水泵课设说明书

1、s第一章、工程设计资料 1、地形资料 2、水文资料 （一）、水位 引河设计水位：19.0m 引河最低水位：17.5m 引河最高水位：20.5m 出水渠道水位：26.4m （二）、流量 设计流量：4.5第2章 、水泵选型 一、站址规划 1、选择原则 1）泵站站址应根据流域或城建建设总体规划，泵站工程规模、运行特点和综合利用要求，考虑地形、地质、水源或容泄区、电源、枢纽布置、对外交通、占地、拆迁、施工、管理等因素，并考虑扩建的可能性，经技术经济比较确定； 2）站址最好选在地形开阔、岸坡适宜，有利于工程布置的地点；宜选择在岩土坚实、抗渗性能良好的天然地基上，不应设在大的或活动性的断裂构造带及其他不良

2、地质地段，如果当地不具备较好的地质条件，同时考虑到本次设计的泵站规模较小，可以在建站处进行地基处理； 3）站址应尽量选在交通方便和靠近电源的地方以方便机械设备、建筑材料的运输和减少输电线路的长度；4）选址时还要特别注意进水水流的平稳和流速分布的均匀以及避免发生流向改变或形成回流、漩涡等现象。二、水泵设计流量和扬程 1、设计流量 2、确定水泵的扬程 1）净扬程 初定4台水泵，则每台水泵的流量是 2）损失扬程： （1）引渠和前池自然坡降，按经验取0.05m （2）检修门槽水头损失，按经验取0.1m （3）拦污栅水头损失 s栅条厚度；取10mm b栅条间距；取75mm a倾角；取90度 栅条形状系数

3、。 所以，拦污栅水头损失=0.165×4÷2÷9.81=0.034m，根据淮北地区的清污频率，取0.2m （4）侧向出水池水头损失，取0.5m （5）拍门水头损失=0.5×1.4×4÷9.81×0.5=0.14m （6）进出水管道水头损失 按照图中估计，进出水管道长度为10m，糙率按照规范取0.013，流速取2，根据以上数据，算出d=0.85m 然后按照下列式子计算水头损失 计算得出水头损失为0.051m，总沿程水头损失hl=1.05×2×0.051=0.11m 以上所有水头损失相加得，总水头损失h=0.

4、050.10.20.50.140.11=1.1m 3、设计扬程 三、水泵选型1、选型原则 1）要满足设计流量、设计扬程及不同运行时期供排水的要求，同时保证整个运行期内，机组安全稳定高效运行。2）在平均扬程时，水泵应在高效区运行；最高和最低扬程时，水泵应能安全稳定运行。3）水泵在运行中安全，汽蚀性能良好。4）节省机电设备及土建投资费用。5）运行、管理和维修方便。2、类型的选择查GB50265，泵站规模为小（1）型，中小型轴流泵的流量以及扬程范围均不满足上述计算结果，离心泵扬程大，流量小，不适合，故选用混流泵。3、 型号的选择 根据水泵设计流量和，查水泵样本：方案型号H设(m)单机流量(m

5、9;/s)台数转速(r/min)效率(%)轴功率(kW)配用功率(kW)必需汽蚀余量（m）1650HW-10S9.70.923549089.098.6 1155.52650HW-7S11.21.2384 59090.01521806.0方案1：=8.5m，安装角为0°,台数选为5台时，水泵流量，设计流量，故不可选；方案2：=8.5m，安装角为-2°,台数选为4台时，水泵流量，设计流量，故可选；650HW-7S型轴流泵外形安装图如下4、安装方式的确定安装方式有立式、卧式和斜式三种，其中立式和卧式较常用,卧式机安装高程一般位于进口水面以上，开挖量小，安装要求比立式低，维修方便，

6、工作条件好。考虑到卧式泵的上述优点比较适合本站的需要，型号为650HW-7S的4台卧式全调节混流泵。5、配套功率的计算1）泵站采用电动机为动力机，根据资料可知，其配套功率按下式计算： ；式中： Q 水泵工作范围内对应于最大轴功率的流量（m3/s）；H 水泵工作范围内对应于最大轴率的扬程（m）；K 动力机备用系数（按表72选取），本设计取1.1；p 最大扬程时所对应的水泵效率； dr 传动效率，取1.0。 故=135.56kW，配用功率取180kW。2）电动机 由水泵及水泵站P92得 电动机的安装形式一般与水泵的安装形式一样，故配用卧式电动机； 单机功率180kW<280kW，选用低压鼠笼

