污废水处理设施运行管理第二章污废水管渠及泵房.ppt

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1、第二章 污废水管渠及泵房 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 2 2主要内容主要内容 2.3.1 概概 述述p 污水泵房的组成与分类污水泵房的组成与分类p 污水泵房的基本类型污水泵房的基本类型2.3.2 污水泵房的工艺特点污水泵房的工艺特点 水泵的选择水泵的选择 确定给水池容积确定给水池容积 机组与管道布置机组与管道布置 辅助设备辅助设备2.3 污水泵房污水泵房 GO污水的流动：管道或灌渠管渠污水的流动：管道或灌渠管渠 流体流动消耗一定的能量流体流动消耗一定的能量 如何节能？如何节能？运用流体力学，确定流速、管径运用流体力学，确定流速、管径 管道水力计算管道水力计算2.1 水力学基础

2、知识水力学基础知识（管渠水力计算）（管渠水力计算）水静力学水动力学管渠水力计算水静力学主要内容 2.2 污水泵污水泵 GOu 污水泵基本类型污水泵基本类型u 污水泵性能参数污水泵性能参数u 离心泵离心泵 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 3 3 研究内容：处于静止和相对平衡状态下水的力学规律。研究内容：处于静止和相对平衡状态下水的力学规律。应掌握：应掌握：水的物性：密度、粘滞性；水的物性：密度、粘滞性；静力压强：两个重要特性和等压面性质；静力压强：两个重要特性和等压面性质；基本公式、物理意义；基本公式、物理意义；三种表示方法。三种表示方法。水水 头：位置水头、压强水头和测压管水头头

3、：位置水头、压强水头和测压管水头2.1.1 2.1.1 水静力学主要内容水静力学主要内容水的物性 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 4 4水的物理性质水的物理性质 1 1）密度）密度与容重与容重2.1.1 2.1.1 水静力学水静力学水的物性水的物性 粘滞性及粘滞力：粘滞性及粘滞力：粘滞性及粘滞力：粘滞性及粘滞力：当液体处在运动状态时，当液体处在运动状态时，当液体处在运动状态时，当液体处在运动状态时，若液体质点间存在着相对运若液体质点间存在着相对运若液体质点间存在着相对运若液体质点间存在着相对运动，则质点间要产生内摩擦动，则质点间要产生内摩擦动，则质点间要产生内摩擦动，则质点间要产

4、生内摩擦力抵抗其相对运动，这种性力抵抗其相对运动，这种性力抵抗其相对运动，这种性力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的质称为液体的质称为液体的质称为液体的粘滞性粘滞性粘滞性粘滞性，此内，此内，此内，此内摩擦力称为摩擦力称为摩擦力称为摩擦力称为粘滞力粘滞力粘滞力粘滞力。2 2）粘滞性）粘滞性-动力粘滞系数动力粘滞系数 Pa.s-运动粘滞系数运动粘滞系数 m2/s静力压强 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 5 5（1）静力压强定义及其特性）静力压强定义及其特性 静止液体作用在每单位受压面积上的压力称为静水静止液体作用在每单位受压面积上的压力称为静水压强，（压强，（N/m2）即（）即（Pa

5、）。）。静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面静水压强的方向与受压面垂直并指向受压面静水中任何一点上各个方向的静水静水中任何一点上各个方向的静水压压强强大小均相等大小均相等（2）两个重要特性）两个重要特性2.1.1 2.1.1 水静力学水静力学静力压强静力压强计算公示、物理意义 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 6 6（3）静力压强计算公式）静力压强计算公式、物理意义、物理意义 重力作用下的静水压强基本公式（水静力学基重力作用下的静水压强基本公式（水静力学基本公式）为本公式）为 p=p0+gh 2.1.1 2.1.1 水静力学水静力学静力压强静力压强三种表示方法 式中：式中：p0自

6、由表面上的压强，自由表面上的压强，h测压点在测压点在自由面以下的淹没深度，自由面以下的淹没深度，容重。容重。物理意义：物理意义：在静止液体中，任一点的压强等在静止液体中，任一点的压强等于表面压强与从该点到液体自由表面的单位面积于表面压强与从该点到液体自由表面的单位面积上的液柱上的液柱重量重量之和。之和。污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 7 7（4）静力压强的三种表示方法静力压强的三种表示方法 以以没没有有空空气气的的绝绝对对真真空空为为零零基准基准计计算出的算出的压压强强。以以大大气气压压作作为为零零基基准准，大大于于大气大气压压的那部分的那部分压压强强。（一）（一）绝对压绝对压强

