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水泵
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水泵站设计包含有CAD文件,水泵,设计,含有,CAD,文件
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1 引水渠断面设计设引水渠宽为b,矩形断面，i=0.0005，n=0.025，m=0，按最佳水力断面设计 b=2h Q设=2.5m3/s时 属于渠道中正常流速范围 图1 图2 图3 渠底高程为：26-1.354=24.646m23m保持b不变，取b=2.7m，计算通过流量，23m水位时的 试算得h=0.51m 渠底高程为23-0.51=22.49 m校核最高水位为27m时Q=是否能通过 =2.74.51=12.177R= 满足过水要求2 进、出水池水位2.1出水池水位确定设计水位为 60m,断面形式同引渠，矩形断面 n=0.025，i=0.0005，当为设计水位时，设计流量 2.5采用水力最佳断面，b=2.7m，h=1.354m，灌区渠首的渠底高程为：60-1.354=58.646m 当Q=3由试算得，h=1.51m Q=0.6由试算得，h=0.51m所以出水池水位为：最高运行水位为 58.646+1.51=60.156m，最低运行水位为 58.646+0.51=59.156m渠顶高程为 60.156+0.51=60.666m图42.2进水池水位确定引渠坡降i=0.0005，为明渠均匀流，引渠粗糙系数n=0.025，设渠长为100m，局部阻力系数干渠出口 =0.1，拦污栅=0.3，前池进口=0.4 当Q=0.6m时 v= Q=2.5m 当Q=3m时， = 进水池水位为 最高水位为 27-0.0525=26.948m 设计水位为 26-0.0529=25.947m 最低水位为 23-0.0580=22.942m3 扬程计算3.1根据进、出水池水位确定最大、最小、设计扬程 最大扬程 60.156-22.942=37.209m 设计扬程 60-25.947=34.053m 最小扬程 59.156-26.948=32.208m3.2管路水头损失取净扬程的10% 泵站的扬程为 Hmin=（1+0.1）32.208=35.429H设=（1+0.1）34.053=370458Hmax= (1+0.1)37.209=40.9304 机组选型选泵初选两方案方案一：6台500s59B，扬程41m，对应单台流量1800可满足用水要求（NPSH）为4.5m。 方案二：5台500s59A,扬程41m时，对应单台流量2160，可满足用水要求(NPSH)为4.5m。 结合比较两个方案，初定方案一，即采用6台500s59B，转速n=970r/min，单台配套315kw，6000v，Y400-46-6型电机，水泵进口500mm ，出口350mm，初步考虑Q=0.6，采用两台变速调节，同时增加泵站的给水灵活性。 5 管路布置，确定水泵的安装高程 水泵进口500mm，进水管大一个规格，取为600mm ， 水泵出口350mm，出水管大一个规格，取为550mm ，验算Q=3，进水管 v= 出水管v= 均符合要求5.1选择进水管管件，查（给水排水设计手册（中国建筑工业出版社，1986.7出版），得各局部阻力系数 喇叭口 D=1.5 水泵入口 拦污栅 5.2初设吸水管入口至水泵进口长度为12m当 Q= 0.6, m 当Q=， m5.3计算管路阻力系数吸水管直管d(mm)l(m)n600120.012附件名称（规格）数量d=900喇叭口10.10.064900弯头d=60011.00.64d=600/500偏心渐缩管10.20.128水泵入口11.00.64拦污栅10.30.192合 计s吸=s 吸沿程+s吸局部=1.927出水管直管d(mm)l(m)n550570.012附件名称（规格）数量d=550带闸阀 10.060.054d=350/550渐阔管10.420.37945弯头20.50.902d=550淹没式出口11.00.902伸缩器30.210.57合 计s出= s 出沿程+s出局部=6.15合 计s总=6.15+1.927=8.077表一5.4据海拔高程及水温对H进行修正：海拔高程，最低水位时为22.942m，查水泵及泵站（西安理工大学栾鸿儒主编，中国水利电力出版社，1993.6版） 表43得 由表41气温40.5度， 当Q=3时，水泵的安装高程为：22.942+10.3-0.75-4.5-0.759=27.233m 当Q=0.6 时，水泵的安装高程为：26.948+10.3-4.5-10+10-0.75-0.28=31.72m两者取小值，故水泵的安装高程为27.233m计算水泵的工况点，进行工况校核6 进行进出水管布置，并计算各阻力系数 出水管路布置见泵中的轴线剖面图，列表计算管路阻力系数，见表一，计算管路的水头损失 。