水利工程中常见的机电设备基本知识.docx

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水利工程中常见的机电设备基本知识

水利工程中常见的机电设备基本知识

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水利工程中常见的机电设备基本知识

水利工程中经常接触到的机电设备有下列类型：

泵站系统：

高压线路（10KV），变压器，电动机，水泵，上下游有闸控制的有启闭机。

考虑到室内安装，维修要配备电动葫芦，配电柜等。

水闸（渠首）会用到启闭机，今天和大家讲讲关于这些设备的基本知识以及一些选型，配套，安装，使用等知识。

一、水泵农业生产中常用的提水灌溉或排涝的设备就是水泵，也叫抽水机。

除了农业生产、水泵在工业上及输水工程上用个的非常广泛，比如说工业上用于排污、冷却供水、南水北调、长江水通过梯级提水输送至我们的首都。

今天我们着重介绍农业生产上常用的泵型；根据水泵的自身的功能可分为轴流泵、混流泵、离心泵、污工泵、贯流泵（闸门泵）、潜水泵、直流泵等很多类型。

我们淮安区农用的水泵量大面广，至2013年底止总的拥有量固定站为809座，922台，59434.7千瓦，流动机组9532台，80792.4千瓦。

其中包括茭陵泵站2座27台机组13800千瓦，城区泵站2座11台机组4100千瓦。

（各种泵型图片） 下面分别简单介绍下各种泵型的应用，根据本区域的地域特点，我们将着重介绍轴流泵。

1、轴流泵轴流泵的特点：

流量大、扬程低（一般在5m以下）、启动方便、运行管理方便简单，容易被人们掌握。

适合于我们平原地区使用，特别适用于固定泵站。

除了上面的特点，它的配套管路比较短，使用频率较高。

我们淮安区现有轴流泵8000台，在固定泵站中使用的轴流泵922台，比较大型的茭陵一站，叶轮直径1.6m，单机配套功率800千瓦，装机12台套，单机流量8m³/s，茭陵二站叶轮直径1.0m，单机配套功率280千瓦，装机15台套，单机流量3.38m³/s，这两个大型泵站担负着渠北地区和市区开发区540平方公里的受益面积。

正常我们以村、组为单位建造小型泵站，选用的水泵一般为14英寸（350）系列—32英寸（800）系列，今天我们以500系列水泵为例，给大家介绍一下水泵型号的意义及其几个重要参数。

20ZLB-70，—100，—125，—160。

500ZLB-70，—100，—125，—160。

20—水泵出口公称直径的英寸数（20寸=500毫米）Z—轴流式L—立式B—叶片角度为半调节70—水泵比转数1/10后化整数，这种泵的比转数为700，比转数高的扬程较低，一般扬程3-5m，选70型泵，3m左右选100型，2.0-2.5m，选125型，2m以下可选160型。

2、离心泵离心泵特点，扬程高从几米到几十米、流量大，适用于丘陵山区使用，省内的盱眙山区灌溉用的较多，我们2013年度重点县工程低压灌溉泵站工程就是选用的这种型号的水泵。

（附图）主要是因为该工程输水线路较远，扬程损失较大要求较高。

离心泵在平时使用中不方便的主要还是泵体使用前要抽真空，为此项目上还专门配备了一台4KW的真空泵。

该泵要求泵管保持真空，不能漏气，一般用管极管。

3、混流泵（附图）混流泵扬程适中，一般5-10m扬程，流量同口径的比轴流泵小，这种泵型结构简单，安装管理方便，泵站要求低，土建投资较少，一般流动机组用的较多，省抗排队有好多这种型号水泵，拆装方便。