7、强 （二）相（二）相对压对压强强 绝绝对对压压强强小小于于大大气气压压的的那那部部分分压压强强。（三）真空（三）真空压压强强 （真空度）（真空度）2.1.1 2.1.1 水静力学水静力学静力压强静力压强特点和量纲 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 8 8 绝对压强永远是正值，相对压绝对压强永远是正值，相对压强可正也可负，真空压强（真空强可正也可负，真空压强（真空度）不能为负值。度）不能为负值。单位：单位：p N/m2（Pa）；）；p 大气压倍数；大气压倍数；p 液柱高度：液柱高度：米水柱高度（米水柱高度（mH2O）毫米水银柱高度（毫米水银柱高度（mmHg）（4）静力压强的三种表示方

8、法（静力压强的三种表示方法（）2.1.1 2.1.1 水静力学水静力学静力压强静力压强水头 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 9 9 （5）位置水头、压强水头和测管水头位置水头、压强水头和测管水头水静力学基本方程水静力学基本方程：p=p0+g(z0-z)或或 z+p/g=c “水头水头”具有能量意义的长度量，即单位重量液体具有能量意义的长度量，即单位重量液体含有的能量。含有的能量。z位置水头位置水头，单位重量液体具有的位置势能；，单位重量液体具有的位置势能；p/g压强水头压强水头，单位重量液体具有的压强势能；，单位重量液体具有的压强势能；z+p/g测压管水头测压管水头，单位重量液体

9、具有的总势能。，单位重量液体具有的总势能。水静力学基本方程则表述为：水静力学基本方程则表述为：静止液体中各点的测压静止液体中各点的测压管水头是常数管水头是常数。静止液体中能量分布规律。静止液体中能量分布规律。2.1.1 2.1.1 水静力学水静力学水头水头Over，水动力学 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 10102.1.2 2.1.2 水动力学主要内容水动力学主要内容 研究内容：研究水的运动与作用力之间的力学规律。研究内容：研究水的运动与作用力之间的力学规律。应掌握：应掌握：基本概念：流线、流管、元流、总流基本概念：流线、流管、元流、总流 水流运动基本类型水流运动基本类型 基本

10、方程：基本方程：3大方程，最为重要的是大方程，最为重要的是Bernolli方程方程 水力计算：基本公示水力计算：基本公示 计算举例计算举例水动力学概念 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 1111流流线线是是流流速速场场的的矢矢量量线线，是是某某瞬瞬时时对对应应的的流流场场中中一一条条曲曲线线，该瞬时位于流线上的液体质点之速度矢量都和流线相切。该瞬时位于流线上的液体质点之速度矢量都和流线相切。流线流线在在流流场场中中，取取一一条条不不与与流流线线重重合合的的封封闭闭曲曲线线L，在在同同一一时时刻刻过过 L上上每每一一点点作作流流线线，由由这这些些流流线线围围成成的的管管状状曲曲面面称

11、称为为流管流管。与流线一样，流管是瞬时概念。与流线一样，流管是瞬时概念。L流管流管 （1）基本概念流线、流管、元流、总流基本概念流线、流管、元流、总流2.1.2 2.1.2 水动力学水动力学概念概念水动力学概念 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 1212过过水水断断面面为为面面积积微微元元的的流流管管叫叫元元流流管管，其其中中的的流流动动称称为为元元流流（微小流束）（微小流束）。过水断面为有限面积的流管中的流动叫过水断面为有限面积的流管中的流动叫总总流流。总流可看作无数个元流的集合。总流可看作无数个元流的集合。dA1u1dA2元流元流总流总流 与流动方向正交的流管的横断面与流动方向

12、正交的流管的横断面过水断面过水断面 基本概念流线、流管、元流、总流基本概念流线、流管、元流、总流2.1.2 2.1.2 水动力学水动力学概念概念水动力学概念 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 1313 基本概念水流运动基本类型基本概念水流运动基本类型 若流场中各空间点上的任何运动要素均不随时若流场中各空间点上的任何运动要素均不随时间变化，称流动为间变化，称流动为恒定流恒定流。否则，为。否则，为非恒定流。非恒定流。（一）（一）恒定流、非恒定流恒定流、非恒定流 2.1.2 2.1.2 水动力学水动力学概念概念水动力学方程 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 1414 基本方程

