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水泵机组的布置和基础
点击次数：1708 发布时间：2017-5-23
一、泵机组的布置
泵机组的排列是泵站内布置的重要内容，它决定了泵房建筑面积的大小。机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原则。机组布置应保证运行安全，装卸、维修和管理方便，管道总长度zui短、接头配件zui小，水头损失zui小，并应考虑泵站有扩建的余地。机组排列基本形式有以下几种。
1．纵向排列
纵向排列时水泵各机组轴线平行，如图1所示。纵向排列结构紧凑，电动机抽轴方便，建筑面积小，但泵房跨度大，管件多，水力条件较差，一般需要桥式吊车吊装。纵向排列适用于如IS单级单吸悬臂式离心泵。因为悬臂式泵系顶端进水，采用纵向排列能使吸水管保持顺直状态（图1中的泵1）。如果泵房中兼有侧向进水和侧向出水的离心泵（如图1中泵2均系SH型或SA型泵），则纵向排列的方案就值得商榷。如果SH型泵占多数时，纵向排列方案就不可取。例如20SH-9型泵，纵向排列时，泵宽加上吸压水口的大小头和两个90°弯头长度共计3.9m（图2）。如果作横向排列，则泵宽为4.1m，其宽度并不比纵排增加多少，但进出口的水力条件却大为改善，在长期运行中可以节省大量电耗。
图1 水泵机组纵向排列
1-IS型水泵；2-SH型水泵
图2 纵排与横排比较（20SH-9型）
机组之间各部分尺寸应符合下列要求。
(1)泵房大门要求通畅，既能容纳zui大的设备(泵或电机)，又有操作余地。其场地宽度一般用管外壁和墙壁的净距A值表示。A等于zui大设备的宽度加1m，但不得小于2m。
(2)管与管之间的净距B应大于0.7m，以保证工作人员能较为方便地通过。
(3)管外壁与配电设备应保持一定的安全操作距离C。当为低压配电设备时C值不小于1.5m，为高压配电设备时C值不小于2m。
(4)泵外形凸出部分与墙壁的净距D，需满足管道配件安装的要求，但是，为了便于就地检修泵，D值不宜小于1m；如泵外形不凸出基础，D值则表示基础与墙壁的距离。
(5)电机外形凸出部分与墙壁的净距E，应保证电机转子在检修时能拆卸，并适当留有余地。E值一般为电机轴长加0.5m，但不宜小于3m，如电机外形不凸出基础，则E值表示基础与墙壁的净距。
(6)管外壁与相邻机组的凸出部分净距F不应小于0.7m。如电机容量大于55kW时，F应不小于lm。
2．横向排列
横向排列时水泵轴线在一条直线上，如图3所示。
图3 泵机组横向排列
横向排列泵房跨度较小，进出水管顺直，水力条件较好，吊装设备采用单轨吊车梁接口。但泵房较长，管件拆装不太方便。横向排列主要适用于侧向进、出水的泵，如单级双吸卧式离心泵Sh型、SA型水泵的布置。横向排列的各部分尺寸应符合下列要求。
(1)泵凸出部分到墙壁的净距A1与上述纵向排列的*条要求相同，如泵外形不凸出基础，则Al表示基础与墙壁的净距。
(2)出水侧泵基础与墙壁的净距Bl应按水管配件的安装的需要确定，但是，考虑到泵出水侧是管理操作的主要通道，故B1不宜小于3m。
(3)进水侧泵基础与墙壁的净距D1，也应根据管道配件的安装要求决定，但不小于1m。
(4)电机凸出部分与配电设备的净距，应保证电机转子在检修时能拆卸，并保持一定安全距离，其值要求为：Cl=电机轴长+0.5m。但是，低压配电设备应Cl≥1.5；高压配电设备Cl≥2.0m。
(5)泵基础之间的净距El与C1要求相同，即El=Cl。如果电机和水泵凸出基础，E1值表示为凸出部分的净距。
