水泵与水泵站的设计说明

1、第一章设计任务与基本资料一、设计任务完成胜利排水泵站的初步设计二、建站目的为对某市用水环境进行综合治理，满足全市排污排涝等需求，拟在该市东区建一座排水泵站，将水排入外河，市内有一环卫河自西向东，市内外泄水流可汇入南北流向的外河上龙河。三、设计标准水泵站按泵站设计规范和室外给水排水设计规范的标准，该站为三级建筑物。四、基本资料、地形资料环卫河自西向东，河底高程4m，底宽4m，外河为南北流向。防洪堤顶高程14.5m，堤坡底为1:2.5，建站地点高程9m。、地质资料建站地点地势平坦，地面下向至5.04m为素填土，夹少量碎砖、小石子、植物根，r=190kn/m3，c=17kn/m2，内磨擦角=13，r

2、=80kn/m2；5.04米以下为亚粘土，r=190kn/m3，c=10kn/m2，内磨擦角=18，r=100kn/m2泵站墙后回填土，r=190kn/m3，c=30kn/m2，=15，外磨擦角取（1/3-2/3）。、水文资料环卫河末底面高程：4.0m环卫河河底宽度：4.0m水组位合：水位最高水位设计水位最低水位外河11.0m10.5m8.5m环卫河6.0m5.0m4.5m地下水水位、流量资料：4.0m排水面积（km2）排水率总面积29自排面积12.4分流面积5.6胜利站抽排面积11m3/s/km20.36、交通外河可以行船，附近有公路通往市区，交通便利。、电源站址附近有变电所一座，6kv输电

3、线路经过此站。、排水时最高气温37，最高水温25。五、其它设计依据1、设计任务与指导书扬州大学20032、泵站设计规范gb/t50265-973、水泵站设计示例与习题4、中小型泵站设计与改造技术储训刘复新主编5、泵站过流设施与截流闭锁装置严登丰著6、中小型泵站设计图集第二章泵站设计参数确定一、设计流量确定q=qa=0.3611=3.96m3/s式中q为排水率（m3/s/km2）a为胜利站抽排面积。二、设计净扬程的确定h=10.55=5.5m三、设计扬程初估h设(1+k)h净1.25.5=6.6m取k=0.2四、确定最大、最小净扬程hmax=115=6mhmin=8.55=3.5m第三章水泵选型

4、及设备配套一、水泵机组选型确定泵型方案根据上述扬程计算结果，再加上管路损失，扬程按15%估算，则h=h+h损5.5+5.515%=6.3m初选泵型：一般情况下，设计扬程小于10米时，宜选用轴流泵；520米时，宜选用混流泵。所以，从产品样本中选择350hw-8、400hw-7、650hw-7三种泵型进行比较。确定各方案中水泵台数型号350hw-8400hw-7650hw-7单泵流量(m3/s)0.3060.5101.017设计流量(m3/s)3.963.963.96台数1384选择最佳方案水泵选型原则：首先选用国家已颁布的水泵系列产品和经有关主管部门组织正式鉴定过的产品。所选水泵能满足泵站设计流

5、量和设计扬程的要求。同一个泵站所选水泵型号要尽可能一致。按平均扬程选型时，水泵应在高效区运行。在最高和最低扬程下运行时，应能保证水泵安全稳定运行。有多种泵型可供销选择时，应对南组运行调度的灵活性、可靠性、运行费用、辅助设备费用、土建投资、主机发生事故可能造成的影响进行比较论证，从中选出指标优良的水泵。从多泥沙水源取水时，应考虑泥沙含量、粒径对水泵性能的影响。泵站主机组的台数一般以48台为宜。因本工程平均扬程较低，宜选混流泵，根据选型原则和选型中应考虑的因素初选650hw-7型水泵4台。因为作为小型泵站、该型号泵泵站建设费和运行费可能最小，管理运行较方便。二、动力机选配动力机类型选择该站址附近有