13、三大方程基本方程三大方程 质量守恒方程连续方程质量守恒方程连续方程 动量守恒方程运动方程动量守恒方程运动方程 N-S方程方程 能量守恒方程能量方程能量守恒方程能量方程 Bernolli方程方程 2.1.2 2.1.2 水动力学水动力学方程方程恒定总流的能量方程恒定总流的能量方程Bernolli方程方程水动力学水力计算 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 1515流体的两种流态流体的两种流态定义：定义：雷诺数：雷诺数：Re=dv/反映粘性力与惯性力之比。反映粘性力与惯性力之比。层流时惯性力不大，而粘性力占主导，受粘性力的约束，流层流时惯性力不大，而粘性力占主导，受粘性力的约束，流体质点

14、做规则运动。紊流时惯性力占主导，受到干扰形成涡体，当体质点做规则运动。紊流时惯性力占主导，受到干扰形成涡体，当粘性力约束不了涡体时，流体质点互相掺混，粘性力约束不了涡体时，流体质点互相掺混，层流 液体质点互相不混掺的层状流动。紊流 存在涡体质点互相混掺的流动。判别标准：判别标准：圆圆 管管 流流:Re2000 时为层流，时为层流，Re2000 为紊流；为紊流；明渠水流明渠水流:Re500时为层流，时为层流，Re500为紊流。为紊流。2.1.3 2.1.3 管渠水力计算管渠水力计算流态流态阻力损失计算 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 1616阻力损失计算阻力损失计算局部阻力损失局部

15、阻力损失取决于流取决于流态态和和边边界情况（局部障碍）有关界情况（局部障碍）有关沿程阻力损失沿程阻力损失取决于流取决于流态态和管道表面粗糙度等因素和管道表面粗糙度等因素2.1.3 2.1.3 管渠水力计算管渠水力计算阻力损失阻力损失水动力学水力计算 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 1717（1）基本公式基本公式p 流量公式流量公式 Q=Av (1)p 流速公式流速公式 v=C(RI)0.5 (2)式中，式中，Q设计管段的设计流量，设计管段的设计流量，m3/s A设计管段的过水断面面积，设计管段的过水断面面积，m2 V 过水断面的平均流速，过水断面的平均流速，m/s C流速系数，谢

16、才系数流速系数，谢才系数 R水力半径（过水断面积水力半径（过水断面积/湿周），湿周），m I水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）水力坡度（即水面坡度，等于管底坡度）2.1.3 2.1.3 管渠水力计算管渠水力计算水力计算水力计算公式（2）的进一步解释 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 1818p 流速公式流速公式 v=C(RI)0.5 (2)谢才公式谢才公式/明渠均匀流流速公式明渠均匀流流速公式 谢才系数：谢才系数：谢才系数：谢才系数：C=(8g/)C=(8g/)0.50.5pp 谢才系数通过谢才系数通过谢才系数通过谢才系数通过ManningManning公式来计算公式来计算公式来

17、计算公式来计算 C=(1/n)R1/6 （3）式中，式中，n粗糙系数粗糙系数；R水力半径，水力半径，m。（1）基本公式基本公式2.1.3 2.1.3 管渠水力计算管渠水力计算水力计算水力计算 谢才（谢才（1718-17981718-1798），法国水利工程师。生于马恩河畔沙隆。），法国水利工程师。生于马恩河畔沙隆。3030岁时进入新联邦学校岁时进入新联邦学校,后改为桥梁与公路学院。在著名桥梁专家佩罗后改为桥梁与公路学院。在著名桥梁专家佩罗内领导下，参与了巴黎许多桥梁与街道施工与验收，对法国运河建设，内领导下，参与了巴黎许多桥梁与街道施工与验收，对法国运河建设，尤其是罗讷河和罗讷河流域的勃艮第运

18、河进行了研究。主要贡献是提尤其是罗讷河和罗讷河流域的勃艮第运河进行了研究。主要贡献是提出了明渠均匀流流速公式谢才公式，至今仍是水力学中最重要内出了明渠均匀流流速公式谢才公式，至今仍是水力学中最重要内容之一。今天在设计渠道或排水河道用的就是谢才公式。容之一。今天在设计渠道或排水河道用的就是谢才公式。谢才谢才流速流量公式 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 1919（3）代入（）代入（1）（）（2）中，得到：）中，得到：v=n-1.R2/3.I1/2=f(n,R,I)n粗糙系数粗糙系数(next page)Q=A.n-1.R2/3.I1/2=f(A,n,R,I)应用条件：应用条件：紊流粗