固定泵站我们淮城清安圩泵站用的这种泵型，城西片的涝水通过该泵站排向大运河。

4、潜水泵潜水泵属于轴流泵性质，是机、泵结合联成一体，也就是说工作时电机也是在水下的。

近年来农业排灌使用的比较普遍。

对泵房要求不高，有的也可以不建泵房，使用管理都比较方便，一般以村、组为单位的，受益面积在500-800亩。

灌排都能选用这种泵，但也有大口径的型号。

潜水泵的安装可以有多种安装，一种是斜式安装，泵直接斜装在河道坡上，一种是立式安装，还可以卧式安装，将水泵直接平卧在进水池中。

水泵的种类有很多，除了我们介绍的这几种，还有闸门泵，双向泵，污工泵等，六、七十年代，我区污工泵占大多数，八十年代开始泵改，逐渐都改造完了，所以今天就不多做介绍了。

二、水泵的选型

（一）、水泵的选型这在我们基层接触的较多，一般都是设计单位帮我们选择了合适的机型。

在这里跟大家介绍些基本知识，首先来了解几个水泵的参数。

1.流量：

流量是指水泵在单位时间内抽送的水的体积，单位：

升/秒，立米/秒，立米/时。

2.扬程：

有净扬程和总扬程两个概念，扬程是指水泵进口和出口压力的差值（出水池水位和进水池水位的差值）。

（泵站立面图）总扬程由两部分组成，一部分是进出水池水面的高差，称之为净扬程或者叫装置扬程，另一部分是水在管道中因摩擦阻力而损失的扬程，（这里顺便介绍下两个名词，损失扬程包括沿程损失和局部损失），H总=H净+H损我们一般在选扬程的时候，假设净扬程为2m，H总选2.5m，（净扬程*1.2倍系数），其中的计算损失扬程的方法很复杂，这里我们就不详细介绍了。

3、功率①水泵的输出功率（有效功率）N出=9.81*Q*HQ=水泵流量 H=水泵的总扬程②水泵的输入功率（轴功率），水泵所需的外加功率，是由电机提供给水泵的功率。

③配用功率，水泵应选的动力机的功率，也就是电动机的选型。

例：

水泵所需的输入功为40KW以下，我们会选45KW或者55KW，通常电动机铭牌上标的就是这个功率。

4、效率：

水泵传递功率的有效程度。

根据水泵工作性能表选择相应的就可以了。

（附水泵工作性能表）5、转速动力机带动水泵抽水是每分钟的转数，单位n/min，额定转速中通常分为1480（4级）、980（6级）、730（8级）、580（10级）等档次。

（二）水泵选型的基本原则1、保证在设计扬程下，满足灌排设计流量的要求。

2、应尽量选择额定扬程与设计扬程相符的水泵，保证在长期运行中，水泵工作点在高效区内，水泵的工作效率高费用省。

（附水泵工作性能曲线）3、在最大扬程及最大流量时仍能工作，不产生汽蚀。

4、运行管理和维修方便。

（三）水泵选型的步骤1、首先要根据灌溉或排涝要求，确定设计流量。

一般情况下，根据受益范围（面积）。

2、再根据泵站的作用，根据上下游水位组合，确定扬程。

（设计扬程，校核扬程）这样我们就可以选择我们需要的水泵型号，在根据刚刚我们提到的性能表选择合适的电机。

三、水泵的安装在这里我们着重介绍一下500ZLB型水泵的安装，在安装前，先校核泵站设计的几个参数。

先一起看下这种轴流泵的安装外形图                

800——0.7m-0.8m                

600——0.5m-0.7m水泵悬空高度H                       

喇叭口到底板的垂直距离（米），和我们下                

500——0.35m-0.5m                

350——0.35m-0.5m                                     

面计算的叶轮淹没深度会共同对水泵的运行产生影响，过低水流流速会加大，不利于设备运行，过高则不经济加大土建的投入。

2、水泵的淹没深度       

进水池最低下游水位到叶轮中心的垂直距离（米）800——0.78m600——0.5m500——980转-0.75m、730转-0.5m350——0.38m 

淹没深度必须要符合设计要求否则水流会不稳定，容易发生汽蚀，长期运行会导致水泵叶片损坏，严重的可能导致叶轮总成损坏，一般情况下，运行时要求进水池水位淹没在水泵梁上。

