系统组成

一套完整的水锤泵系统由具有一定落差的水源、动力水管、水锤泵、扬水管和配套的蓄水池组成。

水锤泵系统一般由具有一定落差的水源、动力水池、动力水管、水锤泵、扬水管和配套的高位蓄水池组成。某些特定的应用环境,还需要使用供水管或明渠把水从远处引流到水锤泵系统。



供水管


供水管的作用是将取水口获得的水输送至动力水池。

(1)供水管前端应设置拦污栅,其结构尺寸和布置形式根据现场可能出现的漂浮物的种类、数量进行确定;

(2)漂浮物较多的河道,可布置2~3道拦污栅;

(3)为避免外界因素的干扰,不建议使用引水渠代替供水管

(4)供水管输送水流的能力,不低于所有水锤泵使用水量的1.2倍,使动力水池水位保持稳定;

(5)供水管断面应一致,并尽量使其顺直,避免增加管线局部水头损失的布线形式;

(6)供水管承压较低,一般采用低成本的塑料管即可,并进行掩埋或覆盖处理,以免被其他生物损坏,或在日照、风力和雨水的侵蚀下破坏;

(7)供水管需安装对应口径的阀门,并对阀门采取保护措施,以免损坏。

动力水池


动力水池为水锤泵提供恒定水头的微水能资源,保证水流的连续性,并能防止树枝、沙子和空气进入水锤泵系统,避免水锤泵停止运行,或发生空蚀、空化等现象,破坏泄水阀、扬水阀部件。

建设要求

(1)最好建造在挖土基础上,如必须建筑在填土基础上时,应夯打坚实防止沉陷。

(2)进水池底用混凝土浇制,其厚度不小于10厘米,池壁用浆砌块石砌成,井用水泥砂浆勾缝,做到不要漏水。

(3)引水渠和进水池接合处要密实,防止漏水。

(4)动力水管和池壁交接处,应用混凝士浇制并加支墩固定,以免造成裂缝而漏水。

尺寸要求

(1)为了避免水锤泵运行时在动力水管管口产生漩涡,导致空气进入动力水管,动力水管管口上沿的最小淹没深度要达到动力水管直径(D)的1.5倍以上,即H1≥1.5*D,比如:动力水管直径是150mm,液面距离动力水管管口上沿至少要达到150*1.5=225mm以上;

(2)动力水管管口伸入动力水池内300mm~500mm;

(3)为避免淤泥进入水锤泵,池底距动力水管大于300mm,即H2≥300mm;

(4)动力水池的横断面必须足够大,以维持水位稳定,其截面积至少为动力水管截面积的20-30倍:

动力水管


动力水管将动力水池的水导入水锤泵,同时承受水锤作用所引起的高压。

选材要求

(1)动力水管在水锤泵工作时要承受强大的水锤压力好震动,必须有足够的强度和刚性,应选用耐压无缝钢管,在巨大的水锤压力作用下不变形,使水泵的运行效率更高;

(2)动力水管的承压能力至少为设计扬程的两倍;

(3)动力水管的尺寸必须与水锤泵进口尺寸相同,以免断面突扩突缩产生较大的水头损失。

安装要求

(1)为避免产生气旋,动力水管进水管口最小淹没深度不能少于动力水管直径的1.5~2倍;

(2)为避免池底淤泥吸入动力水管,动力水管进水管口底部与池底的距离要大于等于300mm;

(3)动力水管进口必须安装不锈钢过滤网或1~2米长网孔管(孔径φ1~φ1.5cm),以防异物或喜水动物进入动力水管卡住水锤泵阀瓣;

(4)动力水管必须要直,不允许弯曲;

(5)动力水管进口端必须安装开关控制装置(手动阀门或活动挡板),用于启停水锤泵;

(6)动力水管长度应为作用水头的6~8倍,L=h×(6~8),例如4米作用水头,管长应为24米~32米,扬程越高,取的倍数要越大;

(7)动力水管长度较长、多段管之间连接建议采用现场直接对焊焊接或采用法兰联接的方式,采用法兰连接时,法兰之间的垫片应采用石墨金属垫片或尼龙垫片,不宜采用石棉材质和橡胶材质垫片;

(8)采用法兰联接动力水管管道时,要求法兰、垫圈必须对中,严防垫圈错位造成联接处管道口径变化形成阻隔;

(9)动力水管与水锤泵之间采用法兰联接,联接角度需精密计算、准确切割,以免水锤泵出现倾斜;

(10)动力水管可以采用地埋或架空两种方式来安装。采用地埋方式时,先利用钩机或人工开掘埋设动力水管的沟道,将动力水管放入沟道后用砂填埋再盖土夯实固定。若因地形限制,动力水管无法埋置只能悬空安装时,需要每隔3~4米筑一个镇墩来固定管道,镇墩基础应为坚土或岩石,以防沉陷开裂,损坏动力水管。

(11)动力水管接头部位不允许有泄露现象,否则气泡会进入动力水管,减小水锤压力,导致水泵的提水效率降低,甚至导致水泵停止工作;

排水池(+混凝土基座)


排水池由混凝土基座和边墙两部分组成。

(1)混凝土基座是安装水锤泵的基础,要承受强大的水锤压力和震动,必须坚实牢固。因此在建筑时要注意地基的坚实,不会沉陷,尽可能把水锤泵的基座建筑在坚土或岩石上;