19、糙区（阻力平方区）紊流粗糙区（阻力平方区）（1）基本公式基本公式2.1.3 2.1.3 管渠水力计算管渠水力计算水力计算水力计算粗糙系数 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 2020排水管渠粗糙系数排水管渠粗糙系数管渠类别粗糙系数n管渠类别粗糙系数nPVCU管、PE管0.0090.01土明渠(包括带草皮)0.0250.030玻璃钢管0.0090.01石棉水泥管、钢管0.012浆砌砖渠道0.015陶土管、铸铁管0.013浆砌块石渠道0.017混凝土管、钢筋混凝土管、水泥砂浆抹面渠道0.0130.014干砌块石渠道0.0200.025计算举例 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理

20、 21212.1.3 2.1.3 管渠水力计算管渠水力计算水力计算水力计算（2）计算举例计算举例 P51 例题例题1例题例题3水力学基础水力学基础OVER，开始污水泵房，开始污水泵房Return 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 22222.2 污污 水水 泵泵污水泵基本类型污水泵基本类型污水泵性能参数污水泵性能参数 GO离心泵离心泵 GO类型 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 23232.2.1 污水泵基本类型（污水泵基本类型（1）为流体提供能量的机械称为流体输送机械。输送液体为流体提供能量的机械称为流体输送机械。输送液体的机械通称为泵，输送气体的机械通称为风机或压缩

21、机。的机械通称为泵，输送气体的机械通称为风机或压缩机。按工作原理可分为：叶片式、容积式、其它。按工作原理可分为：叶片式、容积式、其它。叶片式：依靠叶轮的高速旋转完成其能量的转换，即叶片式：依靠叶轮的高速旋转完成其能量的转换，即将流体的动能转变为压力能。将流体的动能转变为压力能。叶片的形状不同，将导致不同的出流方向，依此，将叶片的形状不同，将导致不同的出流方向，依此，将叶片泵分为径向式、轴流式和斜流式。叶片泵分为径向式、轴流式和斜流式。径向式离心泵径向式离心泵*单、双吸单、双吸大流量大流量，单、多级，单、多级轴流式轴流泵轴向升力轴流式轴流泵轴向升力斜流式混流泵斜流式混流泵图片 污废水处理设施运营

22、管理污废水处理设施运营管理 2424离心泵离心泵图片2.2.1 污水泵基本类型（污水泵基本类型（2）污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 2525轴流泵、混流泵轴流泵、混流泵性能参数2.2.1 污水泵基本类型（污水泵基本类型（3）Return 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 26262.2.2 污水泵性能参数流量污水泵性能参数流量一、流量一、流量Q离心泵的流量即为离心泵的送液能力，是指单位时间离心泵的流量即为离心泵的送液能力，是指单位时间内泵所输送的液体体积。内泵所输送的液体体积。泵的流量取决于泵的结构尺寸泵的流量取决于泵的结构尺寸(主要为叶轮的直径与主要为叶轮的直径与叶

23、片的宽度叶片的宽度)和转速等。操作时，泵实际所能输送的液体和转速等。操作时，泵实际所能输送的液体量还与管路阻力及所需压力有关。量还与管路阻力及所需压力有关。（m3/h或或m3/s或或L/s）扬程 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 27272.2.2 污水泵性能参数扬程污水泵性能参数扬程(1)二、扬程二、扬程H又称压头，是指单体重量流体经泵所获得的能量。又称压头，是指单体重量流体经泵所获得的能量。泵的扬程大小取决于泵的结构泵的扬程大小取决于泵的结构(如叶轮直径的大小，如叶轮直径的大小，叶片的弯曲情况等、转速。叶片的弯曲情况等、转速。扬程是液体的静压、动压和位能等能量增加值的总和扬程是

24、液体的静压、动压和位能等能量增加值的总和，其单位与高度的单位一致。其单位与高度的单位一致。泵的扬程集水池内水位与泵轴线之高差（吸上高度）泵的扬程集水池内水位与泵轴线之高差（吸上高度）泵轴线与输水水位之高差（排出高度）静压头提高泵轴线与输水水位之高差（排出高度）静压头提高阻力损失。阻力损失。继续 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 2828pSpDzSzS吸上高度吸上高度zDzD排出高度排出高度hfshfS吸入阻力损失吸入阻力损失hfDhfD排出阻力损失排出阻力损失p/gp/g 静压头提高静压头提高H=zS+zD+hfS+hfD+p/gp/g=(pD-pS)/g2.2.2 污水泵性能参