6、变电所一座，6kv输电线路经过此站，本工程拟采用电力拖动。本泵站为小型泵站，宜选用异步电动机，初选电机型号js13-12或js137-12。配套功率计算n配=kn抽1.3*gqh/=91.3kwn配配套功率120/90135/100确定电机型号根据650hw-7型混流泵，其转速为485r/min，查电机产品样本选择js137-12型异步电动机。、传动方式选择选择直接传动，即联轴器传动，直接传动方式传动功率大、传动效率高、设备简单，维修方便。三、管路配套1、吸水管路设计（管材、管径、管长、管路附件）管材：选用钢板卷制管管径：管中流速控制在1.5-2.0m/s之间d进=(4q/v)0.5=(4*1

7、.017/*2.0)0.5=805(mm)查找有关手册，选择d进为800mm350mm。管长偏心接管l=2(d-d)+150=2(800-650)+150=450mm取管径d=0.8m，吸水管与水泵进出口采用渐缩管连接吸水管采用钢板卷管，管路接头处设置c25砼镇墩.2、水泵安装高程确定根据所选泵型，查水泵性能参数表，水泵吸程5.5m吸程损失取15%，进水池最低水位4.5m则水泵安装高程为h中=4.5+5.50.859.18m取水泵安装高程为9.1m3、水泵底板高程确定泵中心至底板高为1.23m则水泵底板高程h底=9.11.23=7.87m四、起重机设备选配因排水泵站系小型泵站，考虑起重设备用s

8、g-2型单轨小车。性能参数如下表起重量提升高运行速度手拉力工字钢总重量(kn)度（m）（m/min）（kn）型号（kg）19.63-104.50.14730a58第四章泵房初步设计一、站址确定及布置站址选在内河的正对面，背靠大坝，真高为9.0m。二、确定泵房结构型式该排水泵站系小型排水站，考虑到结构简单，施工方便，泵房通风采光和防潮条件好，机组运行、检修方便等因素，故采用分基式泵房。三、泵房内部设备布置1、机组布置该机组只有4台机泵，考虑到布置简单、整齐，泵房宽度小，故采用单列式直线布置，机组间距选1.5m。2、辅助设施布置配电间：考虑到机组较少，泵房跨度小，泵房利于通风和采光，故采用一端布置

9、，每台机组配用一台开关柜，尺寸为0.80.62m，柜后空间0.8m，柜前1.5m的通道，柜两边留0.8m的通道，为避免因泵房地面积水使电气设备采潮，配电间的地面与房内的主通道在同一高程上。检修间：留一间为检修间，尺寸为6.244m。电缆沟：从开关柜至机组的电缆整齐地铺设在泵房地面下的电缆沟内。排水沟：为了排除水泵水封用的废水，泵房渗漏水以及检修水泵时的废水，在泵房地面向进水池倾斜的坡度设排水沟，其尺寸为0.4m，3%的坡度。抽真空设备：当水泵正值吸水时，需充水后才能启动，需用真空泵抽气充水，设真空池一座，尺寸为121m，真空泵一台，拟选sz-1型真空泵。通道：为便于工作人员巡视和物件搬运，设1

10、.5m宽的主通道，设1.5m宽的靠近设备的各通道。起重设备：为便于水泵或电动机的安装和检修，泵房设吊车sg-2型单轨小车。泵房尺寸拟定泵房平面尺寸、泵房长度：根据机组台数、机组基础在泵房长度方向的尺寸、机组间距以及建筑统一模数制，定为4m6间24m。泵房宽度，根据机组在泵房跨度方向的尺寸，进出水管路和管路附件的长度，以及安装检修和操作所需的空间，并考虑通道宽度要求初步拟定泵房宽度为6.24m。泵房立面尺寸：主机高：1230mm主通道地面高：10.0m泵房外地面高：10.0m房顶高：房顶高为14.63m主要构件细部尺寸墙体：砖混结构墙厚240mm墙基：建在砼底板上,块砖基础砖为mu7.5，砂浆为

