壹泵阀

021-6627-0605

周一至周五9:00-18:00

壹泵阀 >>手册>>泵手册>>泵房>>6.2 泵房设备布置及尺寸确定

6.2 泵房设备布置及尺寸确定

泵房作为泵站的主体工程,通常是由主泵房、配电间、检修间、交通道四大部分组成。它需建多大的空间尺寸应由内部设备的布置及运行、交通的需要而定。

一、泵房内部布置

泵房内部布置包括主机组和电气、充水、排水、起重等附属设备以及安装维修空间、交通道等布置。

{一)主机组布置

主泵房的尺寸主要取决于主机组类型、台数及主机组的布置。主机组常用的布置形式有单列式和双列式两种。单列式是最常用的一种,它又可分为直线单列式和平行单列式两种。直线单列式为各机组的轴线位于一条直线上,如图6-6U)所示。该种布置主泵房内整齐,主泵房跨度小,易于交通管理,但当机组台数多时会增大主泵房长度,从而使进水池也相应加宽。平行单列式为各机组的轴线相互平行,如图6-6(b)所示。诙种布置的优缺点同直线单列式布置,只不过由于水泵和电动机沿主泵房宽度而放,则相对于直线单列式而言,主泵房跨度有所加大,长度有所减小。两者均适用于机组台数不多的泵站。当机组台数较多时宜采用双列式布置,此布置是将主机组布置成两排,而且相互交错,如图64(c)所示。这种布置主泵房内较紊乱,不利于维修、管理5泵房跨度加大,但缩短了主泵房的长度。购置机组时需向厂家说明组装形式、台数以及部分水泵轴的调向问题.

(二)配电设备及配电间布置

配电设备是由开关、仪表、保护装置和母线等组装成的配电板或配电柜。每台主机组配置一台配电设备,其布置方式有分散和集中两种。分散布置是将配电设备分散布置在主泵房内(进水侧或出水侧)主机组附近,便于监视主机组的运行,此帘置形式对于大机组可能会使泵房跨度增大,故常用于小型泵站D集中帘置是将全部配电设备布置在泵房的一端或一侧。一端式(见图6-7)有利于主机组的通风采光,泵房跨度小,但当机组台数

blob.png

较多时,工作人员不便于监视远离配电间的机组的运行情况,适用于机组台数较少的泵站。主机组台数较多时,可釆用一恻式,将配电设备布置在泵房出水侧中部,以便于监视全部主机组运行,但影响泵房的通风采光。配电间的尺寸主要取决于配电柜的数目、规格尺寸及必要的操作维修空间。配电柜分高压柜和低压柜两种□高压柜双面维修,柜后需留0. 8〜1.0 m检修空间,柜前至少留2.0m操作空间。低压柜又分为两种:双面维修柜和单面维修柜。双面维修柜后亦需留0.8〜L0 m检修空间,柜前至少留1.5 m操作空问;单面维修柜可靠墙布置,只在柜前至

少留1.5m操作空间。

配电柜与主机组之间通过电缆连接,电缆可采用埋置于地坪内的埋置式,也可采用悬挂式,即将电缆装在悬挂于墙壁上的电缆槽内。为防止电缆受潮,配屯间的地板一般应高于主机组的地坪,其高度可与主泵房内交通道相同。配电间与主泵房之间根据需要来确定是赉设a隔墙,隔墙上应设大玻璃窗和交通门。配电問应专设一个外开便门,以防事故而用。

(三)检修间布置

检修间有三种布置方式:一端式、一侧式、平台式。一端式布置在主泵房对外交通运输方便的一端,沿电动机层长度方向加长一段,作为检修间,其高程、宽度一般与电动机层相同。机组安装检修时可共用主泵房的起吊设备,目前绝大多数泵站均采用这种布置方式。一侧式布置,由于布置进水流道,主泵房电机层进水侧比较宽敞,可利用此空间布置机组安装、检修场地,其高程一般与电动机层相同,机组利用主泵房的起吊设备进行安装、检修D平台式布置对丁机组间距较大和电动机层楼板高程低于泵房外四周地面高程的情况,可利用主机组间的间距修一髙于电动机层地坪的检修平台用来作为机组安装、检修的场地。且检修间设可过汽车的大门,及便于人员行走的交通便门。

(四}交通道布置

为便于工作人员巡视及设备搬运,主泵房肉应设主交通道和工作通道,一般沿泵房长 度方向布置,主交通道宽度不宜小于1.5 m,工作通道宽度一般不宜小于1.0 m。立式机 组各层应设置不少于一条的主交通道;卧式机组主泵房内宜在管道顶部设工作通道。主 交通道高程应高于主地坪地板一定高度,确保管路和闸阀的操作、检修所需空间。

