苏丹东卡哈拉主泵站的概念设计及主泵-选型设计-毕业设计

PAGEPAGE29毕业设计说明书学生姓名：黄邦学号：20091523学院：机电工程学院专业年级：09级热能与动力工程二班题目：苏丹东卡哈拉主泵站的概念设计及主泵选型设计指导教师：杨辉副教授评阅教师：谢洁飞副教授2013年5月摘要苏丹东卡哈拉主泵站位于苏丹尼罗河旁边，设计此泵站总的提水量为32立方米每秒，设计过程中采用的是9台立式斜流泵，8台泵参与工作，一台备用，每台斜流泵的流量为4立方米每秒，选用与泵配套的电机是在长沙电机厂找得的一种YKK系列的大型三相异步电动机。水泵采用的是单独钢管出水，直到出水池，水泵采用电动机直联驱动。泵房采用水下桩基础形式，水泵为湿坑进水形式，水泵直接放置于河水中从河里取水，所以设计的泵房为湿室型泵房。此泵站中设计的辅助设备有起重设备、计量设备、通风设备和防水锤设备。采用的计量设备是电磁流量计，起重设备是QD型电动双梁双钩桥式起重机，通风设备是轴流通风机，本泵站采用缓闭阀门来减少水锤的冲击。关键词：泵站，立式斜流泵，电机，泵房SuDandongkahalapumpingstationsAbstract:SuDandonghalapumpingstationnexttotheNileinSudan，Designthepumpstationinwateryieldis32cubicmeterspersecond，Usedintheprocessofdesignis9setsofverticalobliqueflowpump，8pumptoparticipateinthework，Abackup，Eachobliqueflowpumpflowrateof4cubicmeterspersecond，SelectionofmotorandpumpmatchingisinchangshamotorfactoryhavetofindalargeYKKseriesthree-phaseasynchronousmotor。Pumpusesisseparatesteelpipewater,untiloutofthepool,waterpumpdrivenbymotorstraightleague.Pumpadoptstheformofunderwaterpilefoundation,thewaterpumpisawetpitwaterform,waterpumpplaceddirectlyontheriverofwaterfromtheriver,sothedesignofthepumproomforwetroomtypepumproom.Thispumpstationinthedesignofauxiliaryequipmentliftingequipment,measuringequipment,ventilationequipmentandwaterhammer.Istheelectromagneticflowmeter,measuringequipmentusedliftingequipmentisQDtypeelectricdoubledoublebeambridgecrane,ventilationisaxialflowblower,thepumpstationadoptsgradualclosingvalvetoreducetheimpactofwaterhammer.Keyword：pumpstations，verticalobliqueflowpump，motor，pumphouse目录第1章 11绪论 11.1设计内容 11.1.1设计题目：苏丹东卡哈拉主泵站的概念设计及主泵选型设计 11.1.2设计目的 11.1.3泵站设计水量：32m3/s。 21.1.4设计任务 21.2设计资料 2第2章计算说明书 32.1水泵和电机的初步选择 32.1.1泵站的组成及特点 32.1.2泵站设计流量的确定 42.1.3管路总体布置及其设计 42.1.4泵站设计扬程估算 72.1.5初步选择水泵和电机 72.2水泵安装高程的校核 112.3水泵机组的基础设计 112.3.1布置机组和管道 132.4泵房形式的选择 142.5泵房内部布置及其尺寸的确定 142.5.1设备布置尺寸的一般要求 142.5.2泵房内布置及尺寸确定 152.6泵站总体布置 162.7集水室设计 172.8辅助设备的选择 182.8.1机组冷却系统 192.8.2计量设备 202.8.3起吊设备 212.8.4通风设备 222.8.5排水设备 242.8.6防水锤设备 252.9泵房建筑高度和平面尺寸的确定 26总结与体会 26谢辞 27参考文献 27第1章1绪论泵是一种能量转换机械，它将动力机的机械能量转给液体，使液体获得能量而得到提升、增压、输送，压送水的泵称为水泵。