25、数扬程污水泵性能参数扬程(2)注意 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 2929绝不可将扬程理解为液体输送能达到的高度绝不可将扬程理解为液体输送能达到的高度 考虑到污水泵在使用过程中因效率下降和管道中阻考虑到污水泵在使用过程中因效率下降和管道中阻力增加而增加的能量损失，在确定水泵扬程时，一般力增加而增加的能量损失，在确定水泵扬程时，一般要增大要增大12m安全扬程。安全扬程。2.2.2 污水泵性能参数扬程污水泵性能参数扬程(3)两点注意：两点注意：功率效率 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 30302.2.2 污水泵性能参数功率效率污水泵性能参数功率效率三、功率三、功率N、

26、效率、效率有效功率有效功率Ne：单位时间内迸出流液体获得的有效能：单位时间内迸出流液体获得的有效能量，也称为输出功率；量，也称为输出功率；轴功率轴功率N：单位时间内，由原动机传递给泵主轴上的：单位时间内，由原动机传递给泵主轴上的功率，也称为输出功率。功率，也称为输出功率。泵效率泵效率：反映泵对外加能量的利用程度。：反映泵对外加能量的利用程度。性能曲线 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 31312.2.2 污水泵性能参数特性曲线污水泵性能参数特性曲线(1)四、泵的性能曲线四、泵的性能曲线特性曲线是将由实验测定的特性曲线是将由实验测定的Q、H、N、等数据标绘等数据标绘而成的一组曲线。此

27、图由泵的制造厂家提供，供使用部门而成的一组曲线。此图由泵的制造厂家提供，供使用部门选泵和操作时参考。三条曲线：选泵和操作时参考。三条曲线：(1)H-Q线线 表示压头和流量的关系；表示压头和流量的关系；(2)N-Q线线 表示泵轴功率和流量的关系；表示泵轴功率和流量的关系；(3)-Q线线 表示泵的效率和流量的关系；表示泵的效率和流量的关系；(4)泵的特性曲线均在一定转速下测定，故特性曲线泵的特性曲线均在一定转速下测定，故特性曲线图上注出转速图上注出转速n值。值。继续 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 3232离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点，泵离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计

28、点，泵在该点对应的压头和流量下工作最为经济。离心泵铭在该点对应的压头和流量下工作最为经济。离心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。离心泵的性能曲线可作为选择泵的依据。确定泵离心泵的性能曲线可作为选择泵的依据。确定泵的类型后，再依流量和压头选泵。的类型后，再依流量和压头选泵。2.2.2 污水泵性能参数特性曲线污水泵性能参数特性曲线(2)允许吸上高度 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 3333五、允许吸上高度五、允许吸上高度当泵轴线高于吸水池液面时，为了防治气蚀，所允当泵轴线高于吸水池液面时，为了防治气蚀，所允许的泵轴线与吸水

29、池的垂直高度，即吸上高度。许的泵轴线与吸水池的垂直高度，即吸上高度。汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处（实际为叶片入口处的）的压汽压等于或低于泵入口处（实际为叶片入口处的）的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率显著下降。避免汽蚀现象发生的关键流量、压头及效率显著下降。避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。发性液体时，更要注意。2.2.2 污水

30、泵性能参数允许吸上高度污水泵性能参数允许吸上高度离心泵Return 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 34342.2.3 离心泵工作原理离心泵工作原理一、工作原理一、工作原理叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上。泵壳中央与吸叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上。泵壳中央与吸入管连接。液体经底阀和吸入管进入泵内。入管连接。液体经底阀和吸入管进入泵内。启动前，泵壳内灌满液体；启动后，叶轮由轴带动高启动前，泵壳内灌满液体；启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也随着转动。在离心力作用下，液速转动，叶片间的液体也随着转动。在离心力作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速进入泵壳。体从

31、叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速进入泵壳。蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。的压力，液体便被连续压入叶轮中。气缚 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 3535二、气缚现象二、气缚现象当泵壳内存有空

