水泵及水泵站课程设计

第1章概述1.1设计任务凉城县境内主要河流水资源缺乏，随着城关镇人口的增加和工矿企业规模的日益扩大，地下水开采量不断增加，地下水源已满足不了城镇用谁的需求,从岱海西北岸取水，用两条长约210m的引水涵管，穿越梁集公路，使水向北自流至取水泵站吸水井。取水泵站将水抽送至500m处设于的山包顶上的配水井中，再入净水厂进行处理，处理后的清水入清水池，由送水泵站向县城供水。1.2基本资料站址，设计流量，设计水位，工程地质，其它数据。1.3设计概要站址位置及枢纽总体布置，包括机组型号、台数及其性能参数，泵站组成，泵房结构型式及主要尺寸，进、出水池型式及尺寸，进、出水管路直径、长度、管材，水泵工作状态（自灌式或自吸式），管路运行方式（单泵、并联、串联）等。岱海三星供水工程由取水泵站和送水泵站组成。从岱海西北岸取水，用两条长约210m的引水涵管，穿越梁集公路，使水向北自流至取水泵站吸水井。取水泵站将水抽送至500m处设于的山包顶上的配水井中，再入净水厂进行处理，处理后的清水入清水池，由送水泵站向县城供水。岱海三星供水工程取水泵站站址选在三星乡西南的西山咀南端，站址北端有高岗地可修建配水池和净水厂。站址周围地面高程为1227.5～1228.5，地面平坦，无大的起伏变化。选用24sh19双吸离心泵，5台，一台备用。泵站由配电间，机组房，检修间组成。进水池池长25.485m。采用干室型泵房，自吸式吸水。管道采用两管并联运行，两条并联管道共同供水给山包出水池。第2章机组选型及水泵安装高程确定2.1设计流量及设计扬程确定选用城区夏季设计流量2.3m3/s作为设计流量。则考虑自用水系数后流量为2.3x1.05=2.415m3/s。2）设计扬程=出口设计水位—进口设计水位=29.5最大扬程=出口设计水位—进口最低运行水位=30.5最小扬程=出口最低水位—进口最高运行水位=26.5粗估设计扬程=H（最大）x1.15=35.075m2.2水泵选型根据设计扬程在水泵综合型谱图选择如下几种泵型表1各泵性能参数泵型号流量Q(L/s)扬程H(m)转速n(r/min)轴功率(kW)电机功率(kW)效率(%)允许吸上真空高度(m)叶轮直径(mm)台数实际流量(L/s)6sh9A4040290020.9787551865220806sh65570290052.4557252483820908sh13A5543290030.540765.21933117058sh138041.3290038.155853.620424192010sh9A9035.5145040.25578633823207010sh913538.5145061.575836367162160216012sh1317038145076.2100834.535211187024sh-1970037970295380862.554042800选出泵：24sh-195台（1台备用）。2.3动力机配套选型由电动机功率可确定电动机为Y400-6型，功率为400kw，380V2.4水泵工作点求解及校核（1）计算管路损失扬程管路损失扬程按下式计算绘制水泵工作点参数表（表3）。表1管道沿程阻力系数计算表部位管段管长（m）管径（m）管材糙率Sf并联管路并联点前AB150.5DN5000.0120.894BC150.5DN5000.0120.894OL150.5DN5000.0120.894并联点后BG2770.7混凝土管0.0112.3EP2770.7混凝土管0.0112.3单管路整长2920.5DN5000.01217.4Sf1=0.894Sf2=0.894Sf进=2.3Sf单=17.4部位附件ξ管径(m)SL并联管路并联点前喇叭口0.43.220.54.256弯管0.8偏心异径管0.2闸阀0.06止水阀1.7并联点后拍门0.51.80.70.61伸缩节1.0闸阀0.12正心异径管0.2单管路合计5.020.56.63Sl1=4.256Sl2=4.256Sl进=0.61Sl单=6.63表2管道局部阻力系数计算表S1=0.894+4.256=5.15S2=2.3+0.61=2.91表3并联点前后管路损失计算表0.20.40.60.81.01.20.2060.8241.8543.2965.157.4160.1160.4561.051.862.914.19注：下标“1”、“2”分别表示并联点前后的阻力参数；下标“进”表示进水管路；下标“单”表示单管路。表4工作点参数表工作点净扬程并联运行并联工作点设计净扬程0.8241.79024329.5最低净扬程0.86419024026.5最高净扬程0.81429030030.5并联运行单泵工作点设计净扬程0.3642.25526029.50.3642.25526029.5最低净扬程0.4241.86026426.50.4241.86026426.5最高净扬程0.3442.25026030.50.3442.25026030.5单泵运行工作点设计净扬程0.3642.055526029.5最低净扬程0.4241.26026426.5最高净扬程0.3441.55026030.5（2）校核工作点。a.流量满足设计要求；b.功率未超载；c.装置效率符合要求2.5水泵安装高程确定给的是允许吸水高度[Hg]=2.5根据站址高程1228m，水温27度进行修正。[Hg]（修正）=2.5-（10.33-8.923）-（0.43-0.24）=0.903m初步确定水泵的安装高度=0.903x0.65=0.586m.