混流泵轴流泵典型设计文档格式.docx
《混流泵轴流泵典型设计文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混流泵轴流泵典型设计文档格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
万亩），则泵站排涝设计流量为1.19m3/s。
该泵站为小
（1）型，等级为Ⅳ等，建筑物等级为4级，该泵站位于为一般圩区，因此建筑物防洪等级根据堤防确定，为20年一遇。
（3）灌溉设计扬程
a、渠首设计水位（出水池水位）
为了满足自灌溉的要求，设计渠首水位应满足灌区内各高程点灌溉要求，根据泵站灌溉实际情况，渠首设计水位为6.70m。
b、进水池水位
泵站通过涵洞从内河引水，本方案灌溉站设计运行水位根据历年灌溉期满足灌溉保证率95%的日平均水位确定，根据相应水文资料，设计常水位为3.50m，枯水位为2.80m；
所以设计工况进水池水位为3.50m，校核工况进水池水位为2.80m。
则水泵设计净扬程为3.20m，校核净扬程为3.90m。
表5-3前山一级灌溉站运行水位组合表
序号
工况
进水池水位（m）
出水池水位（m）
1
设计工况
3.50
6.70
2
校核工况
2.80
c、泵站设计扬程
初选泵型时，沿程水头损失和局部水头损失按净扬程的25%计算，则水泵设计总扬程为4m；
最大总扬程H最大=4.875m。
（2）排涝设计扬程
a、出水池水位
为了满足排涝的要求，出水池水位应满足排涝区内各高程点要求，根据泵站排涝实际情况，出水池水位为6.33m。
设计工况进水池水位为4.00m，校核工况进水池水位为3.50m。
则水泵设计净扬程为2.33m，校核净扬程为2.94m。
表5-21东湖圩排涝站运行水位组合表
4.00
6.33
6.44
初选泵型时，沿程水头损失和局部水头损失按净扬程的30%计算，则水泵设计总扬程为3.029m；
最大总扬程H最大=3.822m。
（3）水泵选型
该站灌溉设计流量为0.67m3/s，排涝设计流量1.19m3/s，灌溉设计扬程4m，排涝设计扬程3.029m。
根据此流量、扬程，拟选用1台32ZLB-125的轴流泵和1台500HW-6的混流泵，转速均为n=580r/min，轴流泵叶片安放角0°
，配套电机功率分别为JSL-12-10-95kW和Y280M-6-55kW。
（4）灌溉水泵工况点校核
小型泵站实际扬程按下式计算：
H实=Δh净+h管
H实——水泵实际扬程；
△h净——水泵设计净扬程，取值3.2m；
h管——管路损失扬程，为沿程水头损失与局部水头损失之和。
管道流速：
v=4Q/πD2=4×
0.67/（3.14×
0.52）=3.41m/s
管路沿程水头损失：
L——进出水管道总长，取4.9m；
Q——水泵设计流量，m3/s；
n——粗糙系数，铸铁管取0.013；
管路局部损失：
ξ——局部阻力系数，为各部位局部阻力系数之和。
小型泵站局部损失以管道局部损失为主，进出水池的局部损失忽略不计。
管路局部形状改变和管路附件等所造成的各局部阻力系数如下：
垂直进口阻力系数ξ进口=0.30，圆形整块拍门阻力系数为ξ拍门=0.085。
局部损失hj=（ξ进口×
ξ拍门×
）=0.23m
则h管=h程+h局=0.38m
所以求得设计工况点水泵实际扬程为：
H总=Δh净+h管=3.20+0.38=3.58m
（5）排涝水泵工况点校核
△h净——水泵设计净扬程，取值3.029m；
1.19/（3.14×
0.52）=2.37m/s
L——进出水管道总长，取5m；
）=0.11m
则h管=h程+h局=0.15m
H总=Δh净+h管=3.029+0.15=3.179m
查该水泵特性曲线图，此时水泵效率η泵=80%。
该泵型满足设计要求。
图5-13320ZLB-125（n=580r/min）水泵工作性能曲线
（6）混流泵安装高程
水泵安装高程为进水池最低水位加上实际吸水扬程，实际吸水扬程按下式计算：
H实吸=Hs-h吸损-V2进/2g-K
H实吸——水泵基准面离进水池水面的垂直距离（即安装高度）；
Hs——容许吸上真空高度，m；
h吸损——吸水管道的水力损失，m；
v2进/2g——水泵进口处的流速水头，m；