水泵工作必须有配套的动力机、管路系统，并在一定的水位条件下工作，这些统称为泵装置。泵装置及辅助设备和相应的构筑物组成了水泵站。泵房是泵站的主建筑，用来安装水泵机组和辅助设备。合理的设计不仅可以给机械电气设备和员工提供一个更好的工作环境，而且对消减开支和安全运行意义重大。泵房设计包括结构类型的选择，内部设备的安排，各部分的尺寸的确定，整体稳定性的计算和分析。泵房的形式的选择取决于泵站的特性（永久性和改造型），泵的类型（尺寸，抽水能力，高程，轴的安装方向，比转数等。水源水位的波动，土质等。根据结构基础的类型，固定站房可以分为四种类型，即分基型、干式、湿式和块基型。也有移动站房，比如泵船和泵车等。1.1设计内容1.1.1设计题目：苏丹东卡哈拉主泵站的概念设计及主泵选型设计1.1.2设计目的通过完成本次毕业设计，达到熟悉一般水泵站设计的基本流程，掌握水泵选型的方法，了解泵站概念设计的主要要求和方法的目的；进而掌握泵站工程设计的基本流程，熟悉各类水泵的选型方法。1.1.3泵站设计水量：32m3/s。1.1.4设计任务（1）根据设计要求确定泵站的主要布置形式，核算水泵的主要参数。(2)根据确定的布置形式和水泵参数，选定主水泵并做出其结构外形图。(3)完成泵站的概念设计，主要包括进水系统、泵房内设备、出水系统及其它辅助系统的概念设计。(4)编写设计计算说明书,包括主水泵的参数计算，选型计算，泵站各系统的初步设计计算和设计说明。1.2设计资料1、泵站位于苏丹尼罗河边，要求总的设计提水量为32m3/S,采用9台（8用1备）立式水泵。2、泵房采用水下桩基础形式，水泵为湿坑进水形式，水泵直接放置于河水中从河里取水。3、水泵采用单独钢管出水，直到出水池。水泵采用电动机直联驱动。4、主要高程：出水池设计水位：326.0米最高进水水位：313.0米设计进水水位：307.0米最低进水水位：306.0米5、泵为室内安装，现场为热带沙漠型气候，干燥多风砂，最高温度可达50摄氏度。

第2章计算说明书2.1水泵和电机的初步选择水泵是水泵站的主要设备，它决定着其它设备的选型配套和泵站构筑物的形式、尺寸，合理地选择水泵对降低工程造价及运行管理费用都有很大的意义。2.1.1泵站的组成及特点泵站的组成(1)水泵机组包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分；(2)吸压管路指水泵的吸水(进水)管路和压水(出水)管路，水泵通过吸水管从吸水井(池)中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至压水池；(3)引水设备指真空引水设备(如真空泵、引水罐等)和灌水设备。当水泵工作为吸入式启动时，需引水设备；(4)起重设备指泵站内设备及管道安装，检修用的吊车、电动葫芦等设备；(5)排水设备指排水泵、排水沟、集水坑等，用以排除泵站地面污水；(6)计量设备指流量计、压力计、真空泵、温度计等；(7)通风设备指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备；(8)电气设备指变、配电设备；(9)防水锤设备指水锤消除器等；(10)冷却设备指机组冷却系统设备(11)其他设备包括照明、通信、安全与防水设施等。在泵站中除设有机器间(安装水泵机组的房间)外，还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。泵站的特点水泵直接从尼罗河里抽水，采用单独钢管出水，直到出水池。水泵采用电动机直联驱动。泵房采用水下桩基础形式，水泵为湿坑进水形式。2.1.2泵站设计流量的确定设计流量的确定泵站工作时总的设计流量：Q=32m3/s采用9台（8用1备）立式水泵,所以每台泵的设计流量为：=32/8=4m3/s2.1.3管路总体布置及其设计本泵房采用水下桩基础形式，水泵为湿坑进水形式，水泵直接放置于河水中从河里取水，所以本泵站采用固定式湿室型泵房，泵房为半地下式矩形泵房,水泵站设置泵房间、配电间、值班室和检修间。