园林灌溉水泵与过滤器选型Excel计算书

园林灌溉水泵与过滤器选型设计计算,,,,,,,,,

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

一、灌溉制度基本参数计算,,,,,,,,,

,土壤容重,γ,设计值,,g/cm³,1.45,砂质壤土典型容重值,农业工程设计手册,

,计划湿润层深度,H,设计值,,m,0.40,草坪、灌木根系深度,GB/T50485-2020,

,设计土壤湿润比,p,设计值,,%,80.00,喷灌+滴灌组合系统湿润比,GB/T50085-2007,

,田间持水率（体积比）,θ_max,设计值,,%,25.00,砂质壤土田间持水率,土壤学参数手册,

,适宜土壤含水率下限,θ_min,设计值,,%,15.00,取田间持水率的60%,GB/T50485-2020,

1,设计净灌水定额,m_net,计算值,m_net=0.1γH(p/100)(θ_max-θ_min)/100,mm,0.00,γ为土壤容重，H为计划湿润层深度，p为土壤湿润比，θ_max、θ_min为适宜土壤含水率上下限,GB/T50485-2020第3.0.4条,砂质壤土计划湿润层深度取0.4m

,灌溉水利用系数,η,设计值,,,0.90,管道输水灌溉系统利用系数,GB50288-2018,

2,设计毛灌水定额,m_gross,计算值,m_gross=m_net/η,mm,0.01,η为灌溉水利用系数,GB/T50485-2020第3.0.5条,

,设计日耗水强度,Ia,设计值,,mm/d,5.00,西安地区夏季最大耗水强度,气象资料,

3,设计灌水周期,T,计算值,T=m_net/Ia,d,0.00,Ia为设计日耗水强度,GB/T50485-2020第3.0.6条,

,滴头间距,Se,选用值,,m,0.30,滴灌带滴头间距,产品样本,

,毛管间距,Sl,选用值,,m,1.00,蔬菜、花卉滴灌毛管间距,GB/T50485-2020,

,滴灌灌水利用系数,η_g,设计值,,,0.95,滴灌系统田间水利用系数,GB/T50485-2020,

,滴头设计流量,q_d,选用值,,L/h,2.00,压力补偿式滴头流量,产品样本,

4,一次灌水延续时间,t,计算值,t=m_gross×Se×Sl×1000/(η_g×q_d),h,0.81,Se为滴头间距，Sl为毛管间距，q_d为滴头流量,GB/T50485-2020第3.0.7条,

二、系统流量计算,,,,,,,,,

,灌溉总面积,A,设计值,,hm²,5.00,总灌溉面积50000㎡,项目总平图,

5,滴灌系统同时工作滴头数,N_d,计算值,N_d=A×10000×(p/100)/(Se×Sl),个,133333.33,A为灌溉总面积,GB/T50485-2020第4.0.2条,

6,滴灌系统设计流量,Q_d,计算值,Q_d=N_d×q_d/(1000×η_g),m³/h,280.70,滴灌系统总设计流量,GB/T50485-2020第4.0.3条,

,喷灌面积,A_p,设计值,,㎡,30000.00,草坪及乔木区喷灌面积,项目总平图,

,喷头间距,a,选用值,,m,6.00,旋转喷头间距,产品样本,

,支管间距,b,选用值,,m,6.00,喷灌支管间距,GB/T50085-2007,

7,喷灌系统同时工作喷头数,N_p,计算值,N_p=A_p/(a×b),个,833.33,A_p为喷灌面积，a为喷头间距，b为支管间距,GB/T50085-2007第4.0.3条,

,单喷头设计流量,q_p,选用值,,m³/h,0.80,旋转喷头设计流量,产品样本,

,喷灌灌水利用系数,η_p,设计值,,,0.85,喷灌系统田间水利用系数,GB/T50085-2007,

8,喷灌系统设计流量,Q_p,计算值,Q_p=N_p×q_p/η_p,m³/h,784.31,q_p为单喷头流量，η_p为喷灌水利用系数,GB/T50085-2007第4.0.4条,

