臥式單級離心泵進水建筑物包括前池和進水池。
前池的作用
前池是連接引渠和進水池的建筑物。其作用是把引渠和進水池合理地銜接起來,使水流平穩且均勻地流人進水池,為水泵提供良好的吸水條件。
前池的類型
根據水流方向,前池分為正向進水前池和側向進水前池兩大類。
(1)正向進水前池。
正向進水前池是指前池中的水流方向和進水池水流方向一致。
正向進水前池的主要特點是形狀簡單,施工方便,池中水流比較平穩。因此當地形條件允許時應盡量采用正向進水前池。但水泵機組較多時,為了保證池中有較好的流態,池長較大,工程量也較大。這對于開挖困難的地質條件十分不利。為此,可將正向進水前池做成折線形或曲線形。
(2)側向進水前池。
側向進水前池是指前池中的水流方向和進水池水流方向正交或斜交。
側向進水前池由于流向的改變,水流流態較差,池中易形成回流和漩渦,從而影響水泵吸水,甚至使最里面的水泵無法吸水。
正向進水前池尺寸的確定
(1)前池擴散角的確定。
擴散角^是影響前池水流流態及池長的主要因素。a值的確定應以不發生邊壁脫流和工程經濟合理為原則。從工程經濟上考慮,當引渠底寬&和進水池底寬B-定時,a值越大,則池長越短,工程量越小,但越容易引起邊壁脫流,使池中水力條件惡化;反之,《值減小,雖然不會出現邊壁脫流,但池長增大,工程量也隨之增大。
根據有關試驗和實際經驗,前池擴散角可取a=20°~40°。
進水池的作用
進水池是供水泵進水管(臥式離心泵、混流泵)或水泵(立式軸流泵)直接吸水的水池,一般設于泵房前面或泵房下面,其主要作用是為水泵提供良好的吸水條件。要求進水池中的水流平穩,流速分布均勻,無漩渦和回流,否則不僅會降低水泵的效率,甚至引起水泵汽蝕,機組振動而無法工作。影響池中水流流態的因素除前池水流流態外,主要取決于進水池幾何形狀、尺寸、吸水管在池中的位置以及水泵的類型等。
進水池形狀和尺寸的確定
進水池邊壁形式一般有矩形、多邊形、半圓形、圓形、馬鞍形和蝸殼形等幾種。邊壁形式的選擇應從水力條件良好、工程量小及施工方便等方面考慮。
矩形進水池是泵站中最常見的一種形式。這種形式在拐角處和水泵的后壁容易產生漩渦,另外受前池流態的影響,在池中易產生回流,水泵進水管口阻力系數較大。但其形式簡單、施工方便,在中、小型泵站中采用較多。
多邊形和半圓形進水池,對消除拐角處的漩渦有好處,但仍有利于回流的形成。因此,控制后墻距較為重要。由于二者基本符合流線形狀,管口阻力系數比矩形的小,另外其形式簡單、施工方便,在中、小型泵站中采用較多。
圓形進水池因水流進人水池后突然擴散,易形成回流和漩渦,導致池中的水流紊亂,對
無密封自吸泵的性能影響較大,且進口阻力系數較半圓形的大。但從結構上看,它具有較好的受力條件,節約材料,且紊亂的水流可對含泥沙水流起攪拌作用,有利于防止泥沙淤積,所以在多泥沙的取水泵站中采用較多。
馬鞍形和蝸殼形進水池符合水流運動規律,進水條件良好,對防止漩渦和回流都有好處。但其線形較復雜,施工難度較大,目前僅用于大型軸流泵站。