7、异步电动机； 功率在200kW以下，故选用0.4kV的三相交流电。6、进出水管道的确定查规范，进水管道设计流速宜取1.52.0m/s，出水流道设计流速宜取2.03.0m/s。每台水泵的设计流量Q=1.238m3/s，拟定进水管道流量为2.0 m3/s，出水管道流速为3.0 m3/s.则有进水管道直径，取d1=900mm，则实际进水管内流速为v1=1.94m/s 。进水管喇叭口直径D=1.2d1=1080mm ，取D=1100mm 。出水管道直径，取d2=800mm ，则实际出水管内流速为v2=2.46m/s 。第3章 、水泵安装高程及泵房轮廓尺寸一、水泵安装高程 必需汽蚀余量=6.0m水泵的安

8、装高度Hx，指水泵的基准面到进水池液面的垂直距离。一般用进水池最低运行水位计算偏于安全。已知水泵的地形高程为18m，初步假定，则,根据进水管的直径900mm，水泵进口直径650mm，查机电排灌设计手册得，偏心渐缩管的系数为0.21，长度，选取喇叭管进口损失系数为0.56，喇叭口淹没深度为2.0m，选取弯管比例为，则水头损失系数为1.2 则进水管道总长=3.57+0.45+2.0+0.65+8=14.67m，则总水头损失，所以可以选取该安装高度。则水泵的安装高程=17.5+3.57=21.07m，水泵的底板高程=21.07-1.0=20.07m二、泵房类型选择泵房是整个泵站工程的核心建筑物，用以

9、安装主机组，辅助设备，机电设备及部分管路，为机组的安装，维修，运行提供良好的工作环境泵房结构形式主要与进出水水位变幅，主机组的类型和结构，地质条件等因素有关。本设计采用分基型泵房。结构简单，施工方便。由于机组基础与房屋基础分开，因此，机组运行时的振动不至于影响到整个泵房。泵房位于地面以上，通风、采光和防潮条件都较好，机组运行、检修方便。三、泵房布置及尺寸确定1、泵房内部布置 1）主机组布置 本设计共用4台水泵，采用一列式的布置形式。 2）配电设备布置 采用一端式布置,在泵房进线端建单独的配电间，其优点是机房跨度小，进出水侧都可以开窗，有利于通风及采光。考虑到配电4柜厚度及操作空间要求，配电间宽

10、度取2.0m。 3）交通道布置 沿泵房长度方向布置，宽度2m。 4）充水系统布置 真空充水启动，布置以不影响主机组检修、不增加机房面积、便于操作为原则，一般布置在机组之间靠进水池侧的空地上。 5）排水系统布置 底板或泵房地面应向下游有一定倾斜，机房内设排水干、支沟。 6）通风布置 合理布置门窗实现风压或热压自然通风。在进出口两侧布置窗户，窗户总面积与泵房内地面面积之比控制在不小于0.200.50m3之间。 7）检修间布置 其平面尺寸要求能够放下泵房内部的最大设备或最大部件，并便于拆卸，同时还要留有空地存放工具等杂物。其宽度取1.21.5倍的机组中心距。2、 泵房尺寸确定1） 机房跨度 机房跨度

11、根据泵体的大小，进出水管道及其阀件的长度，安装检修及操作管理所必须的空间确定，并考虑进出水厕所布置的走道宽度要求，其跨度也应与定型的屋架跨度或吊车跨度相适应。泵房内外的进出水管道为了避免漏气漏水以及便与拆装，通常都采用金属管法兰连接。由于进水管的直径比水泵进口的直径大，所以在水泵进口处需要安装一个偏心渐缩接管，如图中的，出口处需安装一个同心渐扩接管。出水管道阀件的位置可根据具体情况确定。逆止阀的位置，对于分基型泵房，逆止阀置于室内，但为了便于检修，前装逆止阀，后装闸阀。为了方便闸阀的拆卸，闸阀后往往接一短管。此外，为了避免阀件重量传给水泵或其他设备，阀件下均设支墩支撑。=C+D=1.138+0