3、L长度水泵梁顶高程到电机梁顶的垂直距离（米），这个参数很重要是水泵安装的关键性参数，在前面水泵悬空高度、淹没深度选定的情况下，我们可以定下叶轮中心高度，从而定下水泵梁的高程，根据出水池的水位，再结合水泵扬程和外形安装尺寸推算出电机梁顶高程，电机梁顶面高程-水泵梁顶面高程=L长度，当L长度＞3.5m时，一般配中间轴承，＜3.5m时则不需要，在施工中L长度的确定了，我们要严格掌握控制水泵梁和电机梁之间的高程，这样安装工作才能顺利进行。

4、水泵安装要掌握三个要素：

1泵轴垂直2泵座、电机座水平3泵轴中心与泵座、电机轴中心在同一中心线上，其偏差应符合规范标准要求。

因为泵座与电机座两个独立的部件安装在不同的位置，调整它们的水平与同心应相互同时反复进行。

调正水平用框架式水平仪，调正时用金属垫片在底部衬垫。

调正同心度采用铅垂球法，先固定一端中心，用垂球找出另一端中心，使两端中心在同一垂直线上，泵轴安装后用千分表在两端测量垂直度电机安装后，在泵轴法兰与电机法兰面用千分表以及两法兰的间隙用塞尺测量同心度，需要注意的是32寸以上的水泵安装结束在试机前必须加足机油。

四、水利工程常用的启闭机我们区县的小型水利工程常用的启闭机是用在水闸，渠首等建筑物上，通常以5KN--80KN为常见，一般D=40cm的农渠首配5KN（0.5T）的启闭机，D60--80cm的斗渠首配10KN（1T）的启闭机，D=100--120cm配20KN（2T）启闭机，1.5*1.5、2*2、2.5*2.5的水闸配50KN--80KN的启闭机，泵站用的电动葫芦一般3T左右。

正规选配要进启闭力的计算，一般我们施工单位在拿到图纸都是设计院经过计算设计好的，我们只需要读懂图纸，施工时注意启闭机座预留孔尺寸，假设启闭机需要我们购置，我们还要计算其螺杆长度，在使用前和过程中要注意保养，螺杆涂足黄油。

