水泵与水泵站的设计说明.docx

1、水泵与水泵站的设计说明第一章设计任务与基本资料一、设计任务完成胜利排水泵站的初步设计二、建站目的为对某市用水环境进行综合治理，满足全市排污排涝等需求，拟在该市东区建一座排水泵站，将水排入外河，市内有一环卫河自西向东，市内外泄水流可汇入南北流向的外河上龙河。三、设计标准水泵站按泵站设计规范和室外给水排水设计规范的标准，该站为三级建筑物。四、基本资料、地形资料环卫河自西向东，河底高程4m，底宽4m，外河为南北流向。防洪堤顶高程14.5m，堤坡底为1:2.5，建站地点高程9m。、地质资料建站地点地势平坦，地面下向至5.04m为素填土，夹少量碎砖、小石子、植物根，r=190KN/m3，c=17 KN/

2、m2，内磨擦角=13，R=80KN/m2；5.04米以下为亚粘土，r=190KN/m3，c=10 KN/m2，内磨擦角=18，R=100KN/m2泵站墙后回填土，r=190KN/m3，c=30 KN/m2，=15，外磨擦角取（1/3-2/3）。、水文资料环卫河末底面高程：4.0m环卫河河底宽度：4.0m水组位合：水位外河环卫河最高水位11.0m6.0m设计水位10.5m5.0m最低水位8.5m4.5m地下水水位4.0m、流量资料：排水面积（KM2）排水率m3/s/KM2总面积自排面积分流面积胜利站抽排面积2912.45.6110.36、交通外河可以行船，附近有公路通往市区，交通便利。、电源站址

3、附近有变电所一座，6KV输电线路经过此站。、排水时最高气温37，最高水温25。五、其它设计依据 1、设计任务与指导书 扬州大学20032、泵站设计规范GB/T50265-973、水泵站设计示例与习题4、中小型泵站设计与改造技术储训 刘复新主编5、泵站过流设施与截流闭锁装置 严登丰著6、中小型泵站设计图集第二章 泵站设计参数确定一、设计流量确定Q= qA=0.3611=3.96m3/s式中q为排水率（m3/s/KM2） A为胜利站抽排面积。二、设计净扬程的确定H=10.55=5.5m三、设计扬程初估H设(1+K)H净1.25.5=6.6m取K=0.2四、确定最大、最小净扬程Hmax=115=6m

4、Hmin=8.55=3.5m第三章 水泵选型及设备配套一、水泵机组选型确定泵型方案根据上述扬程计算结果，再加上管路损失，扬程按15%估算，则 H=H+H损5.5+5.515%=6.3m初选泵型：一般情况下，设计扬程小于10米时，宜选用轴流泵；520米时，宜选用混流泵。所以，从产品样本中选择350HW-8、400HW-7、650HW-7三种泵型进行比较。确定各方案中水泵台数型号单泵流量(m3/s)设计流量(m3/s)台数350HW-80.3063.9613400HW-70.5103.968650HW-71.0173.964选择最佳方案水泵选型原则：首先选用国家已颁布的水泵系列产品和经有关主管部门

5、组织正式鉴定过的产品。所选水泵能满足泵站设计流量和设计扬程的要求。同一个泵站所选水泵型号要尽可能一致。按平均扬程选型时，水泵应在高效区运行。在最高和最低扬程下运行时，应能保证水泵安全稳定运行。有多种泵型可供销选择时，应对南组运行调度的灵活性、可靠性、运行费用、辅助设备费用、土建投资、主机发生事故可能造成的影响进行比较论证，从中选出指标优良的水泵。从多泥沙水源取水时，应考虑泥沙含量、粒径对水泵性能的影响。泵站主机组的台数一般以48台为宜。因本工程平均扬程较低，宜选混流泵，根据选型原则和选型中应考虑的因素初选650HW-7型水泵4台。因为作为小型泵站、该型号泵泵站建设费和运行费可能最小，管理运行较

6、方便。二、动力机选配动力机类型选择该站址附近有变电所一座，6KV输电线路经过此站，本工程拟采用电力拖动。本泵站为小型泵站，宜选用异步电动机，初选电机型号JS13-12或JS137-12。配套功率计算N配=KN抽1.3*gQH/=91.3KWN配配套功率120/90135/100确定电机型号根据650HW-7型混流泵，其转速为485r/min，查电机产品样本选择JS137-12型异步电动机。、传动方式选择选择直接传动，即联轴器传动，直接传动方式传动功率大、传动效率高、设备简单，维修方便。三、管路配套1、吸水管路设计（管材、管径、管长、管路附件）管材：选用钢板卷制管管径：管中流速控制在1.5-2.

7、0m/s之间D进=(4Q/V)0.5=(4*1.017/*2.0)0.5 =805(mm)查找有关手册，选择D进为800mm350mm。管长偏心接管L=2(D-d)+150=2(800-650)+150=450mm取管径D=0.8m，吸水管与水泵进出口采用渐缩管连接吸水管采用钢板卷管，管路接头处设置C25砼镇墩.2、水泵安装高程确定根据所选泵型，查水泵性能参数表，水泵吸程5.5m吸程损失取15%，进水池最低水位4.5m则水泵安装高程为H中=4.5+5.50.859.18m取水泵安装高程为9.1m3、水泵底板高程确定泵中心至底板高为1.23m则水泵底板高程H底=9.11.23=7.87m四、起重