(五)充水系统布置

充水系统包括真空泵机组和抽气干、支管,一般布置在主泵房进水侧的空地上,抽气 干管沿机组基础的地面平铺,也可支撑在高于地面2. 2 m左右的空间,后再用抽气支管与 每台水泵相连。

(六)排水系统布置

排水系统用来排除水泵水封用的废水、轴承冷封水及管阀漏水等。进水池水位较低有自排条件时,泵房地坪有向迸水池方向倾斜坡度(2%左右),摩水自再卩入进水池。当没 有自排条件时,其排水系统一般由干、支沟组成,干沟沿泵房长度方向而设,支沟沿机组基础布置,干沟末端设集水井,集水井中水用泵抽排出去。为防止电缆受潮,排水系统与电缆沟应分居于机组的两侧。   '

(七)通风采光设备

由于电动机运行过程中不断散发出热量,为降低泵房内室温,为机组和工作人员提供 良好的工作条件,应通风散热;另为便于工作人员管理,还应考虑泵房的采光照明问题。 一般泵房通风方式有两种:自然通风、机械通风。主要用自然通风,设上、下两层前后对称 窗,形成对流通风散热,只有自然通风不满足时,另用机械——排气扇协助。釆光亦主要 是利用窗来解决,一般窗的设置应满足泵房的通风采光系数1/5〜1/7=1/5〜1/7)。

(八)起重设备

主机组安装、检修时需设用来起吊运输的专用设备一起重设备。起重设备的额定 起重量根据最重的吊运部件和吊具总重量确定,提升高度应满足机组安装和检修的要求。起重量<5t,主水泵台数少于4台时,宜选用手动单梁起重机;起重量>5t时,宜选用电 动单梁或双梁起重机。

二、栗房尺寸的确定

泵房尺寸根据泵房内部设备布置、结构型式等因素确定,并应符合国家有关规范要求。

(一)卧式机组的泵房尺寸

1.泵房的长度U)

泵房长度指泵房两山墙轴线间的距离,如图6-7所示。根据主机组台数、布置形式、机组间距、边机组段长度和检修间的布置等因素确定,且应满足机组吊运和泵房内交通的要求,用下式表述

L'L2 配电间和检修间的投度,mm;

h 主机组基础的长度,mm;

——主机组基础间距或机组到墙壁之间的距离mm,见表6-1;n——主机组台数。

项目

流量(m3/s)

<0.5

0.5~1.5

>1.5

设备顶端与墙间

70

100

120

设备与设备顶端

80-100

100-120

120«150

设备与墙间

100

120

150

平行设备之间

100~120

120 -150

150〜200

高压或立式电动机组间 

150

150-175

200

卧式机组的电动机抽芯有多种方式,在安装位置柚芯需加大机组间距,增大泵房投 资,多数情况是将电动机萣子与转子一起吊到检修间或其他地方进行抽芯。边机组段长 度主要考虑电动机吊装的要求,有空气冷却器时,还要考虑空气冷却器的吊装,另需布置楼梯时,注意不能因楼梯而额外增加边机组段松度,否则,楼梯另外考虑。

注意:

机组间距应等于每台水泵要求的进水池宽度与池间隔墩厚度之和,两者如果不一致,应调整机组间距或管路布置,使两者统一。

机组中心距一般为泵房柱距,要调整使其符合建筑模数,以便采用建筑标准件; 检修间、配电间的柱距可与机组间距相同,也可不同,根据其需要而定。进出水管路避免在墙柱下通过,以免管壁趄压而损坏。

2.泵房的跨度(B)

泵房的跨度是泵房进出水侧(或柱)轴线之间的距离(见图6-7),应根据水泵、阀门、 所配的其他管件尺寸,并满足安装、检修及运行维护通道或交通道布置的要求而定。即

式中5——泵房跨度,mm;

b{A——轴线之间的墙壁厚度,mm;

.b2——水平管长,根据管道检修空间而定,一般不小于300 nun; b3-~~偏心渐缩管长度,mm;h——水泵长度,盎样本可得,mm; b4——同心渐放管长度,mm;

b,——7jC平接管长度,根据闸阀的操作及闸阀、管道检修需要而定,mm;

b6---g阀长度,mm;

67---交通道宽度,mm。

若内部管道上装有逆止阀,还应考虑逆止阀长度,泵房跨度亦应符合建筑模数,此外,还应注意和吊车安装尺寸相协调。

泵房的高度(/〇

浆房高度等于泵房净高度与地板厚度、屋顶高度之和。泵房净高度应根据主$1组、辅助设备、电气设备的布置,机组的安装、运行、检修,设备吊运以及泵房内通风、釆光要求等因素而定。泵房高程确定时有一控制高程——安装高程,其他高程均是在此高程基础上.
而定的。如图6-8所示,芄高程确定方法如下:

(2) 自重:泵房结构自重、填料重量和永久设备重量。

(3) 静水压力:根据各种运行水位计算,多泥沙河流,应考虑含沙量对水容重的影响。

(4) 扬压力:浮托力、渗透压力,根据实际情况计算。

(5) 土压力:根据地基条件、回填土性质、泵房结构、可能产生变形等因素按主动或静止土压力计算。

(6) 泥沙压力:按泥沙淤积情况及泵房位置计算。

(7) 波浪压力:按经验公式计算。

(8) 地震作用:按国家现行标准的规定计算。

(9) 其他荷载根据工程实际情况确定。

荷载组合一般有两种:基本组合和特殊组合。其荷载组合见表6-2。




表6-2

荷载组合




荷载

计算情况

荷载

组合

自重

静水压力

扬压力

土压力

泥沙压力

波浪压力

地震作用

其他荷载

基本

完建情况

V

V

V

组合

设计运用情况

V

V

V

V

V

V

V


施工情况

V

V

V

特殊

检修情况

V

V

V

V

V

V

V

组合

核算运用情况

V

V

V

V

V

V


地震情况

V

V

V

V

V

V

V

_

{二}抗渗稳定分析

泵房进出水侧水位差形成对泵房的渗透压力,故泵房尺寸确定后,应有足够的地下轮廓线长度,避免地基土壤出现管涌或流土等渗透变形。地下轮廓线长度是从水流的人渗
blob.png

点开始,沿建筑物的不透水地下轮廓线到渗流的逸出点为止。

(三)抗滑稳定分析

由于泵房受有水平荷载、垂直荷载的作用,为保证泵房基础不沿基础面水平滑动和深层滑动,必须迸行抗滑稳定分析。

泵房沿基础底面的抗滑稳定安全系数按下式计算            。

blob.png

式中抗滑稳定安全系数;

SC—作用在泵房基础底面上的全部竖直荷载(包括扬压力),kN;怍用在泵房基础底面上的全部水平荷载,IcN;

A——泵房基础底面面积,m2;

泵房基础底面与地基之间的摩擦系数,可按试验资料确定,无试验资料时,可查规范选用;

泵房基础底面与地基之间摩擦角料的正切值,即/C0——泵房基础底面与地基之间的黏结力,kPa;

[X#]——抗滑稳定安全系数允许值。

如果计算后发现不满足抗滑稳定的要求,在不专门增加泵房重量的前提下,可采取下列措施予以调整,重新计算:

(1)降低后墙及边墩的填土高度,控制回填土料,尽量避免选用饱和黏土和石料,以增大土壤的内摩擦角。

(2) 设排水设施,控制地下水位。

(3) 加大毋坎深度或在泵房出水恻加设或加长阻滑板。

泵房加设齿坎和阻滑板后,抗滑稳定安全系数计算式为

blob.png

式中/——齿坎间地基滑动面土壤的摩擦系数;

1G—全部垂直力(包括齿坎间土体的重fi)的代数和,kN;

C——齿坎间地基滑动面土壤的黏结力;

IH—全部水平力的代数和,kN;

阻滑板与地基之间的摩擦系数;

Gf——阻滑板上全部垂直力的代数和,kN;

I—-齿坎间土体的剪切面积。

(四)抗浮稳定分析

干室型泵房不允许进水,进水侧水位高或地下水位髙时,受很大的浮力,必须进行抗浮校核。泵房抗浮稳定程度以安全系数易裘示,某计算公式为

blob.png

式中&一~抗浮稳定安全系数;

S F作用于泵房基础底面上的全部重力,kN;

S U——作用于泵房基础底面上的扬压力,kN;

泵房抗浮稳定安全系数的允许值,不分泵站级别和地基类别,基本荷载组合下为1.10,特殊荷载组合下为1.05。

如果计算的&不满足抗浮稳定要求,可增加泵房的自重或将底板适当伸出开回填土以利用其上的土重而加大泵房的抗浮能力。

(五)地基稳定分析

泵房基础底面应力由泵房结构布置、受力情况决定,矩形基础单向受力时

blob.png

式中一泵房基础底面应力的最大值或最小值,kpa;min

S G——作用在泵房基础底面上的全部垂直荷载,kN;

A——泵房基础底面面积,m2;

作用在泵房基础底面上的全部垂直荷载和水平荷载对于基础底面垂直于水流方向的形心轴的力矩,kN,m;

W—泵房基础底面对于诙底面垂直水流方向的形心轴的截面距,m3D在各种荷载作用下,泵房地基应力必须满足

blob.png

式中7—一泵房基础底面上的平均地基应力,kPa;

R---地基的允许承载力,kPa;

V——地基压应力不均匀系数,应小于规范中规定的数值。
如果计算地基应力不能满足要求,应采取处理措施。


top