32、气，因空气的密度比液体的密度当泵壳内存有空气，因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。从而，吸入液面上方与小得多而产生较小的离心力。从而，吸入液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内，泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内，即离心泵无自吸能力，使离心泵不能输送液体，此种即离心泵无自吸能力，使离心泵不能输送液体，此种现象称为现象称为“气缚现象气缚现象”。为了使泵内充满液体，通常在吸入管底部安装一为了使泵内充满液体，通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀，该底阀为止逆阀，滤网的作用是防止带滤网的底阀，该底阀为止逆阀，滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操

33、作。固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。2.2.3 离心泵气缚离心泵气缚组成 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 3636主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。主要部件有叶轮、泵壳和轴封装置。一、一、叶轮叶轮叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能加液体的静压能和动能(主要增加静压能主要增加静压能)。叶轮一般有叶轮一般有612片后弯叶片，开式、半闭式和闭式。片后弯叶片，开式、半闭式和闭式。开式在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用开式在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮的物料，效率

34、较低，输送的液体压于输送含有较大量悬浮的物料，效率较低，输送的液体压力不高；半闭式在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，力不高；半闭式在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。2.2.3 离心泵组成（离心泵组成（1）泵壳 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 3737二、二、泵壳泵壳将叶轮封闭在一定的空

35、间，以便由叶轮的作用吸入和压将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。由于流道截面积出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。由于流道截面积逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使逐渐扩大，故从叶轮四周甩出的高速液体逐渐降低流速，使部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的部分动能有效地转换为静压能。泵壳不仅汇集由叶轮甩出的液体，同时又是一个能量转换装置。液体，同时又是一个能量转换装置。三、轴封装置三、轴封装置防止泵壳内液体沿轴漏出或外界气漏入泵壳内。常用防止泵壳内液体沿轴漏出或外界气漏入泵壳内。常用轴封装置有轴封装置有填料和机械密

36、封填料和机械密封*。填料一般用浸油或涂有石。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉绳。机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定墨的石棉绳。机械密封主要的是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的。2.2.3 离心泵组成（离心泵组成（2）2.2over2.3污水泵房Return 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 3838 2.3.1 污水泵房的组成与类型污水泵房的组成与类型p 污水泵房的组成与分类污水泵房的组成与分类p 污水泵房的基本类型污水泵房的基本类型2.3.2 污水泵房的工艺特点污水泵房的工艺特点 GO 水泵

37、的选择水泵的选择 确定给水池容积确定给水池容积 机组与管道布置机组与管道布置 辅助设备辅助设备2.3 2.3 污水泵房污水泵房组成与分类 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 39392.3.1 2.3.1 污水泵房的组成与类型污水泵房的组成与类型 污水污水提升泵房，将上游来水提升至后续处理单元所提升泵房，将上游来水提升至后续处理单元所需的高度，实现重力自流需的高度，实现重力自流*。机器间机器间水泵机组水泵机组附属设备附属设备辅助间辅助间贮藏间贮藏间修理间修理间（2）污水泵房的组成）污水泵房的组成集水池集水池格栅格栅 吸水管吸水管集水池集水池：容纳格栅、吸水管等；调节来流污废水的不均匀

38、性，以：容纳格栅、吸水管等；调节来流污废水的不均匀性，以使水泵能较均匀工作。使水泵能较均匀工作。格格 栅栅：阻拦粗大固体物，保护污水泵。：阻拦粗大固体物，保护污水泵。（1）污水泵房的作用）污水泵房的作用作用组成分类类型的确定三种类型分述污水泵房的分类组组成成 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 40402.3.1 2.3.1 污水泵房的组成与类型污水泵房的组成与类型（3）污水泵房的分类）污水泵房的分类水泵起水泵起动方式动方式泵房平泵房平面形状面形状集水池集水池机器间机器间控制控制 方式方式自灌式自灌式非自灌式非自灌式圆形圆形矩形矩形合建式合建式分建式分建式人工控制人工控制自动控制自动

39、控制遥控遥控张家口保税区长清污水处理有限公司泵房全景非自灌非自灌式式抽真空式抽真空式灌入压力灌入压力水式水式污水泵房的确定 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 4141p进水管渠的埋设深度进水管渠的埋设深度p来水流量来水流量p 水泵机组型号、台数水泵机组型号、台数p 水文地质条件水文地质条件p 施工方法施工方法 （4 4）泵房类型的确定）泵房类型的确定合建式圆形合建式圆形污水泵房污水泵房 合建式矩形合建式矩形污水泵房污水泵房 分建式分建式污水泵房污水泵房 几种常用的泵房类型几种常用的泵房类型2.3.1 2.3.1 污水泵房的组成与类型污水泵房的组成与类型几种型式的泵房分别阐述 污废水