9,系统总设计流量,Q_total,计算值,Q_total=Q_d+Q_p,m³/h,1065.02,滴灌与喷灌系统同时工作最大流量,GB/T50288-2018第6.0.1条,取轮灌组最大流量

三、管道水力计算,,,,,,,,,

,主干管经济流速,v,设计值,,m/s,1.50,给水管道经济流速范围1.0~2.0m/s,室外给水设计标准,

10,主干管计算内径,D_calc,计算值,D_calc=√[4Q_total/(3600πv)],m,0.50,v为主干管经济流速,GB50013-2018第7.1.3条,

11,选用主干管公称直径,DN,选用值,按标准管径向上取整,mm,550.00,按管材规格取相近标准管径,GB/T13663-2000,PE给水管标准管径

,摩阻系数,f,查表值,,,0.51,哈森-威廉姆斯公式PE管摩阻系数,水力计算手册,

,流量指数,m,查表值,,,1.85,哈森-威廉姆斯公式流量指数,水力计算手册,

,主干管总长度,L,设计值,,m,800.00,水源至最不利轮灌组距离,管线平面布置图,

,管径指数,b,查表值,,,4.87,哈森-威廉姆斯公式管径指数,水力计算手册,

12,管道沿程水头损失,h_f,计算值,h_f=f(Q/3600)^mL/(DN/1000)^b,m,778.87,采用哈森-威廉姆斯公式计算PE管水头损失,GB/T50085-2007第5.0.2条,PE管采用哈森-威廉姆斯公式

,局部损失系数,ξ,设计值,,,0.10,管件、阀门局部损失比例,灌溉工程设计手册,

13,管道局部水头损失,h_j,计算值,h_j=ξ×h_f,m,77.89,局部水头损失按沿程损失比例估算,GB/T50485-2020第4.0.5条,

14,管道总水头损失,h_w,计算值,h_w=h_f+h_j,m,856.76,沿程损失与局部损失之和,水力学,

四、水泵扬程计算,,,,,,,,,

,最不利点高程,Z2,设计值,,m,5.00,灌区最高点地面高程,地形图,

,水源动水位埋深,Z1,设计值,,m,15.00,枯水期水井最大降深,水文地质报告,

15,地形高差,ΔZ,计算值,ΔZ=Z1+Z2,m,20.00,水源动水位埋深加最不利点地面高程差,GB/T50265-2022第6.1.2条,动水位在地面下15m

16,最不利点工作压力,H_p,设计值,,m,25.00,喷头设计工作压力0.25MPa=25m水柱,产品样本,1MPa≈100m水柱

17,过滤器及首部水头损失,H_filter,选用值,,m,5.00,过滤器正常工作最大水头损失,产品样本,含首部枢纽损失

18,水泵设计扬程,H_pump,计算值,H_pump=ΔZ+h_w+H_p+H_filter,m,906.76,地形高差+管道损失+工作压力+过滤器损失,GB/T50265-2022第6.1.3条,

19,水泵选型扬程,H_select,计算值,H_select=1.1×H_pump,m,997.43,考虑10%安全余量的选型扬程,水泵选型手册,

20,水泵选型流量,Q_select,计算值,Q_select=1.1×Q_total,m³/h,1171.52,考虑10%流量余量的选型流量,GB/T50265-2022第6.1.4条,

五、水泵选型验证,,,,,,,,,

21,所选水泵额定流量,Q_pump_rated,选用值,,m³/h,150.00,ISG125-200管道离心泵额定流量,水泵产品样本,

22,所选水泵额定扬程,H_pump_rated,选用值,,m,50.00,ISG125-200管道离心泵额定扬程,水泵产品样本,

23,所选水泵额定功率,N_pump,选用值,,kW,30.00,水泵配套电机功率,水泵产品样本,

24,水泵效率,η_pump,选用值,,%,78.00,离心泵额定效率,水泵产品样本,

25,水泵流量验证,,判断值,判断额定流量是否在选型流量100%~120%范围内,,不满足,水泵额定流量应在选型流量的100%~120%范围内,GB/T50265-2022第6.2.1条,

