城市防洪泵站工程设计几点商恰－－轴流泵进水池的设计

2、轴流泵进水池的尺寸设计

进水池的尺寸设计包括：进水池宽度B，水泵或吸水管的喇叭口至池底的距离即悬空高度Z，喇叭口至进水池的最低水位的垂直距离即最水淹没浓度H_s，水泵中心或吸水管中心至进水池后墙的距离即后壁距X以及进水池长度L等，通常用他们与水泵或吸水管喇叭口的直径之间的关系来表示，如图。

我们先来看一下轴流泵样本说明书规定。重点我们考察进水池的宽度、长度、喇叭口悬空高度及后壁距。

无锡水泵某一型号水泵下部尺寸要求。

上海凯泉某一型号水泵下部尺寸要求。

将以上两个样本说明书的安装建议尺寸汇总如下表：

 型号/项目 喇叭口直径 淹没深度 悬空高度 两泵中心距 后壁距 锡产32ZLB－125 990 1452 600 2700 875泸产相近型号 950 1500 600 2000 1000归纳与D的关系D（基准）(1.47~1.58)D(0.61~0.63)D(2.73~2.11)D(0.88~1.05)D

（1）进水池宽度 B

很显然，水泵样本说明书并没有给出进水池宽度的建议值，其给出的同池两泵中心距，是指同池无隔板情况的建议值，对于有隔板或者单泵进水池，其宽度的大小，除直接影响到进水池流态和工程投资的大小。进水池的宽度过小，会使池中水流速增加，增大水头损失，还会增大水流流向喇叭口水平收敛时的流线曲率，容易形成漩涡。进水池宽度过大，不仅增加工程量，还会使进水池导向作用变差，容易在池中形成偏流、回流而产生漩涡，反而恶化进水条件。

对一泵一池来说，我国泵站研究者现场测试数据经数理统计分析（如下图），认为进水池的宽度可取（2～2.5）D。对多泵一池的小型泵站，为防止进水相互干扰，相邻两台泵的进水喇叭口中心距可按3.0D考虑。日本有关标准（JSME）规定，进水池宽度B＝（2～2.5）D。英国液体力学协会推荐B＝（2～3）D。美国有关资料认为B＝2D为最佳宽度，B＝1.5D仍能取得满意的效果。国内外不少试验均得到类似的结论。

（2）喇叭口悬空高度 Z

喇叭口悬空高度的大小对行近水泵喇叭口的水流流态和工程投资有较大影响。悬空高度过大，不但使挖深加大，增加土建工程量，还易形成水泵单面进水，使水泵进口流速、压力分布不均匀，降低水泵效率。有时还会在进水池底部、侧壁形成向进水池延伸的附壁漩涡，产生振动和噪音。但如悬空高度过小，流入喇叭口的水流流线过于弯曲，使水泵进口流速分布不均匀，造成水泵效率下降。按水泵喇叭口下面的进水面为球形，流速为抛物线分布的理论分析，悬空高度应为0.62D。上面试验结果所给的图形不难看出，在中小型泵站设计中，悬空高度建议按（0.5～0.7）D取值。

日本有关标准（JSME）中，规定悬空高度为（0.5～0.75）D。英国（BHRA）推荐悬空高度为0.5D，美国水力研究所推荐为(0.52～0.59)D。不少国内外试验资料都推荐悬空高度为（0.5～0.7）D。

（3）后壁距 X

后壁距是指水泵或进水管中心至进水池后壁的距离。后壁距的大小一方面影响水泵装置效率的高低，另一方面也影响进水池内有害漩涡的形成。试验表明，吸水管口越靠近后壁，在管后越不易形成漩涡。但是，在管口紧靠后壁时，会使流向叶轮的水流变得不均匀，使进水管的损失系数增加。试验还表明，后壁距大小对水泵的效率影响较小，对临界淹没水深影响较大。过大的后壁距，易造成水泵在低水位下运行时产生回流漩涡、噪声和振动，使泵的空蚀性能恶化。后壁距以0.75D为好。日本有关标准（JSME）规定后壁距采用（0.8~1.0）D。英国液体工程学会推荐采用(0.6~0.75)D。美国有关资料建议为（0.75~1.2）D。

（4）进水池长度 L

进水池长度是指进水池入口至水泵或吸水管中心线的距离。为了减少前池流态对进水池的干扰，保证水流向着喇叭口逐步收敛，正向进水时，应使进水池长度不少于5D。

综上所述，城区中小型轴流泵进水池设计尺寸宜采用下表数据。

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