管道的选型钢管易腐蚀，寿命短，强度低球墨铸铁管耐腐蚀，寿命长，强度高由于钢管的强度高，接口可焊接，因此吸水管路和出水管（泵房内）均采用壁厚为6mm的钢管，本泵装置为大流量低扬程泵站，故压水管也采用钢管。管线的布置水泵直接从尼罗河里抽水,根据经济设计流速v=1.5～2.5m/s，使用钢管出水，取管径D=1600，则输水钢管流速v=2m/s。.1吸水管路吸水管路一般布置要求：(1)为保证吸水管路不漏气，要求管材必须严格。(2)为使水泵及时排走吸水管路中的气体，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度。(3)吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。(4)吸水管安装在吸水井内，吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量。(5)吸入式工作的水泵，每台水泵应设单独的吸水管。(6)当吸水池水位高于水泵轴线时，吸水管上应设闸阀，以利于水泵检修。(7)当水中有大量杂质时，喇叭口下面应设置滤网。由于水泵直接从河里抽水，尼罗河含砂量大，所以水泵吸入喇叭口下面应设置滤网。.2压水管路压水管路一般布置要求：对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。(1)压水管路常采用钢管，采用焊接接口，与设备连接处或需要经常检修处采用法兰接口。(2)为了避免管路上的应力传至水泵，以及安装和拆卸方便，可在压水管路适当位置上设补偿接头或可挠性接头。(3)混流泵必须要开阀启动。(4)当不允许水倒流时，需设止回阀。(5)压水管设计流速为：DN＜250mm时，v=1.5～2.0m/s；DN≥250mm时，v=2.0～2.5m/s；取泵房到出水池的距离L=300m，由于设计的装置静扬程H=326.0-307.0=19m，混流泵为45度出水形式，取混流泵出水弯管后连接的直管段到泵房外侧L1=4m，再连接一个45度的弯管，弯管后接一段长L2=200m的直管，距离弯管5m的位置装有一个对夹式不锈钢蝶阀，距离蝶阀8m的地方装有一个电磁流量计，并在适当位置安装一个压力表，直管后接一个45度弯管，弯管后接一段长L3=21m的45度倾斜直管，倾斜直管后接一个45度弯管，弯管后接一段长L4=85m的直管直到出水池。图一管路布置图泵站管路损失估算管径D=1600mm，流速v=2m/s，=0.204m1）吸入喇叭口损失h1=ξ×=0.15×0.204=0.0306m（查表ξ=0.15）2）出口弯管后直管损失h2=λ×L/D×=0.0203×4/1.6×0.204=0.0104m(查表λ=0.0203)3）30度弯管损失h3=ξ×=0.175×0.204=0.0357m（查表ξ=0.175）4）弯管后直管损失h4=λ×L/D×=0.0203×5/1.6×0.204=0.0129m(查表λ=0.0203)5）蝶阀全开时损失h5=ξ×=0.15×0.204=0.0306m（查表ξ=0.15）6）蝶阀后直管损失h6=λ×L/D×=0.0203×175/1.6×0.204=0.4529m(查表λ=0.0203)7)45度弯管损失h7=ξ×=0.21×0.204=0.0428m（查表ξ=0.21）8）弯管后倾斜直管损失h8=λ×L/D×=0.0203×21/1.6×0.204=0.0544m(查表λ=0.0203)9)45度弯管损失h9=ξ×=0.21×0.204=0.0428m（查表ξ=0.21）10)弯管后直管损失h10=λ×L/D×=0.0203×85/1.6×0.204=0.2200m(查表λ=0.0203)11)出口速度头损失h11=ξ×=1.0×0.204=0.204m（查表ξ=1.0）总水力Σh=0.0306+0.0104+0.0357+0.0129+0.0306+0.4529+0.0428+0.0544+0.0428+0.2200+0.204=1.1331m2.1.4泵站设计扬程估算设计扬程由静扬程和损失扬程两部分组成。