26,水泵扬程验证,,判断值,判断额定扬程是否在选型扬程100%~120%范围内,,不满足,水泵额定扬程应在选型扬程的100%~120%范围内,GB/T50265-2022第6.2.2条,

27,水泵轴功率计算,N_shaft,计算值,N_shaft=ρgQH/(3600×1000×η_pump),kW,3373.80,ρ为水的密度，g为重力加速度,水泵及水泵站,

28,水泵电机功率验证,,判断值,判断电机功率是否≥1.2倍轴功率,,不满足,电机功率应≥1.2倍轴功率（安全余量）,GB/T50265-2022第6.2.3条,

六、过滤器选型计算,,,,,,,,,

29,水源水质悬浮物含量,SS,实测值,,mg/L,50.00,井水/河水典型悬浮物含量,水质检测报告,

30,滴灌系统要求过滤精度,μ_d,设计值,,μm,120.00,滴头流道尺寸要求过滤精度,GB/T50485-2020第5.2.1条,滴灌要求≤120μm

31,喷灌系统要求过滤精度,μ_p,设计值,,μm,200.00,喷头喷嘴要求过滤精度,GB/T50085-2007第5.0.6条,喷灌要求≤200μm

32,系统要求过滤精度,μ_req,计算值,"μ_req=MIN(μ_d,μ_p)",μm,120.00,取最严格的过滤精度要求,灌溉过滤器技术标准,

33,过滤器设计流量,Q_filter,计算值,Q_filter=1.1×Q_total,m³/h,1171.52,过滤器过流能力需大于系统最大流量10%以上,GB/T50485-2020第5.2.2条,

34,单个过滤器额定流量,Q_filter_unit,选用值,,m³/h,80.00,叠片式过滤器单罐额定流量,过滤器产品样本,

35,所需过滤器数量,n_filter,计算值,"n_filter=ROUNDUP(Q_filter/Q_filter_unit,0)",个,15.00,并联工作过滤器数量计算,过滤器选型手册,两用一备或N用一备

,单罐过滤面积,A_filter,选用值,,㎡,0.25,4寸叠片过滤器过滤面积,产品样本,

36,过滤器实际过流流速,v_filter,计算值,v_filter=Q/(3600×n×A),m/s,0.08,过滤器内过流流速验算,GB/T50485-2020第5.2.3条,

37,过滤器流速验证,,判断值,判断过滤器内流速是否≤0.3m/s,,满足,过滤器内流速应≤0.3m/s，保证过滤效果,SL/T68-2019第5.3条,

,所选过滤器过滤精度,μ_filter,选用值,,μm,100.00,叠片式过滤器过滤精度等级,产品样本,

38,过滤器过滤精度验证,,判断值,判断所选精度是否≤系统要求精度,,满足,所选过滤器精度应≤系统要求精度,GB/T50485-2020第5.2.4条,

,单罐反冲洗流量,Q_bw_unit,选用值,,m³/h,15.00,单个过滤器反冲洗所需流量,产品样本,

39,过滤器反冲洗总流量,Q_backwash,计算值,Q_backwash=n×Q_bw_unit,m³/h,225.00,反冲洗时总流量要求,过滤器技术规范,

,反冲洗要求水压,H_bw_req,选用值,,m,20.00,叠片过滤器反冲洗最小压力,产品样本,

40,反冲洗水压验证,,判断值,判断水泵扬程是否满足反冲洗水压要求,,满足,水泵扬程需满足反冲洗水压要求,SL/T68-2019第5.4条,

七、选型结果汇总,,,,,,,,,

41,水泵型号,,选用值,,,ISG125-200,立式管道离心泵,水泵选型手册,

42,水泵额定流量,,选用值,,m³/h,150.00,单台水泵额定流量,产品样本,

43,水泵额定扬程,,选用值,,m,50.00,单台水泵额定扬程,产品样本,

44,水泵配套功率,,选用值,,kW,30.00,配套三相异步电动机功率,产品样本,

45,水泵配置数量,,选用值,,台,2.00,一用一备,GB50288-2018,备用泵保证系统可靠性

46,过滤器类型,,选用值,,,叠片式过滤器,全自动反冲洗叠片过滤器