11、m5过梁：必须放在门窗上面，尺寸为240240mm宽与墙相同，高度超过门窗0.5m圈梁：屋檐下500mm，现浇钢筋混凝土构件大门：宽3m，高2.5m小门：宽1.2m，高2.5m窗：宽1.8m，高1.8m宽1.8m，高0.9m屋盖：采用c20现浇整体钢筋砼平屋盖。考虑本工程位于市郊，为了与周围环境协调与美观，采用仿古式琉璃瓦屋盖。窗户采用不锈钢塑钢窗。双层玻璃隔音。第五章进水建筑物设计一、进水池设计1、立面尺寸：池底高程：hd=4.5-1.0-1.0cos22-0.5=2.07m池顶高程：7m2、平面尺寸池宽：b=(n-1)s+d进+2c=(4-1)4+0.8+1.62=16m池长：l=4.5d

12、进+t=4.50.8+0.24m(t=0.250.8=0.2)细部构件尺寸：拦污栅：采用18钢筋编网，网格1515cm，周围用l8806角钢封边，分两块拼装二、前池设计扩散角=40池长l=（b-b）/2g2=（16-4）/2g20=16.5m底坡：前池底部做成i=0.3的斜坡根据经济流速确定出水管路管径d=0.8m，出水管路为钢板卷材管。管路接头处设置c20钢筋砼镇墩，水泵出口采用控制拍门。出水管线按1:2.5的斜坡布置。镇墩按1.512.2m布置三、引水渠设计1、按明渠均匀流方法进行试算，确定水深h与底宽b，明渠均匀流公式如下：=acriq设计流量（m3/s）c谢方系数（m0.5/s）c=r

13、1/6nr水力半径（m）r=axi底坡，取0.0001n糙率，根据土质情况，取0.025a引渠过水断面面积（m2）；x湿周（m）h引渠设计水位mm引渠边坡取2.5h引渠设计底高程m由以下计算得，引水渠渠底高程为3.5m。引渠设计断面表间桩距hhhoibmnaxrcq号m1234567891001001001001001001001005.004.994.984.974.964.954.944.934.923.603.593.583.573.563.553.543.533.521.410.00011.410.00011.410.00011.410.00011.410.00011.410.0001

14、1.410.00011.410.00011.410.00014.04.04.04.04.04.04.04.04.02.52.52.52.52.52.52.52.52.50.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.910.02510.5611.570.9139.393.9739.393.9739.393.9739.393.9739.393.97

15、39.393.9739.393.9739.393.9739.393.972、不冲、不淤流速校核实际流速v=q/a=3.97/10.56=0.376不冲流速v不冲=kq0.1=0.623.97=0.712不淤流速=v不淤=0.30.4满足v不冲vv不淤要求则泵站进水池设计水位为4.90m第六章泵运行工况点校核各种水位校核如下：1、设计净扬程h净=10.5-4.9=5.6mr=q/f=1.017/(*0.4052)=1.97m/s局=进+弯+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h局=(局*v2)/2g=2.01.972/(2*9.8)=0.396mh沿=0.013q2=0.0131.01

16、72=0.013mh通=5.6+0.396+0.013=6.0m在该工况下，水泵效率=87%，在高效区范围工作2、最高扬程h净=11.05.9=5.1m局=进扩+弯+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0r=q/f=1.017/(*0.4052)=1.97m/s局=进+弯+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h局=(局*v2)/2g=2.01.972/(2*9.8)=0.396mh沿=0.013q2=0.0131.0172=0.013mh总=5.1+0.396=0.013=5.5m在该工况下，水泵效率q=85%位于高效区工作3、最低水位h净8.5-4.4=4.1m局=进+扩+

17、弯+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0q1.017r=1.97m/sf3.140.4052v2h局=局=2.01.972/(2*9.8)=0.396m2gh沿=0.013q2=0.0131.0172=0.013mh总=4.1+0.396+0.013=4.5m在该工况下，水泵效率=80%，位于高效区工作。通过以上校核计算，选用650hw-7型混流泵是适合的。从表可知，水泵最大轴功率n=80.0kw则配套功率n配应为n配=kn/传=84.8kw选择100kw电动机满足要求。水泵工作性能表工况设计水位最高水位最低水位进水位m4.95.94.4出水位m10.511.08.5净扬程m5.65.14.1总扬程m6.05.54.5流量m3/s1.031.071.07效率0.870.850.80轴功率kw807975第七章真空泵选型及其它设计一、真空泵选型拟选sz-1型真空泵。二、泵房稳定计算水泵采用混流泵，泵