,因此.在施工條件允許的情況下盡可能減薄。各種進水流道的主要尺寸需根據(jù)水泵的結(jié)構(gòu)和外形尺寸,結(jié)合泵房布置確定,應用于小型泵站時,還應考慮施工的方便性、10、2 5 出水流道布置對泵站的裝置效率影響較大、因此流道的型線變化應比較均勻、為了減少水力損失、出口流速應控制在1,5m。s以下、當出口裝有拍門時??煽刂圃?.0m。s.如果水泵出水室出口處流速過大、宜在其后面直至出水流道出口設(shè)置擴散段。以降低流速 擴散段的當量擴散角不宜過大.一般取8。12、較為合適,4。由于大中型泵站機組功率較大。如出水流道的水力損失稍有增大.將使電能有較多的消耗,因此常將出水流道的出口上緣 頂板延長線與出口斷面的延長線的交點,淹沒在出水池最低運行水位以下0,3m,0 5m。7。當流道寬度較大時,為了減小出口拍門或快速閘門的跨度.常在流道中間設(shè)置隔水墩,有關(guān)試驗資料表明 如果中隔墩布置不當。將影響分流效果,使出流分配不均勻,增加出水流道的水力損失.因此,中隔墩起點位置距水泵出水室宜遠一點.待至水泵出流流速較均勻處再分隔為好、一般中隔墩起點位置與機組中心線距離不應小于水泵出口直徑的2倍.10、2,6、泵站的斷流方式主要有拍門斷流,快速閘門斷流,止回 蝶、閥斷流、虹吸管配真空破壞閥斷流等多種,應根據(jù)出水流道.管道,布置.出水池的水位變幅.水泵機型,泵站揚程等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定 10,2.7 直管式出水流道進口與水泵出水室相連。然后沿水平方向或向上傾斜至出水池.為了便于機組啟動和排除管內(nèi)空氣,在流道出口常采用拍門或快速閘門斷流.并在門后管道較高處設(shè)置通氣孔.以減少水流脈動壓力,機組停機時還可向流道內(nèi)補氣 避免流道內(nèi)產(chǎn)生負壓,減少關(guān)閉拍門時的撞擊力、改善流道和拍門的工作條件,10、2.8,虹吸式出水流道的進口與水泵出水室相連,出口淹沒在出水池最低運行水位以下、中間較高部位為駝峰、并略高于出水池最高運行水位,在滿足防洪要求的前提下。出口可不設(shè)快速閘門或拍門。在正常運行工況下.由于出水流道的虹吸作用.其頂部出現(xiàn)負壓。停機時.需及時打開設(shè)在駝峰頂部的真空破壞閥,使空氣進入流道而破壞真空,從而切斷駝峰兩側(cè)的水流。防止出水池的水向水泵倒灌 使機組很快停穩(wěn)。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗、駝峰頂部的真空度一般應限制在7m.8m水柱高.因此本標準規(guī)定駝峰頂部的真空度不應超過7。5m水柱高.駝峰斷面的高度對該處的流速和壓力分布均有影響、如果高度較大.斷面處的上下壓差就會很大 工程實踐證明、在盡量減少局部水力損失的情況下、壓低駝峰斷面的高度是有好處的。一方面可加大駝峰頂部流速 使水流夾氣能力增加.并可減小該斷面處的上下壓差 另一方面可減少駝峰頂部的存氣量 便于及早形成虹吸和滿管流.而且還可減小駝峰頂部的真空度,從而增大適應出水池水位變化的范圍,因此駝峰處斷面宜設(shè)計成扁平狀 10,2 11.根據(jù)南水北調(diào)東線一期泵站工程的研究成果,燈泡貫流泵采用燈泡后置.豎井貫流泵采用豎井前置的效率比反過來布置要高。軸伸貫流泵的軸伸前置還是后置,差別不大,斜式布置的水泵 應用較多的是斜15,30,45,三種。