刁軍偉 張曉芳 夏姝珺
(南京市水利規劃設計院有限責任公司,江蘇南京 210016)
進水流道是泵站工程的重要組成部分,與水泵共同組成過流通道。工程實踐和試驗觀測表明,進水流道水流狀態對水泵性能有較大影響,流道設計的合理與否直接影響機組的運行效率和安全。
常見的塊基型泵站進水流道包括肘形、鐘形、貫流式、斜式和簸箕型等,其中,以鐘形進水流道和肘形進水流道應用最多。
進水流道基本要求是流道末端(即水泵吸水室進口)流速和壓力分布均勻、速度環量為零。流道出口水流偏流角和流道阻力系數決定末端水流的水力特性,直接影響水泵能量特性和汽蝕特性,流道的水力損失關系到水泵裝置效率的高低。若流道設計不當,易產生漩渦或加大漩渦強度,渦帶進入水泵,會引起水泵汽蝕、機組振動;若空氣進入水泵內,則將導致水泵流量減小、效率降低。
進水流道設計應為水泵提供均勻的流速分布和壓力分布等進水條件,流道內應無回流及有害漩渦(渦帶),避免產生振動、噪音等。在實際設計中,需要針對工程特點選擇合適的水泵機組及進水流道型式,同時,要兼顧土建投資和施工可行性。工程設計中主要考慮以下因素:
(1)流道水力損失小,流道末端斷面的流速和壓力分布均勻。
(2)在各種工況下,不允許有渦帶進入水泵,盡量減少流道內漩渦。
(3)流道進口斷面處流速宜取0.8~1.0 m/s。
(4)選擇合適的流道寬度和開挖深度,尤其應減少開挖深度,以降低土建工程量,節約投資。……