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雨水泵站之出水池溢流井

发布时间:2021-11-03   点击次数:559次

雨水泵站之出水池溢流井


       在弄明白水解酸化池脉冲布水原理时,突然又回想起雨水泵站压力出水池的问题,即:出水压力盖板必须密封,所受压力由计算确定,出水压力井需设置透气筒,筒高和断面根据计算确定。      出水压力井的井压,按水泵的流量和扬程计算确定,按我的理解就是ρgH×A,但是考虑瞬时的雍水高度,好像又不太对!

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    1)通俗理解:轴流泵和离心泵相反,前者开阀启动,后者闭阀启动,主要是因为前者轴功率随着流量的增大而减小,流量为零时,轴功率最大,所以最好出水管上不装设阀门,开阀启动。突然启泵时,水池及下游管道都充满了水,水在出拍门时就像遇到了一堵墙,憋在那里,有点闭阀启动的感觉,对于此时的轴流泵而言,流量小,出不去啊,导致泵轴功率急剧增大,出水池内水压也必定升高,向上的正压。突然停泵时,原管网的水继续向前惯性流动,如果管道前面部分是封闭的,就像之前说的,注射器的一头对着紧贴手掌抽,松开拉手又回去了,回去之后的水锤效应很大,造成出水池水压升高,先是出水池遭受负压(进排气阀破坏负压),然后回水造成向上的正压。

    2)换个角度:以1.5m/s水流为例,当水泵突然启闭时,所产生的压力变化为46-184m水头,即水泵出水侧压力突然变化这么多,能量要释放(启),或能量要回传(闭),最终都是落在了出水池位置了,压力泄不掉的话,顶板一不小心就可能被顶出去了。

    3)还是压力出水井?溢流也就那一瞬,过了那一刻,水流动起来,水力瞬变所造成的壅水高度就没有那么高了。记得在SWMM中,怎么模拟压力出水井,那就是把井深度设定为1000米高,它怎么也冒不出去(被困于管道),始终还是在管子里流向下游。首先出水池顶板肯定承压,溢流井顶板肯定也承压,这些都是水流向上的压力,但是由于溢流口的存在,相当于一个泄压口,在泄压管管径一定的情况下,可能泄压出水流速会很大。

    4)对比:敞开式出水池,露天的,其内水位高度要考虑总水头损失和惯性水头引起的雍高,比如某泵站惯性雍高2m,管路总水头损失0.6m,前者占比76%,是后者的3倍多,导致后果就是出水池整体做的很高,甚至比泵房的屋顶都高。为了把雍高的2m降下来,只有增大出水池的平面面积,即瞬时水流上流时的断面面积,增加2倍,降低30%,增加4倍,降低50%。当然了,敞开式不需要设置溢流,本来都符合设计计算要求,也不会溢流,除非河道水位超设计重现期了,出水池内水位升高,溢出去,流的哪里都是。如果按压力出水池设计,局部凸起设置溢流井,用于排出压力水池突然雍高时的水,溢流井高度只考虑管路水头损失0.6m,在考虑一定的安全余量比如0.5m(感觉着定),下来也就1.1m,局部凸起不是整体拉高。当然了,对于后者而言,水泵正常运行时会不会还有水从溢流口溢出去呢,这就要看水泵扬程的计算了,如果扬程特别大,那也是会流出的,对于敞开式同样(还没见图纸里关于敞开式设置溢流管的),这不过这里好一些,不会流的哪里都是。


    5)一点疑问:如果是压力池是封闭的,那么停泵时,会产生负压,然后水倒流回传正压。但如果有排气阀,把负压环境破坏了,那么管道中的水流沿前进方向减速至零,随后在河道淹没水头作用下,河水倒流回至出水池,当水流回去并撞到拍门所在的墙体上,瞬间又变成零速,此时会产生雍高。






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