H＝H＋Σh=（326.0-307.0）+1.1331=20.13m式中：H——设计进水水位与出水池设计水位高差Σh——管路总损失2.1.5初步选择水泵和电机水泵选择的基本原则（1）在满足设计流量与设计扬程的情况下，应适应工况变化，即工况变化时，扬程浪费较小。（2）在长期运行中平均工作效率高，即是选择效率较高的泵，运行时能使工况点落在高效段。（3）水泵汽蚀性能良好，即选用允许吸上真空高度H较大，必须汽蚀余量[NPSH]r较小的泵。（4）所配电动机总装机容量小，避免“大马拉小车”。（5）结构合理，便于安装、维护和管理。（6）泵站投资较小。本泵站在尼罗河旁，从河里取水时，含沙量简答，设计时应考虑泥沙含量、粒径对水泵性能的影响。初选水泵和电机.1水泵的选择选泵的主要依据是泵站设计扬程和泵站设计流量。根据泵站设计流量为4m3/s，设计扬程为20.13m,因本工程平均扬程较低，宜选混流泵，根据选泵原则和选泵步骤,在上海上泵有限公司找得一种型号为1100SBHL(C)4.0-23.5的立式斜流泵符合要求。表1初选水泵性能列表型号流量扬程转速轴功率配带电机效率必需汽蚀余量叶轮直径泵重QHnpa功率转速ηm3/smr/minkwkwr/min%mmmkg1100SBHL(C)4.0-23.52.95128.94951005.5112049683.18.321121/87465984.00023.21017.689.67.424.97416.5970.683.114.2由于立式斜流泵轴向力较大，所以选用推力轴承，可以承受较大轴向力。立式斜流泵采用的密封方式为填料密封。.2电机的选择配套功率的计算和电机选型电动机的输出功率应满足水泵在运行中可能出现的最大轴功率要求，及以最大功率作为计算配套功率的依据。配套功率计算：=K/η式中——电动机配套功率（KW）；K——电动机功率备用系数；考虑了水泵性能曲线的误差，水泵、管路陈旧引起的特性变化以及填料过松过紧等非正常因素，按表2选用；——水泵工作范围内的最大轴功率（KW）；η——传动效率，采用联轴器直联时η=1；表2备用功率系数功率/KW<55-1010-5050-100>100备用系数2-1.31.3-1.151.15-1.051.10-1.051.05查表得K=1.05.传动方式选择：选择直接传动，即联轴器传动，直接的传动方式传动效率大，传动效率高、设备简单维修方便。所以：=K/η=1.05*1017.6/1=1068.48KW泵站最常用的动力机是电动机。电动机具有体积小，起动迅速，运行效率高，操作方便，工作可靠，便于自动化等优点，电动机的选择应根据水泵的转速和轴功率进行选择，根据水泵的运行参数在长沙电机厂找得一种YKK系列的大型三相异步立式电动机符合要求，型号为YKK800-12。表3电机性能参数表型号额定功率转速重量YKK800-121120KW496r/min23000kg管路系统在不同水位下的运行参数求出管路系统在不同水位时的特性曲线方程：管路水头损失Σh=S(其中S为管路系统的当量摩阻)S=Σh/=1.1331/4=0.28设计进水水位：=19+0.28最高进水水位：=13+0.28最低进水水位：=20+0.28画出泵的特性曲线和管路特性曲线，如图1：图二由图可以确定管路系统在不同水位下的运行参数，水泵在最低水位下的运行参数是，流量Q=3.70m3/s，H=24.2m2）水泵在设计水位下的运行参数是，流量Q=3.90m3/s，H=23.4m3）水泵在最高水位下的运行参数是，流量Q=4.70m3/s,H=18.1m2.2水泵安装高程的校核泵为室内安装，现场为热带沙漠型气候，干燥多风砂，水温可达35摄氏度，查表得35度水的气化压力Hv=Pv/ρg=0.55m,Ha=Pa/ρg=10.33m。则由此计算安装高度：Hs=Ha-Hv-ΔH-Δha=Pa/ρg-Pv/ρg-h1-Δha即Hs=10.33-0.55-0.0306-（7.2+0.3）=2.25m>0满足要求2.3水泵机组的基础设计表41100SBHL(C)4.0-23.5的立式斜流泵安装尺寸泵型号电动机型号泵外型安装尺寸(mm)L1H0minH1h1h2h41100SBHL(C)4.0-23.5YKK800-1211001600110015906802500a1ce4ETminCDETminDN15506401205553128311100D1D2n-Фd01220127528-Ф30电机安装尺寸(mm)ABCDEF1600200053022035050GHKAD1ADAC20380056150013902300AFHDBFL1860255026003900水泵机组的安装形式选用“EJ”安装形式：即出水弯管布置在基础楼板上方。