水泵及水泵站课程设计

1、水泵及水泵站课程设计1基本设计资料1.1 基本情况本区地势较高，历年旱情比较严重，粮食产量低。根据规划，拟从附近河流扬水灌溉该区的10万亩农田，使之达到高产稳产的目的。机电扬水灌区内主要作物有小麦、玉米、谷子和棉花等。灌区缺少灌溉制度，现参考附近老灌区的灌水经验，拟定出本灌区灌溉保证率为75%勺灌溉制度。具设计灌水率如表1所示。表1设计年内灌水率灌水时间（日/月）1/3-15/416/4-10/611/6-30/71/9-30/915/11-10/12灌水率（l/（s千亩）27.0022.0014.5023.5029.751.2 地质及水文地质资料根据可能选择的站址，布置6个钻孔。由地质柱状图

2、明显的看出，3米以内表土主要是粘壤土，经土工试验，得到的有关物理指标为粘壤土的内摩擦角4=35。，承载力为220kN/m2。站址附近的地下水位多年平均在202.2m左右（系黄海高程）。1.3 气象资料夏季多年平均旬最高气温34C,春、秋季干旱少雨，年平均降雨量为524mm降雨年内分配极不均匀，每年7、8、9月的降雨量占全年降雨量的80%以上。年平均无霜期为200天左右，多年平均最低气温为-8C,最大冻土深度为o.44m。平均年地面温度为15C,平均年日照时数为2600.4h0累积年平均辐射总量为527.41kJ/cm,平均日照百分率为59%。热量和积温都比较丰富，能满足一年两熟作物生长的需要。

3、1.4 水源灌区南侧有一河流，是规划灌区的水源，其水量充沛。灌溉保证率为75%寸的河流月平均水位如表2所示。表2河流月平均水位（保证率为75%月份123456789101112水位（m）208.208.209.209.209.209.212.213.213.209.209.208.992357002889灌溉保证率为90%寸，灌溉期间旬平均最低水位为204.8m。5年一遇的旬平均最高水位达2l6.5m,夏季多年旬平均最高水温为20C。1.5 其它根据规划，为保证扬水后自流灌溉，出水池水位均不应低于234ml站址附近有8kV高压电力线通过，已经有关部门批准，可供泵站使用。该地区劳动力充足，交通方

4、便。除水泥、金属材料以及泵站建设中所需的特殊材料外，当地可提供砖、石、砂、瓦、木材等建筑用材。根据机电设备的运行特性，每天按20h运行设计。1.6 要求完成泵站设计中初设阶段的部分内容，成果包括设计图纸和设计说明书1.6.1 图纸1）枢纽平面布置图（绘制在地形简图上）2）泵房平面图，泵房纵、横剖面图。1.6.2 设计说明书1）概述建站目的，设计任务，资料分析，设计所依据的规范和标准2）机电设备选择的依据和计算。3）泵站各建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图。4）泵房尺寸拟定的依据和设备布置的说明。5）验证机组选择的合理性，并说明其在使用中应注意的问题。6）必要的附图、附表、参考文献图

5、1站地地形简图，.彳用”J；规范与标准：ISO9001。1. 机电设备选择的依据和计算依据：根据等阶梯灌水率图，初定水泵台数，再依据单台水泵的设计流量和设计扬程，查相关图表，进行水泵性能比较，来确定机电设备。计算：（1）设计流量的计算：毛灌水率换算成机灌水率公式为：式中q设修正后的设计毛灌水率，1/（s千亩）；t机机组每天开机的小时数。计算如表所示：阶梯毛灌水率图：则由计算绘制出机制灌水率图：取灌水率中最大值来计算泵站的设计流量，公式为式中qma机修正后的最大灌水率，1/（s千亩）；切设计的灌溉面积，千亩。故得到：Q设=qa收=36.967247/2.S3（2）确定水泵的设计扬程1）平均实际扬