,S一定，假设不同的流量，求出相应的h，采用数解法求解泵的工况点，设(查给水排水工程设计手册 4 给水排水设备（ 李金根主编，中国建筑工业出版社 ，1996年版) 得两点（1400，46）、（2020，32） 解方程得 A=58.90 B=85.45 所以 , 联立方程得水泵的工况点（1846，36.42）在高效区范围内，设计流量时开5台泵即可满足要求。当时，开6台泵，其工况点由数解法来确定： ，泵的工况点（1725，39.27）同样在高效区范内当时， 得泵的工况点（1914，34.74）同样在高效区范围内，但由于时，开1台泵不满足要求，开2台泵效太低，故开2台泵，然后进行工况调节。采用变速调节（数解法） ，代入，得H=38.02m代入B点的相似抛物线方程得：联立 （1）， (2)得 Q=1226.7, H=49m ,由相似比定律 即将水泵的转速调节到860r/min 即可满足要求7确定泵房位置的结构形式 7.1在泵站中轴线上选2个点，比较确定泵房位置 点1：输水干渠岸边，自此处取水，可不修引渠，减少开挖量，取水条件好，但是在同等条件下，管道长度加大，投资大，且管路损失大，以后的运行量也多。 点2：30m高程附近布置泵房，在此处布置，引渠和管路长度相当，且符合地形条件，同等条件下布置，靠近出水池，缩短了管路长度，减少了管路损失，降低了运行量，但处于变坡上，通风采光条件可能不好。 综合考虑布置原则，选择点2布置泵房及枢纽7.2泵房内部结构形式拟定 选择单级双吸离心泵卧式机组，水源水位变幅4m，站址附近地质条件较好，地下水位埋深5m，且无断层和破碎带，选择分基型泵房建设8 泵房内部布置及尺寸拟定8.1主机组采用一列式布置，即主机组位于同一列直线上，见泵房平面图 （1）单间长度计算水泵基础长度b=0.58+1.167+1.0+0.6=3.347m，机组长度为 b=3.51m. 两者取大值 b=3.51m机组净距 ，得机组中心距，所以主机房长度为 所以实选主机房长度为35m，单间长度为5m ，共7间（2）泵房高度其中 代入得，H=6.47m, 取H=7.5m 如图所示图5 （3 ）泵房跨度 所以泵房跨度为： b=2.5+0.35+1.64+0.55+0.54+3=8.73m， 取9m ， 考虑选用DL型，载重50吨的吊车，宽度为7.5m，吊车配套电动葫芦，380V,50HZ,3相电，带动电动机型号ZDY12-4,功率2KW,转速为r=1380r/min泵房跨度如图所示：图68.2辅助设备选择和布置 （1）配电：室外设6000v-380v变电站，接入配电室，配电室中安装6个配电柜，供6台泵使用，另立2个配电柜，接附近照明电路，满足泵站其它生活用电要求。 配电间的高程为：28.233m，按一间布置结构 配电柜接出的电缆接到各台泵上，电缆挂在交通道下。（2）检修：检修间按一间布置，靠近山墙一侧设3m宽大门，检修间的高程为：28.233m。 （3）交通：主交通道设在出水一侧，宽为1.6m；副交通道设在进水一侧，宽为1.8m；交通间的高程为：28.233m （4）充水：采用水环式真空泵，考虑抽气量与真空度 其中K=1.5, T=5min, V由下图中闸阀前所有空气体积确定 选两台SZ-2型真空泵，互为备用，其配套动力10KW，转速为1450r/min，（查给水排水设计手册 第11册 常用设备）（5）起重：采用单梁式吊车，可控制泵房任意布置，以5吨考虑，选用DL型跨度为9m ，配套380v，50HZ的三相电型的电动葫芦，型电动机。（6）排水：主泵房内设排水沟，并设地面排水单坡坡降i=1/100，在排水沟尽头设沟接外部集水井，其中沟宽20cm，深为20cm，将水汇集与井内，通过排水泵排入进水池。（7）通风：通风量计算 考虑太阳辐射 泵房内降温所需空气量： 单个房间一面窗户所需 窗户选型： 下排窗采用竖轴板式进风窗，开启90度，阻力系数 上排窗采用竖轴板式进风窗，开启90度，阻力系数 进风窗 排风窗 （其中 由右图的： 图7满足通风要求。9 设计进出水建筑物，布置支、镇墩及管路9.1引渠设计见19.2进水池设计 （1）进水池宽B由泵房进水管路确定B,C=0.9m，S=3, 以, 含5个宽为0.5m的隔墩，可做绿化。 （2）进水池长确定： 二者取大值得：L=4.86m隔墩长为4.86m，且前端作成流线形，以改善泵的进水条件。如图所示图8 （3）悬空高度：，满足要求。 （4）淹没深度： （5）后墙距： T=0.9（6）进水池池深H 9.3前池设计 前池将引渠和进水池前后衔接起来，其扩散角为=30o为正向进水前池（1）池长L及边壁形式确定，如图示L= 图 9（2）前池池底纵向坡度i前池前16.8m段高程同引渠渠底高程，后8.4m作成i=0.2的坡段连接进水池 （3）翼墙形式前池翼墙形式断面同引水渠挡土墙断面9.4出水池设计 综合考虑灌溉要求，该出水池宜设成侧向出水池（1） 池深确定： 管口下缘至池底距离 P=0.2m 出水池底板高程 底=min-(Cmin+D0+P)=59.15-(0.163+0.55+0.21)=58.237m出水池池顶高程 顶=max+h=60.15+0.5=60.65m（2）池宽B确定 图10管口上缘的最小淹没深度 =B4D0=2.2m 取B=2.634m（3）池长确定L=L2+L1+L1=0.5+2.5+28.1=31.11m（4）出水池与干渠衔接收缩角取30o 过度段长度 紧靠过渡段的一段干渠，由于水流紊乱，易冲刷， 图表 10 应进行护砌，长度 Ln=（45）h=51.5=7.5m出水池长度，如图119.5挡土墙尺寸验算（一）引渠挡土墙验算 挡土墙高H =5.5m，墙背倾斜=14o，填土表面水平（=0），墙内摩擦角=23o，填土为粗沙， =35o，r =19KN/m3，地基承载力f=22t/m3=216kpa(1) 初定挡土墙尺寸，如图（取单宽1m） 墙自重 W=（0.5+1.78）2.5+0.53.424=177.6KN图12 (2) 土压力计算 用库仑土压力理论，计算作用于墙上的主动土压力 Pa=0.5H2Ka=0.5195.520.38=109KN/m 土压力的竖向分力 Pay=Pasin(+)=Pasin37o=65.6KN/m 土压力的水平分力 Pax=Pacos(+)=Pacos37o=87.06 KN/m (3)抗滑稳定计算 =0.5 Ks=1.3 安全（4）抗倾覆验算 自重W的力臂a=2.08m，Pay的力臂b=2.76m，Pax的力臂h=1.83m Kt =1.5 安全（5）地基承载力验算 1o 作用在基础底面上的总竖向力 N=W+Pay=177.6+65.6=243.2KN 2o 合力作用点与墙前距o点的距离 x= 3o 偏心距 e=B/6=3.4/6=0.6 4o 基底边缘应力 Pmax(min) 5o 要求满足下列公式 0.5（Pmax+Pmin）=0.5(83+60.3)=71.05KPa216KPa Pmax=83.01.3 安全（4）抗倾覆验算 自重W的力臂a=2.105m，Pay的力臂b=3.22m，Pax的力臂h=2.37m Kt =1.5 安全（5）地基承载力验算 1o 作用在基础底面上的总竖向力 N=W+Pay=399+141.6=540.6KN2o 合力作用点与墙前距o点的距离 x= 3o 偏心距 e=B/6=0.7 4o 基底边缘应力 Pmax(min) 5o 要求满足下列公式 0.5（Pmax+Pmin）=0.5(210+48)=129KPaf=216KPa Pmax=2101.3 安全 图14（4）抗倾覆验算 自重W的力臂a=0.875m，Pay的力臂b=1.31m，Pax的力臂h=0.98m Kt =1.5 安全（5）地基承载力验算 1o 作用在基础底面上的总竖向力 N=W+Pay=60+14.8=74.8KN2o 合力作用点与墙前距o点的距离 x= 3o 偏心距 e=B/6=0.28 4o 基底边缘应力 Pmax(min)= 5o 要求满足下列公式 0.5（Pmax+Pmin）=0.5(74.74+14.3)=44.5KPaf=216KPa Pmax=74.741.2f=259KPa故所选挡土墙尺寸满足要求9.6进出水管路布置及镇墩，支墩设计 （1） 管路布置详图见泵轴线剖面及泵站平面布置图（2）镇墩尺寸拟定查给水排水工程设计手册 第10册，其平面立面如下 图15 图16 （3）镇墩设在管道的转弯处共两个 使平立面结合一起，支墩设置在每隔10m一道，并抹润滑油使摩擦力小一些，管路应明铺10机组基础设计及校核101机组基础尺寸确定长度 L=a+b+c+0.6=0.58+1.167+1.0+0.6=3.347宽度B=0.71+0.5=1.21厚度 水泵部分 H=L螺- (
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