泵支承在出水弯管下方的基础楼板之上。驱动电机安装在另一单独基础楼板之上。图三机组安装图2.3.1布置机组和管道水泵机组布置的基本要求是：供水安全可靠、管道布置简短、安装与维护方便、机组排列整齐、起重设备简单并留有扩建余地。常见的布置形式有：最常见的布置形式是一行式排列，如图a。这种形式简单、整齐、泵房跨度小，适应于卧、立式机组，但机组台数较多时，泵房长度及集水池宽度较大。2、双行式交叉排列，当泵房长度受到限制或采用圆筒形泵房时可采用这种布置形式，如图b。这种形式可压缩泵房长度，但增加了泵房跨度，尤其是操作维修不便、同时还要求部分机组水泵轴调向，在水泵订货事必须加以说明。3、双行式半交叉排列，在交叉布置的条件下，为了保持水泵轴不调向，可采用这种布置，如图c。布置时要求水泵进出水管不穿过电动机基础。4、平行一行式排列，小型泵站采用单吸离心泵时如IS型，由于水泵进、出口呈90度角，机组轴线平行布置进水不设弯管，并可减少机组间距，相应缩短了泵房长度和集水池宽度如图d。图四主机组布置形式图综合分析，本泵站机组布置选用a，即一行式排列。2.4泵房形式的选择目前在生产上采用的泵房类型很多，由于机组类型不同，水源与地下水的条件、地质条件、建筑材料及枢纽布置的不同，因此要求设计与客观条件相适应的泵房形式也就各不形同。根据设计任务书要求，选用湿室型泵房：与干室型泵房结构不同的特点是在干室内引进了水，即在某些使用条件下，为了增加泵房的整体稳定性将集水池移至泵房下部，即由干室变成了湿室。湿室型地上结构与干室型基本相同，而地下结构常用污工或钢筋混泥土作成湿室，适用于中小型立式机组。小型机组一般采用两层泵房结构，即电动机层与集水室。中型机组一般采用三层泵房结构，即电动机层，水泵层及集水室。2.5泵房内部布置及其尺寸的确定2.5.1设备布置尺寸的一般要求主要设备都应布置在起重机吊钩的行程极限范围内，设备之间、设备与构筑物之间应留有一定的距离。要正确安排主机组与辅助设备、管路、管件、电气设备、交通道的位置关系，以便满足人行、安全、操作等要求。1）相邻主机组之间的净距一般不小于1.0-2.0m，采用高压电动机时应取大值。2)主机组与辅助设备之间，主机组与墙距均不小于0.7m，有起重机的泵房设备与墙距应大于吊钩至墙的极限距离。3）电气设备布置在泵房内时，主机组与电气设备之间的距离不小于2.0-2.5m。4）管件、阀件接头与墙距不小于0.3-0.5m，视阀件外形要求而定。5）辅助设备与墙距不小于0.5m。6）应布置有贯穿泵房全长的主交通道，宽度不小于1.2-1.5m。2.5.2泵房内布置及尺寸确定（1）泵房分层及各层布置本泵房为三层泵房结构的湿室型。1）集水室。平面一般为矩形，中小型混流泵的叶轮安装在室内，进水侧一般设有格栅，必要时设有闸门，集水室尺寸应满足水泵进水喇叭口布置的要求，其底板高程由水泵安装高程推算。2）水泵层。在集水室的上部，布置有水泵座（安装在水泵梁上），出水管、排水泵交通道楼梯、顶部开有吊物孔。该层平面尺寸应与集水室，电动机层的尺寸相符，高度应满足水泵与电动机轴长要求。3）电动机层。主要布置电动机，进水侧一般布置交通道、楼梯、吊物孔等，出水侧有可能布置电气设备。立式机组中心距一般与泵房开间相同，电动机层楼板高程应满足水泵与电动机轴长的要求一般置于最高设计水位以上。立式机组泵房主机间平面尺寸主要由下层湿室的尺寸控制，并能满足电动机层设备布置要求，各层长、宽尺寸基本一致。（2）泵房高度指电动机层地坪至屋架下弦或屋面大梁下缘的距离，立式机组取决于吊装泵轴所要求的高度。H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7式中H——泵房高度；h1——起吊时电动机高出电动机层地坪的高度,h1=2.55m；h2——吊件与电动机之间的安全距，取0.3-0.5m，h2=0.4m；h3——最大长度吊件（m），一般为泵轴，有时也包括叶轮，h3=2.83m；h4——吊钩与吊件之间的捆扎长度（m），取h3=0.5m；h5——吊钩与起重机梁轨面的最小距离，由起重机样本查得，h5=0.5m；h6——起重机梁轨面至起重机顶面高度（m），由起重机样本查得；h7——起重机顶面至屋架下弦（或天花板）的距离，一般取0.1-0.3m，如果安装照明灯具，可适当加大。