卧式单级离心泵站进水建筑物包括哪些及主要作用
前池的作用
前池是连接引渠和进水池的建筑物。其作用是把引渠和进水池合理地衔接起来,使水流平稳且均匀地流人进水池,为水泵提供良好的吸水条件。
前池的类型
根据水流方向,前池分为正向进水前池和侧向进水前池两大类。
(1)正向进水前池。
正向进水前池是指前池中的水流方向和进水池水流方向一致。
正向进水前池的主要特点是形状简单,施工方便,池中水流比较平稳。因此当地形条件允许时应尽量采用正向进水前池。但水泵机组较多时,为了保证池中有较好的流态,池长较大,工程量也较大。这对于开挖困难的地质条件十分不利。为此,可将正向进水前池做成折线形或曲线形。
(2)侧向进水前池。
侧向进水前池是指前池中的水流方向和进水池水流方向正交或斜交。
侧向进水前池由于流向的改变,水流流态较差,池中易形成回流和漩涡,从而影响水泵吸水,甚至使*里面的水泵无法吸水。
正向进水前池尺寸的确定
(1)前池扩散角的确定。
扩散角^是影响前池水流流态及池长的主要因素。a值的确定应以不发生边壁脱流和工程经济合理为原则。从工程经济上考虑,当引渠底宽&和进水池底宽B-定时,a值越大,则池长越短,工程量越小,但越容易引起边壁脱流,使池中水力条件恶化;反之,《值减小,虽然不会出现边壁脱流,但池长增大,工程量也随之增大。
根据有关试验和实际经验,前池扩散角可取a=20°~40°。
进水池的作用
进水池是供水泵进水管(卧式离心泵、混流泵)或水泵(立式轴流泵)直接吸水的水池,一般设于泵房前面或泵房下面,其主要作用是为水泵提供良好的吸水条件。要求进水池中的水流平稳,流速分布均匀,无漩涡和回流,否则不仅会降低水泵的效率,甚至引起水泵汽蚀,机组振动而无法工作。影响池中水流流态的因素除前池水流流态外,主要取决于进水池几何形状、尺寸、吸水管在池中的位置以及水泵的类型等。
进水池形状和尺寸的确定
进水池边壁形式一般有矩形、多边形、半圆形、圆形、马鞍形和蜗壳形等几种。边壁形式的选择应从水力条件良好、工程量小及施工方便等方面考虑。
矩形进水池是泵站中*常见的一种形式。这种形式在拐角处和水泵的后壁容易产生漩涡,另外受前池流态的影响,在池中易产生回流,水泵进水管口阻力系数较大。但其形式简单、施工方便,在中、小型泵站中采用较多。
多边形和半圆形进水池,对消除拐角处的漩涡有好处,但仍有利于回流的形成。因此,控制后墙距较为重要。由于二者基本符合流线形状,管口阻力系数比矩形的小,另外其形式简单、施工方便,在中、小型泵站中采用较多。
圆形进水池因水流进人水池后突然扩散,易形成回流和漩涡,导致池中的水流紊乱,对无密封自吸泵的性能影响较大,且进口阻力系数较半圆形的大。但从结构上看,它具有较好的受力条件,节约材料,且紊乱的水流可对含泥沙水流起搅拌作用,有利于防止泥沙淤积,所以在多泥沙的取水泵站中采用较多。
马鞍形和蜗壳形进水池符合水流运动规律,进水条件良好,对防止漩涡和回流都有好处。但其线形较复杂,施工难度较大,目前仅用于大型轴流泵站。
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