12、.48=1.618m 。由于进水管的直径比水泵进口的直径大，所以在水泵进口处需要安装一个偏心渐缩接管,设定伸缩角度为8度，即= 对于分基型泵房，逆止阀置于室内，为了便于检修，前装逆止阀，后装闸阀。本设计中=0.5m =0.5m =0.2m =1.0m =2m =0.2m 则机房跨度b=1.618+1.78+0.5+0.5+0.2+1.0+2+0.2x2=7.998m ，取b=8m。2） 机房长度 机房长度主要根据机组及机组基础的长度，以及机组间的间距决定。机组间的间距根据机组的大小，机组的电压等级及操作维护等要求而定，可按下表表3 泵房内部设备间距表流量（m3/s）<0.50.5-1.5

13、>1.5设备顶端与墙间的间距（cm）70100120设备与设备顶端 的间距（cm）80-100100-120120-150设备与墙间的间距（cm）100120150平行设备之间的间距（cm）100-120120-150150-200高压或立式电动机组间的间距（cm）150150-175200机组基础长L=J+2K=0.55+2×0.43=1.41m，设计流量为1.125m3/s<1.5m3/s，取平行设备之间的距离为1.5m，则机组中心距可取L=1.5+1.41=2.91m，取L=3m。机房右侧布置检修间，长度L2取为3.0m。机房左侧布置配电间，长度L1取为3.0m，则

14、机房长度L总=4L+L1+L2=4×3+3.0+3.0=18.0m。3） 机房高度 查水泵及水泵站按以下公式进行计算： 本设计采用LDA型电动单梁桥式起重机，其各参数见下表 起重量（t）操纵形式运行速度（m/min）型号功率(kW)起重机跨度(m)3地面操纵30ZDY21-42x0.88.0m机房底部高程取20.07m；车厢板离地面高度1.5m；垫块高取0.2m；最高设备高度取泵的高度为1.67m；起重绳索的捆扎垂直长度取0.85x1.41=1.20；吊钩极限高度取1.38m，单轨吊车梁高度取0.25+0.53=0.78m 则由上述数据可得机房高度h=1.5+0.2+1.67+1.2

15、0+1.38+0.78=6.73m，取h=7m。第4章 泵站总体布置一、进水池设计 1、进水池作用进水池是为水泵或其吸水管道抽水而修建的水池，主要作用是进一步调整从前池进入的水流，为水泵的进口提供良好的进水条件。其尺寸设计合理与否将影响水泵的吸水条件，即设计时要保证进水池中水流平顺，无回流亦无漩涡。 2、进水池的后壁形式 进水池有多种边壁形状，应用较多的是矩形、多边形、半圆形及蜗壳形等，本设计采用矩形边壁。 3、进水池的主要尺寸 1）进水池宽度 进水池宽度对池中漩涡、回流及水头损失都有影响，其宽度过大，导向作用差，容易产生偏流、回流和漩涡；宽度过小将会增大水头损失。B主要由进水管道宽确定，本设

16、计中4台水泵，每台水泵对应一条进水流道，进水流道间距为3m，因此B取12m。 2）进水池长度进水池要有适宜的长度，以保证池中水流稳定，防止前池来流的干扰；同时进水池要有足够的有效容积，避免在启动时由于来水较慢，进水池中水位急速下降，致使淹没深度不足而造成启动困难，甚至使水泵无法抽水。进水池最低水位为17.5m。初设进水池水深h=2.5m。k取40s。L=KQ/Bh=40x4.5/(12x2.5)=6m,取L=6m。3）进水池池底高程进水池的池底高程为15m。4）后壁距规范推荐后壁距T为（0.81.0）D，本设计采取后壁距为T=0.9m。5）悬空高度查书，建议悬空高度取C=（0.60.8）D，D