K——安全值，取0.4m。
查水泵性能表，临界汽蚀余量[NPSH]c=5.50m，近似计算得Hs≈10.33-5.50=4.83m。
h吸损=h程+h局=
（ξ进口+ξ弯管）
=0.1+0.23=0.33m，
吸水扬程H实吸=Hs-h吸损-v2进/2g-K=4.83-0.33-0.59-0.4=3.51m。
进水池最低水位为2.80m，则水泵允许安装高程H安为：
H安=2.80+3.51=6.31m
结合地面高程及泵室布置，安装高程取5.268m。
（5）轴流泵安装高程
a、叶轮中心高程H1
按照该轴流泵的安装图，要求最低水位至喇叭口的高度为1.45m，悬空高度0.6m，排涝设计时最低水位为3.50m，所以喇叭口进口处高程为：
3.50-1.45=2.05m。
根据灌排站实际情况，取1.80m。
b、底板高程H2
底板高程为喇叭口进口高程减去悬空高度，即为1.80-0.60=1.20m。
c、水泵梁顶高程H3
查泵的安装图，H3=3.07m
d、电机层楼板高程H4
对中小型泵站取安全超高a=0.60m，H4=Hmax+a=4.50+0.6=5.10m
一般电机层的楼板顶高程可略高于泵房外地面平均高程，故可取电机层楼板底高程为6.50m。
e、屋面大梁下缘高程H5
H5=H4+h，泵轴最长长度2.23m，电机基座高度0.6m，起吊设备0.8m高，预留0.3m高空间，则泵房净高度h=2.23+0.6+0.8+0.3=3.93m。
则屋面大梁下缘高程为H5=H4+h=6.50+3.93=10.33m，考虑到通风、采光的要求，取值12.00m。
2、混流泵电机选型
（1）电动机容量的选择
根据溧阳市各乡镇的要求，为了维修管理方便，电动机与水泵采用三角皮带传动。
与水泵配套的电动机的输出功率P配应大于水泵轴功率，计算公式如下：
P配——电动机的输出功率（kW）；
H——水泵的最不利扬程（m），取值4.28m；
Q——水泵在最不利扬程下的流量（m3/s），取值0.65m3/s；
η泵——水泵在最不利工作扬程下的效率（%），取值66.4%；
η传——传动效率（%），三角皮带为95%；
K1——功率备用系数，根据轴功率查表，取值1.14；
K2——水泵工作条件系数，混流泵取值1.12。
计算得P配=54.24kW，所以选用Y250M-4-55kW电机，满足水泵传动要求。
（2）皮带轮直径计算
水泵皮带轮（大皮带轮）由厂家配备，无锡锡泵制造有限公司对该泵型配备的皮带轮为φ800×
D6。
根据水泵皮带轮直径D计算电机皮带轮（小皮带轮）的直径d。
其中：
n大——大皮带轮的转速（r/min），为580r/min;
n小——小皮带轮的转速（r/min），选用4级异步电动机，转速为1480r/min;
d——小皮带轮的直径（mm）；
D——大皮带轮的直径（mm），为800mm；
K——打滑系数，取值1.02。
计算得，电机皮带轮直径d=307.37mm，取值307mm。
选取大小皮带轮中心矩A=1.2×
800=960mm
则三角皮带的长度L=2A+0.5π（D+d）+
=3401mm
验算三角皮带的工作速度v=
=23.78m/s，位于适宜工作速度20~25m/s附近。
校核小皮带轮的皮带包角
220°
>
120°
满足要求。
验算三角皮带的循环次数μ=
=5.77s-1<
10s-1,符合三角皮带的使用寿命要求。
3、轴流泵电机选型
查水泵选型手册，32ZLB-125配套电机功率为JSL-12-10-95kW。
三、进出水池及站房设计
本排涝站为拆除重建项目，新建泵站应充分利用老站基础，力求节约工程投资，故新站仍选用老站旧址。
泵房采用湿室型泵房，泵站采用正向进水、正向出水方式。
泵站进水池采用正向开敞式进水方式，出水池采用开敞式正向出水池，采用箱涵穿堤。
泵房的形式采用湿室型泵房。
1、进水池尺寸
泵站的进水池采用湿室型进水池，维修方便，池顶高程4.50m。
进水池采用开敞式矩形，水泵进水流态好。
（1）进水池池宽
混流泵B1=2.5×
D=2.5×
0.8=2.00m
轴流泵B2=2.5×
0.99=2.47m，根据实际地形，取3.00m。
进水池之间的墙厚为0.4m。
则B=B1+B2+0.4=5.40m
（2）进水池池长
排涝设计流量为1.19m3/s<