6、程公式为：式中H实i相应时段ti时的出水池与进水池水位之差，m；iQi相应时段ti时的泵站供水流量，1/s;ti不同灌溉时段的泵站工作天数，天。计算：2）确定水泵设计扬程公式为式中Ah管路沿程和局部水头损失，m；K管路水头损失占平均扬程的百分比，查表选用k=0.05。故得到：(3)机组选型初定水泵台数为5台，其中一台为备用泵。则单泵流量为：Q=Q/4=24723/461查表，选泵选用20SA-SS型双吸卧式离心泵，其参数如下：2.泵站各进出水建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图(1)计算经济管径进水管径D=(0.忸0.92)=QVQ-85.618,668(mm)取D=700mm,采用

7、钢管。出水管径D=(0.6_5078)=QJ0.70.618550(mm)取D=600mm,采用预应力钢筋混凝土管。(2)确定水泵的安装高程由水泵参数知必需汽蚀余量Ahc为5.8m,则:h二h0.35.80.=36.1(m)0. 2 97(m)9. 982( m)P0-4-30-24查得本区水的汽化压力：a=0.24父310P109.8大气压力：=10父8.8100管中流速：V=Q=I：=1.6061.2(m/s)sTFfFFVf/LoLOD20.7244估计进水管道约为8米，22故h沿=0.00107-V8=0.00107168=0.035(m)D1.30.71.3局部阻力系数：喇叭口=0.

8、1接管偏心渐缩，2=0.290o弯管7=0.6.V21.6062故h局=(，1+，2+，3)=(0.1+0.2+0.6)=0.1184(m)2g29.8故ha=h沿+h局=0.035+0.1184=0.1534(m)g则Hg=PaP-h-hg=9.982-0.297-6.1-0.1534=3.412(m)(3)引渠的设计与布置3米用混凝土光滑面衬砌，参数为Q=2.472m/s、i=1/3000、m=1.0、n=0.015。利用水力最佳断面公式公式及b=2hY12m-m)计算得水力最佳断面b=2m、h=1.0m。如图所示：(4)前池的设计与布置前池扩散角取为600o前池长度：LB-b 202r

9、-60 一2tg 2tg 三221 9. 63(,rm) L=20 m,(进水池宽B=22 m)。池底纵坡降i=1/31/5,取i=0.3。前池翼墙面与前池中心线成45夹角的直立式翼墙。(5)进水池的设计与布置进水池边壁采用矩形边壁。进水池悬空高度(口进=1.5D)P=(0.6L0.8)D进=0.7父1.5M0.7=0.735(m),取P=0.8m进水口淹没深度h淹至(1.01.)25进D取h淹=3.0m后墙距T=(0.L81.0进口取T=1.0m侧墙距C=1.5R=1.575取C=1.8mkQ172.47222 3进水池长度L=为.64m又L之4场+T=5.2碗L=6m示意图如下：进水池宽度

10、B=22m进水池池顶高程=312.5+0.6=313进水池池底高程=308.8-3-0.8=o3进水池深度=313.13058.1(6)出水池的设计与布置出水池采用正向淹没式出流，出水管道两泵一管，管径D为0.8m。2.472Q出水管中流速vo=-2=2.46m/so二_2二一一2D20.82442管口上缘最小淹没深度hvmin2/0-=0.62、mhs=hvmin+0.2=0.82m2g出水池宽度B(23)oD取B=12m出水池池顶高程顶=高十Ah=327.3+0.5=327.8m。示意图如下出水池底板高程2_22.462一.-出水池长度L=a(hs十一o-)=6.71(0.82+)=7.57m,取L=8m。2g19.6(7)出水管道的设计与布置其管径为D=800mm。示意图如下：4、泵房尺寸的拟定和设备布置根据该地区的地质水文条件及所选泵型，泵房采用分基型，主机组采用一列式布置，配殿设备采用一侧式，检修间布于泵房的一端。示意图如下(见图纸)5、进行工况校核水源的最高水位=312.5m,最低水位=308.8m。出水池的最高水位初定为327.3m,