(6)为了减小泵房的跨度，也可考虑将吸水阀门设置在泵房外面。
3．横向双行排列（图4）
图4 横向双行排列（倒、顺转）
横向双行排列布置紧凑，泵房面积小，管件少，水力条件好，但泵房跨度大，需安装桥式吊车。横向双行排列主要适用于采用双吸离心泵的圆形取水泵房，采用这种布置可节省较多的基建造价。应该指出，这种布置形式两行泵的转向从电机方向看去是彼此相反的，因此，在泵订货时应向水泵厂特别说明，以便水泵厂配置不同转向的轴套止锁装置，各部分尺寸要求，可参考横向单行排列的有关规定。
二、泵机组的基础
水泵基础的作用是支承并固定机组，使它运行平稳，不发生剧烈振动，防止沉陷。因而要求基础有足够的强度和一定的重量满足刚度要求，对基础的要求是：a、坚实牢固，除能承受机组的静荷载外，还能承受机械的振动荷载；b、要浇筑在较坚实的地基上，不宜浇筑在松软地基或新镇土上，以免发生基础下沉或不均匀沉陷。
卧式泵均为块式基础，其尺寸大小一般均按所选泵的安装尺寸所提供的数据确定。如无上述资料，对带底座的小型泵可选取：
基础长度L=底座长度L1+(0.15～0.20)(m)
基础宽度B=底座螺孔间距(在宽度方向上)bl+(0.15～0.20)(m)
基础高度H=底座地脚螺钉的埋入深度+(0.15～0.20)(m)
地脚螺钉的埋入深度一般为20d+4d（d为螺栓直径、4d为叉尾或弯钩高度）
对于不带底座的大、中型水泵的基础尺寸，可根据泵或电动机(取其宽者)地脚螺孔的间距加上0.4～0.5m，以确定其长度和宽度。基础高度确定方法同上。 确定基础的高度后还应根据重量要求进行复核。基础重量应大于机组总重量的2.5～4.0倍。在已知基础平面尺寸和混凝土容重的条件下，可计算出基础需要高度，基础高度一般应不小于50～70cm，基础高度应高出室内地坪约10-20cm。基础附近有管沟时，基础在地坪以下的深度不得小于管沟深度。由于水能促进振动的传播，基础的底应在地下水位以上，否则应将泵房底板做成整体的连续钢筋混凝土板，再将基础浇筑在底板上，此时可将底板的部分厚度计入基础厚度。
对于大型的立式泵机组的水泵、电机基础应分筑，设计原则与卧式水泵基础大体相同。特殊之处在于计算机组重量和考虑基础强度时应考虑下面的因素：对于立式水泵，从切线方向出水产生偏心力矩，靠水泵的自重不能平衡，以剪应力形式传给地脚螺栓，当闭闸启动时，产生的推力反作用于水泵，因而大功率立式水泵机组的电机基础负载，除电机自重外还需加上水泵叶轮、传动轴重量和轴向拉力。
为了保证泵站工作可靠、运行安全和管理方便，在布置机组时，应遵照以下规定。
(1)相邻机组的基础之间应有一定宽度的过道，以便工作人员通行。电动机容量不大于55KW时，净距应不小于0.8m；电动机容量大于55KW时，净距不小于1.2m。电动机容量小于20KW时，过道宽度可适当减小。但在任何情况下，设备的突出部分之间或突出部件与墙之间不小于0.7m，如电动机容量大于55KW时，则不得小于1.0m。
(2)对于非水平接缝的泵，在检修时，往往要将泵轴和叶轮沿轴线方向取出，因此在没计泵房时，要考虑这个方向有一定的余地，即泵离开墙壁或其他机组的距离应大于泵轴长度加上0.25m，为了从电动机中取出转子，应同样地留出适当的距离。
(3)装有大型机组的泵站内，应留出适当的面积作为检修机组之用。其尺寸应保持在被险修机组的周围有0.7～1.0m的过道。
(4)泵站内主要通道的宽度应不小于1.2m。
(5)辅助泵(排水泵、真空泵)通常安置在泵房内的适当地方，尽可能不增大泵房尺寸。辅助泵可靠墙安装，只需一边留出过道。必要时，真空泵可安置于托架上。