五、机电设备及金属结构安装工程常见病的防治

（一）、主机泵（轴流泵、潜水泵）

1、振动（水泵或电机振动） 原因及对质量影响：

开机后主机泵的振动超过标准，其原因较多，就安装方面主要为泵轴不垂直，底脚螺丝松动，泵轴与电机轴不同心等，振动将影响机组运行寿命和安全。

防治措施：

分析振动部位，检查安装记录，重新调整安装、直至消除振动。

2、异常声响（水泵室、轴承箱或电动机）

原因及对质量影响：

开机后水泵下部轴承箱内或电机发出异常声响。

安装方面导致原因：

叶轮与转轮室间隙偏一边，转动时碰擦，或同心度偏差大，转动时轴承单边受磨，或电机转子碰擦定子。

异常噪音反应的是机组不正常运转，影响机组运行寿命和安全。

 防治措施：

分析噪音部位，检查安装记录，重新调整直至消除异常声响。

3、温升异常（轴承或电机温升）原因及对质量影响：

轴承温度可用手触摸，以不烫手为限，烫手则不正常。

也可用测温表（仪）在电机排风口检测，比规定温升应低10-15℃，否则不正常。

原因：

润滑油过多或偏少，或油质恶化，安装时有铁屑、泥沙等杂物落入轴承箱内，或大轴偏心，轴承单边受磨。

电机温升过高或为负荷过重。

温升不正常将导致轴承受损或破坏，电机绝缘加速老化，.影响设备运行安全。

防治措施：

检查轴承或轴承箱内润滑油情况，单边受损检查安装质量，直至温升正常。

4、启动后不出水

原因及对质量影响：

水泵叶轮转向向反，或转速太低，或固定叶轮的螺帽脱落，转轮室内有异物进入（如塑料纸、树枝等）致转轮受卡。

进水池水位过低，吸水深度不够，扬程过高等。

防治措施：

调整电机进线相序，检查电机转速，检查叶轮固定装置，清除杂物，测量水位。

5、出水量不足

原因及对质量影响：

正常出水量应为满管或管内90%出水且出水口有一定的射程，否则应视为出水量不足。

原因：

叶轮位置偏高，进水池水位偏低，淹没深度不够，叶片安装角度不对，叶片与转轮室间间隙过大、漏水。

水泵未达到额定转速，叶片局部被堵塞等。

降低设备运行效率。

 防治措施：

检章并调整叶轮安装高度，改善进水条件，检查并调整叶片安装角度。

更换叶片，检查电机转速，清除杂物及污泥。

6、电动机超负荷

原因及对质量影响：

在扬程、转速没有改变的工况下，电机功率逐渐上升，且超过额定功率。

原因：

动力选配不合理，水泵转动部件不灵活，叶片安装角度有误，出水口出水不畅。

防治措施：

选配功率匹配的电机，检查泵的安装质量，使转动部件不受卡阻。

调整叶片角度，检查拍门。

7、泵轴咬死转不动

原因及对质量影响：

泵轴与轴承配合过紧，填料盒内填料与泵轴干磨擦，发热后咬死，转轮室进杂物卡住叶片。

防治措施：

调整泵轴与轴承安装配合，填料盒在开机前给水润滑，清除杂物。

8、泵轴不垂直，与电机轴不同心

原因及对质量影响：

水泵安装三要素：

泵轴垂直；泵座、电机座水平；泵轴中心与泵座、电机轴中心在同一中心线上。

其偏差应符合规范标准要求。

由于安装人员技术水平较低而不能达到安装标准要求，影响设备的正常运行。

防治措施：

泵座与电机座两个独立部件安装在不同位置，调整它们的水平与同心应相互同时反复进行。

调整水平采用框式水平仪测试，调整时用金属垫片在底部衬垫。

调整同心度采用铅垂球法，先固定一端中心，用垂球找出另一端中心，使两端中心在同一垂直线上。

泵轴委装后用千分表在两端测量垂直度电机安装后，在泵轴法兰与电机法兰面用千分表以及两法兰的间隙用塞尺测量同心度。

9、叶轮间隙偏差

原因及对质量影响：

叶轮安装位置不正确，致使叶片与转轮室内壁间隙偏小或碰擦，影响正常运转。

防治措施：

转轮室内壁为球形状，叶片中心应在球形中心，偏上或偏下，均使间隙偏小。

调整转轮中心采用泵轴顶端螺母，松紧螺母可使泵轴上下移动、改变叶轮位置。

其可调量约10-15mm。

检测叶片间隙用塞尺进行。

（二）金属结构（闸门、启闭机）1、闸门底漏水

原因及对质量影响：

闸门底止水埋件不平整，门底与底轨间有间隙，造成漏水。

防治措施：

调整门底埋件水平度，使之平整。

2、闸门上、下角漏水

原因及对质最影响：

启闭机中心与闸门中心偏差所致。

防治措施：

检查及调整闸门启闭机安装中心。

3、闸门顶漏水

原因及对质量影响：

顶止水与顶板接合不严。

防治措施：

调整门顶止水。

4、启（闭）闸门时受阻

原因及对质量影响：

启闭机与闸门中心偏差，阻力增大，影响闸门正常运行。

防治措施：

调整闸门与启闭机中心，使之同心。

5、启门时抖（振）动

原因及对质量影响：

启闭机启门力不够，或安装不符合标准要求，启闭机受损。

防治措施：

检查校对启闭机启门力，调整安装精度。

6、启闭机螺杆及顶梁损坏

原因及对质量影响：

限位装置失灵，螺杆与螺母配合不好，危及设备及运行安全。

防治措施：

检修限位装备，调整螺杆垂直度。

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