叶片泵的选型与配套课程设计

1、叶片泵的选型与配套课程设计第一部分 设计资料本站为一明渠引水的灌溉站，设计流量为1.6 m3/s，渠底比降i=1/6000，底宽b为2.1m，边坡系数m=1.5，糙率n=0.025。进水池设计水位192.18m，最高运行水位192.58m，最低运行水位191.58m。出水池设计水位217.48m，最低运行水位217.1 8m。站址处土壤为粘壤土，干重度12.7416.66kN/m3，湿重度17.64kN/m3，凝聚力19.6kN/m2，土壤内摩擦角25°，地基允许承载力P=215.6kN/m2。灌溉季节最高气温39，最高水温25。冬季最低气温-8，冻土层厚度0.3m。水源边有南北向公

2、路经过，路旁有10kV高压线，供电容量足够。当地主要有石料、黄砂等建筑材料可供使用。 第二部分 设计部分一 、水泵选型与设备配套（一）水泵选型根据水泵选型原则按下列顺序进行。1.确定设计流量 Q=1.6 m3/s2.确定设计扬程 H=H净+h损式中H净进出水池设计水位差，即217.48192.18=25.3m。h损管路水头损失，按0.2H净估算。则H=25.3+0.2×25.3=25.3+5.06=30.36m。3.确定泵型方案依据泵站设计流量1.6m3/s和设计扬程30.36m，决定选用双吸离心泵。查水泵资料中的水泵性能表得14Sh19与20Sh13A两种泵型均符合要求，作为方案进

3、行比较，它们的性能如表3-8所列。4.确定台数及方案比较依据泵站设计流量1.6m3/s， 主泵台数宜为39台。用关系式i=Q站/Q泵确定两种泵型所需台数。14Sh19型泵台，取5台。20Sh13A型泵台，取3台。两种泵型方案比较见表3-8。表3-8 泵 型 方 案 性 能 比 较 表方 案型 号流 量Q（L/s）扬 程H（m）转 速n（r/min） 功 率效 率（%）允许吸上真空高度Hsa（m）重 量（kg）轴 功 率P（kW）电 机 功 率（kW）14Sh19270350400322622145099.71021051258588823.589820Sh13A41752062134.4312

4、5.89701641861972208285794.02330两种方案比较，选用5台14Sh19型泵方案，虽然台数较多，基建投资较大，且安装高度小，对泵房的通风散热有不利影响，但它的机组重量轻，便于维护和检修，台数较多，流量发生变化时，适应性较强，供水可靠性好，灌溉保证率高。两相比较，各有利弊。本设计决定选用 5台14Sh19型泵这一方案。（二）动力机配套包括动力类型选择与机型确定。1.动力类型选定 利用站址附近10kV电力线路，采用直接传动的电动机。2.电动机型号 由水泵厂成套供应或根据水泵额定转速为1450r/min和配套功率125kW查电机资料选择，采用型号为JS1164型防护式双鼠笼型

5、异步电动机5台，其技术性能如表3-9所列。表3-9 JS1164型 电 机 性 能 表额定功率（kW）额定电压（V）额 定 时重量（kg）转速(r/mi)电流（）效率（）功率因数cos155380147028592.00.896. 31.62.01090（三）管路配套包括吸、出水管路的管材、管径及附件选配等内容。1.吸水管路及附件选配管材：铸铁耐久性好，又有一定强度，拟选用法兰式铸铁管。管径：依据经济流速确定。式中 Q管路中通过的流量，本设计采用水泵铭牌流量0.35m3/s；v管内控制流速，凭经验，进口喇叭管处取1.2m/s，管道内取1.8m/s。则进口喇叭管直径；管道直径。查资料取标准值：进

6、口喇叭管直径630mm，吸水管路直径500mm。管长：凭经验暂拟11.0m。附件：查资料得：1）喇叭管 大头直径630mm，小头直径500mm，长度310mm；2）双法兰90°弯头 考虑用挡土墙式进水池，选用R=700mm，内径500mm，中心线长度1183mm；3）偏心渐缩接头 小头直径350mm，大头直径500mm，长度890mm；4）真空表 一只。2.出水管路及附件选配包括管径与管路附件确定。出水管道直径依据经济流速，计算公式为：式中Q出水管路通过流量，取水泵铭牌流量 0.35m3/s；v管内经济流速，凭经验取2.0m/s。则。本设计出水管路直径取0.5m。管路附件包括水泵出水

7、口渐扩管、闸阀、管路出口渐扩管和拍门等。1）泵出口渐扩接管： 水泵出口直径0.3m，出水管路直径0.5m，查资料选用长度为690mm、小头直径300mm、大头直径500mm的标准正心铸铁渐扩管；2）闸阀：选用内径为500mm、长度为700mm、公称压力为100N/cm2的Z48T10型闸阀；3）拍门：停机时用拍门防止池水倒流，查资料选用内径为550mm的拍门；4）管路出口渐扩管：在拍门与管路间设置正心渐扩管，以降低出口流速，回收动能，扩散段锥角按经验取12°，管段长度，取0.24m。该渐扩管无标准现货供应，要定制；5）压力表 一只。（四）水泵安装高程确定1. 吸水管路水头损失吸水管路

8、水头损失按沿程水头损失和局部水头损失分别计算后相加而得。(1)沿程水头损失 用下式计算式中 n管道的糙率，查资料铸铁为0.013；L管道长度11.0m；则(2)局部水头损失 用下式计算式中 管路局部阻力系数，查资料得：进=0.2，90°=0.64， 缩=0.2；D局部阻力处管径，查资料得：D进=0.63m，D缩=0.35m,则(3)吸水管路水头损失h吸=h沿+h局=0.094+0.25=0.34m。2.水泵安装高度 用下式计算式中 Hsa修正后的允许吸上真空高度，本设计工作水温与水面大气压均超过标准值。用下式修正； Hsa 水泵允许吸上真空高度为3.5m；水泵安装处水面大气压，本设计

9、海拔200m，查资料得10.1m工作水温为25时的饱和蒸汽压力，查资料得0.355m；Hsa=3.5(10.3310.1)(0.3550.24)=3.175m，取3.18m。vs水泵进口处流速， 图3-26 水泵安装高程示意图（单位：m）则H允吸=3.180.340.68=2.16m。3.水泵安装高程a确定 用下式计算a=min+H允吸K式中 min进水池最低运行水位191.58m；K安全值 ，取0.2m。则a=191.58+2.16-0.2=193.54m，取193.5m。如图3-26所示（五）真空泵选型1.抽气体积计算 充水段体积用公式V=L分段计算。（1）渐缩接管体积V1 D取平均值，L

10、缩=0.89m，则；（2）渐扩接管体积V2 D取平均值，L扩=0.69m ，则V2=0.69×；（3）管路段体积V3 D为0.5m，L值包括竖直段，水平段，90°弯头段，暂估13 m，则；闸阀前抽气充水管段总体积为V管=V1+V2+V3=0.13+0.09+2.55=2.77m3。（4）泵壳体积V泵 一台套机组需抽气体积V=2.77+0.11=2.88m3。2.真空泵抽气量 用下式计算式中Q气抽气量，m3/min；V抽气体积2.88m3；T抽气时间，取4min；K漏气系数，取1.1；Ha水泵安装处大气压，海拔200.0m查 资料得10.1mH2O（101kpa）；Hs进水池最低水位至泵顶间垂直距离，查资料得193.5191.58+0.511=2.43m。则五台套机组抽气量Q气=5×1.05=5.25m3/min。3.真空度确定真空度。4.真空泵选型根据五