10m3/s。
该泵站为小型泵站，取进水池秒换水系数K=20。
在低水位时，进水池水深h=2.8-1.2=1.6m。
则进水池长
取池长9.17m。
2、出水池尺寸
根据《中小型泵站设计与改造技术》（储训、刘复新，2000年），该泵站正向出水池可根据出水管出口直径的大小采用参考尺寸。
具体尺寸为管中心距边墙b=1.25m；
混流泵管口下缘距池底的距离h下=0.874m，轴流泵管口下缘距池底的距离h下=0.277m，管口淹没深度h淹=0.50m，出水池池长Lk=4.50m。
（1）出水池池宽
B=1.25×
4+1=6.0m。
（2）出水池高度H的确定
出水池水位H2=6.70m；
出水池墙顶高程H1=H2+安全超高a=6.50+0.30=7.0m
出水池池底高程
混流泵H4=H3-h淹-D0cosβ-h下=7.00-0.50-0.50-0.874=5.126m，取4.00m。
轴流泵H5=H3-h淹-D0cosβ-h下=7.00-0.50-0.80-0.277=5.423m，取3.20m。
3、管理房尺寸
该泵站管理房共四间，均为6m×
14.90m：
两间为泵房，一间为休息室，一间为检修室，一间为卫生间。
管理房地面高程与原地面高程一致，取6.50m。
屋面为现浇钢筋砼屋面。
4、设备布置
（1）起重设备布置
检修用起吊设备采用5t手动葫芦，屋梁上架设I28a工字钢，以便起吊。
（2）拦污栅
周边用槽钢[100×
48×
5.3封边，角钢∟50×
3与外框焊接作为内框，—12×
8的扁钢与角钢及上下框焊接，网格尺寸7cm×
80cm。
拦污栅为两扇。
（3）量水设施
在水泵进水管上安装流量计对灌溉流量和排涝流量进行测量。
图5-14湖塘下圩灌排站平面图
图5-15湖塘下圩灌排站剖面图1
图5-15湖塘下圩灌排站剖面图2
四、泵站稳定计算
1、防渗计算
渗透压力计算采用直线比例法。
根据工程总体布置，防渗长度L计算成果如下：
L=L进水池+L底板+L出水=25.13m
内外河水位差按前池无水校核，则ΔH=H2-H进=6.44-1.2=5.24m。
按照站址处地质资料，泵房地基为淤泥质土，渗径系数C=4，最小防渗长度[L]=C×
ΔH=4×
5.24=20.96m<
L，防渗满足要求。
2、泵房稳定计算
对泵房抗滑稳定及地基承载力进行计算。
该泵站抗滑稳定系数允许值[kc]=1.20，根据计算，运行期和完建期均满足抗滑安全系数kc>
[kc]，抗滑稳定。
3、地基承载力计算
由地质资料可知，地基位于淤泥质粉质粘土，允许承载力[p]为60kpa。
对完建期地基承载力进行复核。
根据计算基底压应力pmax=71.68kPa>
[p]，不满足安全要求，需要进行地基处理。
本工程采用换土垫层法进行地基处理：
挖除基础下方淤泥质粉质粘土0.5m后，填埋0.5m厚的粘性土。
经过处理后地基不均匀系数允许值[η]=2.0，不均匀系数η=σmax/σmin<
[η]，满足安全要求。
表5-18完建期荷载计算成果表（进水池无水）
部位
体积（m3）
重度（kN/m3）
垂直力（kN）
水平力（KN）
进水池及泵房底板
26.06
24.50
638.47
3
进水池侧墙
50.71
1242.40
4
进水池与泵房连接墙
17.95
19.00
54.72
5
泵房及出水池连接墙
7.2
24.50
176.4
6
泵及进出水管
15.5
7
工字钢
32.70
8
房屋墙
15.84
300.96
9
房屋屋顶
5.33
130.68
10
房屋圈梁及吊顶
7.78
190.55
11
土压力
394.99
合计
2782.38
表5-19运行期荷载计算成果表（进水池有水）
12
水重
62.96
629.64
13
水平水压力
-242.55
14
浮托力
-1324.85
15
渗透压力
-190.8
1896.37
152.44
表5-20站身稳定计算成果表
计算
水位组合
基底压应力（kPa）
不均匀系数η
抗滑安全系数kc
进水池
出水池
σmax
σmin
（σmax+σmin）/2
完建期
无
73.81
68.52
71.17
1.08
1.21
运行期
4.50
52.49
50.38
51.44
1.04
2.17
升级会员 