H=2.55+0.4+4.5+0.5+0.5+1.6+0.2=10.25m（3）检修间布置。检修间是主机和辅助设备组装、检修的主要工作场所，一般布置在泵房靠近对外交通的一端，使装运设备的车辆能顺利出入，以便利用起重机装卸。检修间的面积，一般按一台机组在大修时能将机组全部解体，并按检修时所需要的操作距来决定。即将电动机转子、机架、水泵轴和叶轮等部件同时解体，置于吊钩能起吊的位置上，并留有一定的间距与通道，从而确定检修间面积。检修间的宽度及屋架下弦高程均与主机间相同，使起重机能够通行。其长度由检修间需要的面积决定，最好取整开间长度。（4）配电间布置。配电间设在泵房内时，一般有一端布置和一侧布置两种。机组台数较少时，采用一端布置，泵房结构较简单。机组台数较多一端布置不利时，可采用一侧布置，配电间布置在出水侧居中为好。本泵站为9台泵，数目较多，所以配电间布置在出水侧居中。配电间的尺寸取决于配电柜的数目、规格尺寸，以及必要的操作空间。柜前一般需要留出2-2.5m宽的操作场地，对盘后检修的配电柜应离墙0.8m布置。2.6泵站总体布置泵房中间位置布置水泵和电机机组及其相关辅助设备，如图示，由于机组较多，配电间，检修间等辅助系统单独设置在出水管中间一旁。如图：图五泵站总布置图2.7集水室设计本泵站中立式混流泵直接从集水池中吸水。一般中小型泵站集水池内安放有水泵进水管，大型轴流泵站集水池末端接近水流道前池中的水流应均匀对称地进入集水池。因此影响水泵进水性能的主要因素除集水池的几何形状、尺寸外，另一个重要因素是进水口在池中的位置。本泵站采用矩形边壁形式进水池，矩形池壁易产生局部漩涡，进水管口的阻力系数也较大，但结构简单、施工方便，因而广泛应用。进水口在池中的位置：1）进水口至后墙距T。实验和理论研究证明，进水喇叭口应紧靠池后壁，对各种边壁形式，其进水喇叭口阻力系数ξ均随比值T/D（D为进水喇叭口直径）的减小而减小，当T/D=0时，ξ值最小，所以可采用T=0.但管口紧靠后墙也会造成安装维修方面的困难，可采用T/D=0.3-0.5T=0.5*874=437mm2）进水管口淹没深度h。h=KDK=0.64(Fr+0.65*T/D+0.15)式中K——淹没系数；D——进水管口直径；Fr——进水管口弗劳德数。该式适用于Fr=0.3-1.8，T/D=0.5-2.0，吸入式离心泵或混流泵装置。所以：K=0.64（1.5+0.65*0.5+0.15）=1.264h=KD=1.264*874=1.105m图六集水池结构图2.8辅助设备的选择泵站的主要设备为水泵和电动机，除此之外，为了保证主要设备的正常起动、安全运行并发挥应有的作用，必须在泵站内装设辅助设备。泵站常用的辅助设备包括冷却系统设备、充水设备、供水设备、排水设备、起吊设备、通风设备和计量设备。2.8.1机组冷却系统电机的冷却电机冷却方式的选择：泵站处在非洲地区，温度较高，所以电机工作会产生大量的热量，必须选择一种冷却效率较高的冷却方式，所以选用IC81W冷却方式，它表示内循环风冷外循环水冷，即我们常说的空水冷。该冷却方式冷却效率高，运行噪声低。水泵的冷却水泵需要冷却的部位有轴承和填料，这些冷却部位必须使用清洁水，因为此泵站设计为直接从尼罗河中抽水，河水含砂量大，所以必须对河水进行净化处理后方能对轴承和填料进行冷却。河水净化装置设计：选用SB8x6-13型号的砂泵在尼罗河里抽水，抽取的含砂水然后经过除砂器对河水进行净化，净化后储存在水箱中，然后用抽水泵从水箱中抽取清洁水供给填料和轴承冷却。表四砂泵技术参数型号电机功率流量扬程效率轴功率汽蚀余量电制SB8x6-1355kw290m3/h33m64%40.7kw5.5m50HZ表五除砂器技术参数图七冷却系统原理图2.8.2计量设备为了有效地调度泵站的工作，并进行经济核算，泵站内必须设置计量设施。本设计采用电磁流量计，在北京恒普德威仪器仪表有线公司找得一种LDG型智能电磁流量计，安装在泵房外侧距离泵房12m。该流量计具有结构简单，工作可靠，质量轻，体积小，安装方便，水头损失小且不易堵塞，电耗小等优点。在压水管合理位置上装设压力表，型号为HP3351电容式压力表，测量范围为0.0～690kPa。