则水泵安装高程=最低水位+0.586=1223.826m.第3章泵房设计3.1泵房结构型式1、单泵流量大,泵的质量较大。2、泵站工作期间，水源或进水池水位变幅大于水泵的有效吸上高度，即水泵的允许吸上高度减去泵轴线至泵房地坪的高度；3、建站地基一般。故选择干室型泵房。3.2泵房内部布置根据所选择的水泵类型和台数，采取一列式布置较好。这样可以使泵房整齐，跨度较小。在机组数量、容量及安装尺寸已知的情况下，对于一列式布置，泵房长度可根据机组轴向尺寸，机组之间和机组与墙体之间的间距，以及真空泵、排水泵、集水池和检修间尺寸等确定，即上述各值的累加值便是泵房应有的最小尺寸。机房长度：机组与墙间：1.0m机组与机组间：1.0m机组轴线长：3.897m泵房长度布置如图2示,L=6+19.485=25.485m泵房跨度：根据泵体在水流方向的长度和需在室内装置的管件、阀件及必要的操作空间等确定，同时使其与定型的屋架和吊车梁和吊车跨度向适应。所以由以上得：B=b1+b2+b3+b4+b0+b5+b6+b7+b8=200+400+120+2150+600+500+300+2000+2000=6740mm3.3泵房平面尺寸及各特征高程泵房高度考虑机组地面高程及检修间、配电间高度等因素，并能满足起吊高度要求。设上下两排窗，便于采光和通风。水泵安装高程为1223.826m，则泵房底板的高程=1223.826-0.56-0.3=1222.966m。泵房外地面高程为前池最高水位加安全超高则为：1225.74+0.5=1226.24m，泵房内地面高程比外地面要高上30cm，以防止雨水渗进。则泵房地面高程为1226.24+0.3=1226.54m。选用东风EQ140汽车装载，底板离地面h1=1.335m，垫板厚度h2=0.3m，泵机最大高度h3=1.26m，捆扎长度h4=1.1m，吊钩长度选0.8m，h6=0.2m，选用T型梁高h7=0.8m，板厚选为h8=0.12m。则地面以上高度H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8=1.335+0.3+1.26+1.1+0.8+0.2+0.8+0.12=5.915m。则轨道高程为=1226.54+4.995=1231.535mT型梁高程=1226.54+5.795=1232.335m屋面高程=1226.54+5.915=1232.455m3.4辅助设备选型和布置1）起重设备最大起重量为24SH-19型泵的重量=2400kg，最大起吊高度为3.574+1.335=4.909m（其中1.335m是考虑操作平台上汽车的高度）。为此，选用环形吊车（定制，起重3t，双梁，跨度7m，电动葫芦，起吊高度6m）。（2）引水设备泵系自吸式工作，故需要设置真空泵抽取离心泵里的空气。（3）排水设备由于泵房较深，故采用电动泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水井内，然后用泵抽到吸水间去。取水泵房的排水量一般按20～40考虑，排水泵的静扬程按3.6米计，水头损失大约1.89m，可选用IS50-32-160B型离心泵（Q=30~60L/S，H=18~22.5m，N=5.5KW，n=2900r/min）两台，一台工作，一台备用，配套电机为132S1-2。（4）通风设备由于与泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空-空冷却，但由于泵房筒体较深，仍选用风机进行换气通风。选用两台T35-11型轴流风机（叶轮直径700mm，转速960，叶片角度15°，风量10127，风压90Pa，配套电机YSF-8026,N=0.27KW）。（5）计量设备在净化场的送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不在设计量设第4章管路设计4.1管路布置、铺设及支承方式进水管及并联前的出水管用钢管，并联以后的管道用混凝土管，在管道的转弯及长管的中间用镇墩支撑固定，在没有镇墩的长管中间设置支墩。所有管道布设在冻土层1.4米以下，以保证不被冻坏，钢管外面用沥青涂抹以防腐蚀。4.2管材、管长及管道附件并联以前用钢管，采用DN500钢管，并联点后，用混凝土管，在进水管上设喇叭口，弯管，闸阀，偏心渐缩短。出水管设置正心扩散段，逆止阀，闸阀，弯管，拍门等。4.3经济管径进水管经济流速取2m/s，则根据流量为0.6m3/s，可计算德到经济管径为0.62m。出水管经济流速为3m/s，则根据流量为0.6m3/s，则可计算得到经济管径为0.5m。第5章进出水建筑物设计5.1引渠由进水管经济流速1.5~2.0m/s取B=3T=0.4P=0.62K=（30~50）5.2前池1.类型确定由水流方向可以确定前池的类型为正向进水式2.扩散角α确定前池扩散角一般采用20°到40°，此处采用3.尺寸确定池长L：m（2）池底纵向坡度i：由于前池较长，纵坡只设置在靠近进水池的一段，i=0.25.3进水池采用渐开线型的进水池，这样对水泵吸水管管口水力损失ζ较小5.4进水闸、拦污栅、旋转滤网（工业和城市供水泵站设置）表8进水口局部损失拦污栅（m）旋转滤网（m）进水口（m）进水闸（m）边墩（m）0.20.20.10.150.1第6章结语我们进行了将近7天的课程设计，通过这次课程设计，发现了自己很多知识的不足，停留在对书