40、处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 4242（一）合建式圆形污水泵房（一）合建式圆形污水泵房 一般采用卧式自灌式水泵一般采用卧式自灌式水泵优点：优点：沉井法，施工方便，工程造价低；水沉井法，施工方便，工程造价低；水泵起动方便。泵起动方便。缺点：缺点：机器间内布置困难（泵数量受限）；机器间内布置困难（泵数量受限）；电动机易受潮；需设通风设备，以降低机器电动机易受潮；需设通风设备，以降低机器间温度。间温度。若改为立式泵（轴流泵），可避免电动机若改为立式泵（轴流泵），可避免电动机受潮，无需通风；但泵的安装要求较高。因受潮，无需通风；但泵的安装要求较高。因工程造价低，泵房占地面积小，工程造价低，泵

41、房占地面积小，中小型处理中小型处理量时被广泛采用（水泵量时被广泛采用（水泵 4）。）。自灌式泵的轴线一定低于集水池（进水）自灌式泵的轴线一定低于集水池（进水）最低水位以维持自灌；否则采用非自灌。最低水位以维持自灌；否则采用非自灌。2.3.1 2.3.1 污水泵房的组成与类型污水泵房的组成与类型吸水压水集水池机器间合建矩形污水泵房 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 4343（二）合建式矩形污水泵房（二）合建式矩形污水泵房 一般采用立式自灌式泵一般采用立式自灌式泵优点优点：机器间布置方便，启动简：机器间布置方便，启动简单，易于实现自动化。电气设备不单，易于实现自动化。电气设备不易受潮。

42、易受潮。缺点缺点：建造费用高；当土质差，：建造费用高；当土质差，地下水位高时，因施工不利，不易地下水位高时，因施工不利，不易采用。采用。适用：适用：大型处理量大型处理量，水泵，水泵4 自灌式泵的轴线一定低于集水池自灌式泵的轴线一定低于集水池（进水）最低水位以维持自灌；否（进水）最低水位以维持自灌；否则采用非自灌。则采用非自灌。2.3.1 2.3.1 污水泵房的组成与类型污水泵房的组成与类型压水压水集水池机器间分建污水泵房 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 4444（三）分建式污水泵房（三）分建式污水泵房 采用非自灌性水泵采用非自灌性水泵优点优点：结构简单，机器间无污：结构简单，机器

43、间无污水渗透和被淹的危险。水渗透和被淹的危险。缺点缺点：抽真空启动，启动水泵抽真空启动，启动水泵较频繁，给操作带来困难较频繁，给操作带来困难，工，工程上应用较少。程上应用较少。适用适用：当土质差，地下水位高当土质差，地下水位高时，因施工不利，不易采用合时，因施工不利，不易采用合建式，易采用分建式。建式，易采用分建式。2.3.1 2.3.1 污水泵房的组成与类型污水泵房的组成与类型集水池机器间组成类型OVER，泵房工艺特点Return 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 45452.3.2 2.3.2 污水泵房的工艺特点污水泵房的工艺特点（1）污水泵的选择）污水泵的选择A 选择依据选择

44、依据：根据泵房设计流量确定泵的流量，根据污水提升根据泵房设计流量确定泵的流量，根据污水提升的高度和管道阻力损失确定泵的扬程。的高度和管道阻力损失确定泵的扬程。污水泵的选择机组布置管道布置辅助设备C泵的选择B 泵的选择泵的选择：采用多台泵（机组），每台泵的流量采用多台泵（机组），每台泵的流量1/21/3的设计流量，且的设计流量，且泵的型号相同；泵的型号相同；一般选用立式离心泵；当泵房埋深较小时，可采用卧式离心泵。一般选用立式离心泵；当泵房埋深较小时，可采用卧式离心泵。当流量较大时，可采用轴流泵（雨水防汛期间常用）当流量较大时，可采用轴流泵（雨水防汛期间常用）；备用机组及其配件。备用机组及其配件。

45、污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 46462.3.2 2.3.2 污水泵房的工艺特点污水泵房的工艺特点（2）水泵机组布置）水泵机组布置p 泵房中机组台数，一般不超过泵房中机组台数，一般不超过34台；台；p 污水轴向进水，一侧出水，泵并列布置：污水轴向进水，一侧出水，泵并列布置：p为了减小给水池，污水泵开启频繁，采用自灌式，吸水为了减小给水池，污水泵开启频繁，采用自灌式，吸水管上设置闸门，便于泵检修（管上设置闸门，便于泵检修（自灌式，泵房埋深加大，自灌式，泵房埋深加大，增加造价增加造价）。）。卧式泵卧式泵立式泵立式泵（2）管道布置 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 474