2.8.3起吊设备为了满足主机组和管路附件等的安装和检修的需要，有必要在泵房内设置起吊设备。选择起吊设备的主要依据是最终设备的质量，一般为电动机的质量。可拆卸的起吊设备应按其最重部件的质量计。此外，还应满足一定的提升高度和适应一定的泵房跨度要求。起吊标准还和机组的台数有关。1100SBHL(C)4.0-23.5的立式斜流泵重量为6598kg，YKK800-12型电动机重量为23000kg，所以最大起重量为23000kg。采用QD型电动双梁双钩桥式起重机：QD型双梁桥式起重机是目前应用极为广泛的起重机械，其主要由主梁（二件）、端梁（二件）以及小车、电器四大部分组成，由箱型截面的主梁和端梁以及走台、栏杆、操纵室组成的桥架是起重机的主要承载体，其上放置小车，小车是由钢板焊接而成的一个刚性车架，在其上平面放置有主起升机构和副起升机构以及小车运行机构，而在桥架的走台上则布置着大车运行机构；电器主要放置在起重机的走台上与操纵室内，并通过专用的导电机构将电源引入起重机的总开关上。起升机构是由电动机、减速器、卷筒组以及钢丝绳、滑轮组、吊钩组等部件组成，在电动机产生的驱动力的做用下，吊钩上升或下降，被吊的重物随之上升或下降。小车运行机构和大车运行是由电机，减速器、联轴器、车轮组等部件组成，由电动机产生的驱动力通过减速器、联轴器带动车轮做二个方向的运转，可使小车和桥架实现由一处运动到另一处的目的，使被吊运的重物实现立体方位的位移。为保证起重机的正常的工作和在任何位置的定位，各机构上均设置有安全装置，如在电机与减速器的高速轴上布置有制动装置，由制动器和制动轮联轴器组成，制动器为常闭式，通电时制动闸瓦打开，断电时闭合，可使被吊的重物在升降的任何位置停止不动，使大小车运行机构停止运转，实现准确就位。除制动装置外，起升机构还装置有限位开关，超载报警器（根据用户要求配备），大小车均装有限位开关，电路中设置有过电流保护、零位保护、紧急开关、仓口门联锁开关、电铃提示等安全装置，以确保起重机的正常工作以及相关人员的人身安全等。本设计起重量26t,跨度16.5m，起升高度9m。hHH1H2H3H595572820972570790652725104018502.8.4通风设备在泵房中由于电动机等设备在运行过程中发出大量的热量，以及太阳辐射热，使泵房内温度上升，尤其是夏季，许多泵房内温度在40度以上，为了使电动机、齿轮减速机、液力联轴器等机电设备的空气冷却，使之正常运行，延缓电动机绝缘老化，有利于运行管理人员的健康卫生，还可排除有害气体，所以，有必要在泵房中设置通风设备。泵房内常用的通风方式有两种：自然通风和机械通风。由于泵站处在非洲地区，温度较高，所以自然通风不能满足要求，仍需机械通风设备。风机的选择:应根据所需的冷却空气量与必须的风压，选择风机。1.所需的冷却空气量计算1）电动机散热量。一台电动机在正常负荷下的放热量可根据其损耗的功率计算由下式确定Q=P(1-η)/η式中Q——一台电动机的放热量（KJ/s）；P——电动机的输出功率，以水泵工作时的最大轴功率计算（KJ/s）；η——电动机效率。由前面设计可知P=1017.6kw，η=89.6%所以：Q=P(1-η)/η=1017.6*（1-89.6%）/89.6%=118.1kJ/s2）冷却空气量计算。电动机的散热及太阳辐射热量，应由泵房外引入温度较低的冷空气，将热量带走所需冷空气量为:q=（Q+0.1Q）Z/(ρcΔt)式中q——需要冷却的空气量（m3/s）；Q——电动机散热量（KJ/s）；0.1Q——辐射热量；Z——电动机台数；ρ——室外空气密度，当温度t=40度时；ρ=1.02kg/m3；c——空气比热容，一般取c=1.01kj/(kg.C)；Δt——泵房内外温差，一般取3-5度。所以：q=（Q+0.1Q）Z/(ρcΔt)=（118.1+0.1*118.1）*8/（1.02*1.01*5）=201.76m3/s3）风压计算。在机械通风设计中，风道中的风速一般采用3-12m/s为宜。在离风机最远处一般采用4m/s，距风机最近处一般采用6-12m/s。由于泵房为半地下式，所以需要专用的通风设备进行冷却，选用轴流通风机进行通风换气。30K4－11型轴流通风机属低压通风机，具有结构简单、噪音较小等优点，适用于厂房、仓库、办公室等。