17、=1.1m,取C=0.8m。6） 淹没深度 喇叭管垂直布置，淹没深度hs>1.82.0D，本设计取淹没深度hs=2m。二、引渠设计 1、引渠作用使泵房尽可能接近供水区，以较小输水管路的长度，进而节省工程投资和能量损耗；为保证水流平顺地进入前池创造必要的条件；避免泵房与水源直接接触，从而简化泵房结构和方便施工。 2、引渠断面有关参数 1）引渠比降i渠底比降大，流速增大，可能引起渠首冲刷，也会增大水头损失；比降过小，又可能加大渠道断面面积，引起渠首淤积。可取 2）渠床糙率n与渠道土壤、地质条件、施工质量及养护条件有关，还受通过的流量和含沙量的影响，一般的，当养护条件正常时，可取。 3）边坡系

18、数m 由流量，初步估计其水深为2.5m，根据地质条件，取m=1.5。3、引渠断面设计渠道时应满足纵向稳定和平面稳定的要求。纵向稳定是指渠道在设计条件下不发生淤积，也不发生冲刷，或者在一定时期中冲淤保持平衡。平面稳定是指在设计条件下渠道不发生左右摆动，渠床和两岸不会局部冲刷或淤积。由于梯形断面既可满足上述要求，又比较常用，这里采用梯形断面形式。 断面尺寸计算时，可按明渠均匀流计算。其计算公式如下：其中：A过水断面面积；b引渠底宽；m边坡系数； h渠道水深； P湿周； R水力半径 C谢才系数； Q流量； v流速 初设底宽3m，其计算结果如表4表4 引渠断面计算表bhARQQ设VV不冲V不淤31.5

19、7.8750.9374.774.50.605420.750.4设计尺寸满足要求，可得到引渠底宽b=3m。三、前池设计 1、设计前池的作用合理的衔接引渠和进水池，使水流均匀平顺的流入进水池，为水泵吸水提供良好条件。 2、前池的形式根据水流方向，前池分为正向进水前池和侧向进水前池两大类。正向进水前池是指前池的来水方向和进水池的进水方向一致，侧向进水前池是指来水方向和进水方向正交或斜交。由于正向进水前池形状简单、施工方便，且水流流态易满足要求，所以本设计选择正向进水前池。 3、前池的尺寸 1）前池的扩散角 正向进水前池在平面上呈梯形，其短边等于引渠末端底宽，长边等于进水池总宽。前池扩散角是影响前池流

20、态及其尺寸大小的主要因素，过大，则前池池长短、工程量小，但水流扩散太快，极易导致回流或旋涡；过小，则水流扩散平缓、可得到理想的流态，但这又导致前池池长过大，工程量增大。一般，前池的扩散角可取，这里取 2）前池池长 前池池长可用以下公式求解： B：进水池宽度； b：引渠末端的底宽；：前池扩散角 3）前池纵向坡度 由于水泵淹没深度的要求，进水池池底的高程一般高于引渠末端的渠底高程，因此，还需要将前池池底做成具有一定坡度的斜坡，使其在立面方向上起连接作用。由，式中本设计取，则前池斜坡段长度为则前池的水平段长度为四、出水池设计 1、出水池的作用出水池是衔接出水管路与灌溉干渠(或容泄区)的建筑物。出水池

21、的主要作用有：汇集出水管道的来流；防冲稳流，扩散出水管水流，将水流平顺地引入干渠，以免造成渠道冲刷；便于设置防止停泵时水流倒流的设施；便于设置检修和断流设施。 2、出水池结构类型的选择出水池的类型一般按水流方向的不同分为正向出水池、侧向出水池和多向分流式出水池三种类型。本设计进水渠道与灌溉渠道不在一条直线上，水流需要改变方向，因此使用侧向出水池。图4 侧向出水池 3、出水池的尺寸 1）出水池宽度 侧向出水池的宽度对出流流量有一定影响，池宽对流量的影响随池宽的增加而逐步减小。对多管侧向出流，池宽应随汇入流量的增加而相应增大。 ，本设计中取B=3.5m。1-1断面： ； 2-2断面： ； 3-3断面：本设计有4根出水管道。因此：， 2）出水池长度 出水池长度可按下式计算其中： n出水管道个