46、7（3）管道布置管道布置p 每台泵单独设吸水管，水利性能佳，管道通畅；每台泵单独设吸水管，水利性能佳，管道通畅；p 应尽量利用水泵吸水能力，以提高机器间标高；应尽量利用水泵吸水能力，以提高机器间标高；p 吸水管经济流速：吸水管经济流速：1.01.5m/s；最小；最小0.7m/s（避免管内沉淀）（避免管内沉淀）；最大最大2.5m/s（管路阻力损失）（管路阻力损失）p 非自灌泵，吸水管不许设置底阀，阀易堵，影响泵的启动，增加非自灌泵，吸水管不许设置底阀，阀易堵，影响泵的启动，增加能耗；能耗；p 压水管经济流速压水管经济流速：1.5m/s，防止管内沉淀；两台或两台以上水泵，防止管内沉淀；两台或两台以

47、上水泵合用一条压水管线时，压水管内流速合用一条压水管线时，压水管内流速0.7m/s，防止管内沉淀；每台，防止管内沉淀；每台水泵的压缩管装设闸门，不装设止回阀；水泵的压缩管装设闸门，不装设止回阀；p 泵房内管道明装、防腐（避免使用钢管）；吸水管置于地面上；泵房内管道明装、防腐（避免使用钢管）；吸水管置于地面上；压水管架空安装；不得妨碍交通和检修；不得安装在电气上面。压水管架空安装；不得妨碍交通和检修；不得安装在电气上面。2.3.2 2.3.2 污水泵房的工艺特点污水泵房的工艺特点（3）辅助设备 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 4848（4）辅助设备辅助设备2.3.2 2.3.2 污

48、水泵房的工艺特点污水泵房的工艺特点格栅；格栅；水位控制器；水位控制器；计量设备；计量设备；引水装置；引水装置；反冲洗装反冲洗装置；置；排水设备；排水设备；采暖与通风设备；采暖与通风设备；起重设备。起重设备。水位控制器：水位控制器：自动控制。自动控制。计量设备：计量设备：防堵塞。防堵塞。引水装置引水装置：非自灌泵所用，采用真空泵或水射器抽气引水，也可非自灌泵所用，采用真空泵或水射器抽气引水，也可采用密封水箱注水。当采用真空泵时，真空泵和污水泵之间设置气采用密封水箱注水。当采用真空泵时，真空泵和污水泵之间设置气水分离器，防止污水和杂质进入真空泵。水分离器，防止污水和杂质进入真空泵。反冲洗装置：集水

49、池内沉渣；冲洗集水池内沉渣，一般在压水管上反冲洗装置：集水池内沉渣；冲洗集水池内沉渣，一般在压水管上引管，对池子冲洗；或接自来水。引管，对池子冲洗；或接自来水。全章结束 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 4949关于第八章涉及到风机与泵等的几点补充关于第八章涉及到风机与泵等的几点补充1 关于鼓风机关于鼓风机 p368 水处理常用风机：离心鼓风机；罗茨鼓风机。水处理常用风机：离心鼓风机；罗茨鼓风机。p 离心鼓风机的特性；离心鼓风机的特性；p 罗茨鼓风机的特性罗茨鼓风机的特性*：当压力在一定范围内变化时，其流量为一常数；当压力在一定范围内变化时，其流量为一常数；运行时适应性强，在流量要

50、求稳定而阻力变化较大时，运行时适应性强，在流量要求稳定而阻力变化较大时，可予以自动调节；结构简单，制造、维修方便。可予以自动调节；结构简单，制造、维修方便。2、如果水泵流量不变，、如果水泵流量不变，管道截面变大了，则流速？管道截面变大了，则流速？减小减小 变小了，则流速？变小了，则流速？增加增加 污废水处理设施运营管理污废水处理设施运营管理 50503、泵的运行与维护、泵的运行与维护*P362 1）试车前的准备；）试车前的准备；2）启动前的准备；）启动前的准备；3）启动与启动后的检查；）启动与启动后的检查；4）水泵机组运行要求；）水泵机组运行要求；5）水泵的停止）水泵的停止5 滗水器滗水器 p