本次设计选用8台30K4－11型轴流通风机，根据泵房窗户尺寸选用其中的8号风机，其性能表如下：表六轴流风机性能列表风机型号叶轮直径（mm）叶片数转数（r/min）叶片角度风量（）空气效率（%）理论功率（kw）电机型号电机功率（kw）8800614502527400635.0JO－5排水设备为了保证机组的维修和安全运行，保持泵房的环境整洁，避免机电设备长期潮湿而带来的诸多问题，有必要在泵站内装设排水设备。设潜水排污泵2台，一用一备，设积水坑一个，容积为1.0×1.2×1.5m³选取50QW15-7-0.75型潜水排污泵，其参数为：；；；；表七50WZB30-25型污水泵数据流量m3/h扬程m转速r/min轴功率kw功率Kw效率%汽蚀余量302529004.085.5503.7图八潜污泵结构图2.8.6防水锤设备水锤现象：在冷热水系统中，水锤现象通常源于用水设备的突然关闭，如单柄混合水龙头、球阀、电动阀等等。迅速的开关造成水压的震动，震动以超压波的形式在管道中向上游延展，在遇到其它用水元件或管道弯头等阻碍后超压波向下游反射回来逐渐消失。因此在管道中已有的水压基础上增加的超压（见右页图）会造成以下的问题：1、管道，水箱及软管的破损。2、系统中的软接、焊接部分磨损。3、截止阀、止回阀、调节阀的损坏。4、管道中巨大的噪音及振动。本泵站采用缓闭阀门来减少水锤的冲击。2.9泵房建筑高度和平面尺寸的确定本泵房为湿室型泵房，有三层结构，即电机层、水泵层和吸水室层。水泵机组采用单排横向排列形式布置泵房右端设一进出设备的大门，控制室、配电室、值班室设在泵房左侧地上一层。泵房的长L=55000，宽L=12160电机层泵房高度为：H=10.25m，电机层高程H=322.8m水泵层泵房高度为：H=6.75m,水泵层高程H=313.75m叶轮的淹没深度：H=2.25m屋梁高度：H=1.8m水泵机组间距：L=5.5m总结与体会四年的大学生活可谓丰富多彩，这次毕业设计让我进一步巩固了对专业知识的学习。走过四年后也预示着新的生活的开始，仔细回味大学这几年的日子，感触很多。虽然成绩不是特别优异，但却收获许多宝贵的人生财富和学到了为人的哲理。毕业设计是大学学习课程的最后一门必修课程，是对四年所学的检验。总的来说，这次设计是比较成功的。通过这次设计使我对以前所学知识的得到了进一步理解和巩固，熟悉了泵站设计的基本过程和泵的选型，为以后的工作打下了较好的基础。通过这次设计既学到了许多知识，又锻炼了各方面的能力，同时还加深了同学之间、师生之间的感情，培养了认真细致的工作作风。对待实践中遇到的问题时能做到认真对待，查找原因与解决问题的方法，解决问题的能力提高了不少。回想本次设计的过程，也暴露出了自身存在的一些不足。除了专业知识不够扎实外，还有理论与实际的结合不够紧密。在一些设计环节上仅从理论上考虑，没有充分考虑到一些具体的实际过程。所设计的泵站及其辅助设备可能与真实的有一定的差别，原因可能是由于对泵站的真实设计还不够熟悉。我想这些应该是由于设计经验和缺乏工作经验所致，我相信只要在以后的工作中多努力学习，多请教，多总结，问题肯定会得到解决的。谢辞本次设计之所以能顺利完成，离不开杨老师的细心指导和热情帮助，在这次毕业设计过程中我遇到过很多问题，都是在杨老师的帮助下才得以解决，在此衷心感谢本次设计的指导老师杨辉老师！同时在设计的过程中还得到了同学的一些帮助，在此表示深深地感谢！参考文献1、沈阳水泵研究所,中国农业机械化科学研究院主编.叶片泵设计手册机械工业出版社2、张克危主编流体机械原理机械工业出版社3、查森编叶片泵原理及水力设计机械工业出版社4、（波兰）A.T.特罗斯科兰斯基S.拉扎尔基维茨著叶片泵计算与结构机械工业出版社5、（德国）C.普弗莱德芮尔著叶片泵与透平压缩机机械工业出版社6、（苏）A.A.洛马金著离心泵与轴流泵机械工业出版社7、关醒凡姚兆生编译泵零件强度计算机械工业出版社8、郭立君何川主编泵与风机（第三版）中国电力出版社9、上海电力学院杨诗成沈阳工程学院王喜魁编泵与风机（第三版）中国电力出版社10、刘家春白桦杨鹏志编著水泵与水泵站中国建筑工业出版社11、颜锦文主编水泵及水泵站机械工业出版社12、郑梦海编泵测试实用技术机械工业出版社13、李建威主编水力机械测试技术机械工业出版社14、储训陈履编著大型泵站建设和更新改造对策海河大学出版社15、丘传忻主编泵站节能技术水利电力出版社基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究HYPERLINK"