(2)利用边墙围起来的水位淹没泄水阀,隔离水锤泵泄水阀阀瓣与阀座碰撞时产生的噪声,使噪声在进入空气前衰减,减少噪音污染;

(3)利用边墙可以防止发生滑坡坍塌和洪水侵蚀。

建筑要求

(1)因为水锤泵工作时震动较大,水锤泵必须安装在钢筋混凝土(C20)基座上,修建钢筋混凝土基座时,需按照水锤泵支架的螺栓孔预埋地脚螺栓,地脚螺栓露出混凝土的长度根据水锤泵支架、垫片和螺母的厚度确定。混凝土基座浇筑好后要注意保养,待混凝土固结到相当强度后,才可以安装水锤泵。混凝土在浇制后一般要经过二十多天才能达到较高强度,因此在未达到一定的强度前不要急于放水,以免造成地脚松动和损坏。

水锤泵规格 

2英寸

3英寸

4英寸

6英寸

8英寸

10英寸

12英寸

14英寸

16英寸

24英寸

地脚螺丝长度

mm 

200

300

400

500

700

800

900

1000

1100

1300

基座高度 mm 

400

500

600 

700

900

1000

1100

1200

1400 

1600 

地脚螺丝长度和混凝土基座高度表

(2)排水池边墙应采用钢筋混凝土结构,抵抗水锤泵所产生的振动;

扬水管


扬水管将水锤泵所提送的水导入高位水池。

选材要求

(1)扬水管对材质的要求不高,可承受相应的水压力即可,可选用PVC塑料管以减小成本;

(2)扬水管路要按照扬程的1.2~2倍做相应压力等级的管道要求铺设。

(3)为降低经济成本,对高扬程工况的扬水管可分段设计,下段采用较高压力设计,上段采用较低压力设计。如:50米扬程时,可以采用耐压0.6Mpa(六公斤压力)的管材;100米扬程时,下半段采用1.6Mpa(十公斤压力)的管材,上半段采用0.6Mpa(六公斤压力)的管材;

(4)扬水管的管径要根据流量来选择,水锤泵扬程落差比越大,扬水量就越小,因而扬水管的口径也可以逐渐缩小,以节省材料和造价。水锤泵出水管口连接处的直径在出厂时都为进水管直径的二分之一,采用较小直径的扬水管时,应用一段锥形管相连接,使水流顺畅。

布置安装

(1)铺设时应尽量短而直,节约管子和降低造价。

(2)扬水管连接水锤泵的一端应安装控制阀门,便于实现整个系统的调控;

(3)水锤泵出口处的法兰、阀门等部位,应考虑方便拆装维修因素;

(4)泵体出口10米以内的管道要水平安装,并具有可移动的余地,以便于日后维修拆装;

(5)扬水管应尽量减少弯头和避免直角转弯,以避免阻力增大而减少流量;

(6)安装扬水管道时,沿线必须防止管道下凹,以免在管道中贮存空气而影响扬水量;

(7)扬水管路的长度一般较大,管段之间的联接需采用活接头,以便检修维护;

(8)若采用法兰盘联接,盘间垫片应使用橡胶或尼龙材质,不能使用石棉材质;

(9)扬水管接头处要保持严密而不漏水,以免压力下降,影响出水量;

扬水管假设欧弟上时,应根据出水管的材料和长度,隔一定距离用木架或支墩架牢,大型水锤泵的扬水管,应用支墩固定,防止损坏水管,特别是靠近水锤泵的几个支架,尤应格外坚固,防止将扬水管的重量全部压在水锤泵上。

(10)当水泵扬程高于50米时,在扬水管路上应配置逆止阀或防回流装置,以免扬水管路出现水锤现象,造成水泵损坏和人身安全事故。

(11)两台或两台以上的水锤泵装在一起时,可以合用一根扬水管,每台泵的扬水管上装置一个单向逆止阀,使水不会回流。这样能大大节约扬水管和降低造价。这种安装方法,叫做水锤泵的“并联”。

(12)水锤泵具有扬程低出水量多,扬程高出水量显著减少的特性。因此在建设时必须讲求经济效益。为了合理地和有效地利用较多的出水量,当受益农田或给水地点高低相差很大时,可以根据不同高程在出水管路上装设放水支路,即安装一个三通阀并用阀门控制开闭,实行高田高灌,低田低灌,就是低处需要灌溉或给水时,可以打开阀门放水,不要将水打到高处,再往下放水。这样可以大大的增加出水量,增加灌溉效益,减少工作时间。

高位水池


高位水池用来存储水锤泵扬送的水,以供用户使用。

结构要求

(1)一般情况下,高位水池可使用大型成品水箱,也可以现场砌筑;砌筑时,不建议采用瘦高型结构,一般采用矮胖型结构,此时,墙面受力小,无需额外的加固措施;

(2)高位水池体积、个数等的确定,需根据泵水的用途、使用地点以及用水量等信息确定;

(3)当用水地点较为集中时,可采用大型高位水池集中配水的方式;用水地点相对分散的情况下,修建多个小型高位水池进行配水。

尺寸要求

(1)高位水池的体积必须足够大,以容纳水锤泵夜间泵送的所有水。通常,最少能容纳12个小时泵送的水,最好是16个小时泵送的水,高位水池体积计算公式为:

V=D×16

式中:D为水锤泵每小时的扬水量,m3/H。

(2)高位水池的高度一般不高于1米。



下一篇:
水锤泵系统概述
水锤泵工作原理
上一篇:
产品与服务
本网站由阿里云提供云计算及安全服务