8、机设备选配因排水泵站系小型泵站，考虑起重设备用SG-2型单轨小车。性能参数如下表起重量(KN)提升高度（m）运行速度（m/min）手拉力（KN）工字钢型号总重量（KG）19.63-104.50.14730a58第四章泵房初步设计一、站址确定及布置站址选在内河的正对面，背靠大坝，真高为9.0m。二、确定泵房结构型式该排水泵站系小型排水站，考虑到结构简单，施工方便，泵房通风采光和防潮条件好，机组运行、检修方便等因素，故采用分基式泵房。三、泵房内部设备布置1、机组布置该机组只有4台机泵，考虑到布置简单、整齐，泵房宽度小，故采用单列式直线布置，机组间距选1.5m。2、辅助设施布置配电间：考虑到机组较少

9、，泵房跨度小，泵房利于通风和采光，故采用一端布置，每台机组配用一台开关柜，尺寸为0.80.62m，柜后空间0.8m，柜前1.5m的通道，柜两边留0.8m的通道，为避免因泵房地面积水使电气设备采潮，配电间的地面与房内的主通道在同一高程上。检修间：留一间为检修间，尺寸为6.244m。电缆沟：从开关柜至机组的电缆整齐地铺设在泵房地面下的电缆沟内。排水沟：为了排除水泵水封用的废水，泵房渗漏水以及检修水泵时的废水，在泵房地面向进水池倾斜的坡度设排水沟，其尺寸为0.4m，3%的坡度。抽真空设备：当水泵正值吸水时，需充水后才能启动，需用真空泵抽气充水，设真空池一座，尺寸为121m，真空泵一台，拟选SZ-1型

10、真空泵。通道：为便于工作人员巡视和物件搬运，设1.5m宽的主通道，设1.5m宽的靠近设备的各通道。起重设备：为便于水泵或电动机的安装和检修，泵房设吊车SG-2型单轨小车。泵房尺寸拟定泵房平面尺寸、泵房长度：根据机组台数、机组基础在泵房长度方向的尺寸、机组间距以及建筑统一模数制，定为4m6间24m。泵房宽度，根据机组在泵房跨度方向的尺寸，进出水管路和管路附件的长度，以及安装检修和操作所需的空间，并考虑通道宽度要求初步拟定泵房宽度为6.24m。泵房立面尺寸：主机高：1230mm主通道地面高：10.0m泵房外地面高：10.0m房顶高：房顶高为14.63m主要构件细部尺寸墙体：砖混结构墙厚240mm墙

11、基：建在砼底板上,块砖基础砖为Mu7.5，砂浆为M5过梁：必须放在门窗上面，尺寸为240240mm宽与墙相同，高度超过门窗0.5m圈梁：屋檐下500mm，现浇钢筋混凝土构件大门：宽3m，高2.5m小门：宽1.2m，高2.5m窗：宽1.8m，高1.8m宽1.8m，高0.9m屋盖：采用C20现浇整体钢筋砼平屋盖。考虑本工程位于市郊，为了与周围环境协调与美观，采用仿古式琉璃瓦屋盖。窗户采用不锈钢塑钢窗。双层玻璃隔音。第五章进水建筑物设计一、进水池设计1、立面尺寸：池底高程：Hd=4.5-1.0-1.0cos22-0.5=2.07m池顶高程：7m2、平面尺寸池宽：B=(n-1)s+D进+2C=(4-1

12、)4+0.8+1.62 =16m池长：L=4.5D进+T=4.50.8+0.24m (T=0.250.8=0.2)细部构件尺寸：拦污栅：采用18钢筋编网，网格1515cm，周围用L8806角钢封边，分两块拼装二、前池设计扩散角 =40 池长 L=（B-b）/2g 2 =（16-4）/2g20=16.5m底坡：前池底部做成i=0.3的斜坡根据经济流速确定出水管路管径d=0.8m，出水管路为钢板卷材管。管路接头处设置C20钢筋砼镇墩，水泵出口采用控制拍门。出水管线按1:2.5的斜坡布置。镇墩按1.512.2m布置三、引水渠设计1、按明渠均匀流方法进行试算，确定水深h与底宽b，明渠均匀流公式如下：

13、=ACRiQ设计流量（m3/s）C谢方系数（m0.5/s） C=R1/6nR水力半径（m） R=Axi底坡，取0.0001n糙率，根据土质情况，取0.025A引渠过水断面面积（m2）；x湿周（m）H引渠设计水位mm引渠边坡取2.5h引渠设计底高程m由以下计算得，引水渠渠底高程为3.5m。引渠设计断面表桩号间距mHhhoIbmnAxRCQ15.003.601.410.00014.02.50.02510.5611.570.9139.393.9721004.993.591.410.00014.02.50.02510.5611.570.9139.393.9731004.983.581.410.0001

14、4.02.50.02510.5611.570.9139.393.9741004.973.571.410.00014.02.50.02510.5611.570.9139.393.9751004.963.561.410.00014.02.50.02510.5611.570.9139.393.9761004.953.551.410.00014.02.50.02510.5611.570.9139.393.9771004.943.541.410.00014.02.50.02510.5611.570.9139.393.9781004.933.531.410.00014.02.50.02510.5611.5

15、70.9139.393.9791004.923.521.410.00014.02.50.02510.5611.570.9139.393.972、不冲、不淤流速校核实际流速V=Q/A=3.97/10.56=0.376不冲流速V不冲=KQ0.1=0.623.97=0.712不淤流速=V不淤=0.30.4满足V不冲VV不淤要求则泵站进水池设计水位为4.90m第六章 泵运行工况点校核各种水位校核如下：1、设计净扬程 H净=10.5-4.9=5.6mr= q/F=1.017/(*0.4052) =1.97m/s 局=进+弯+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h局=(局*V2)/2g =2.0

16、1.972/(2*9.8) =0.396mH沿=0.013q2=0.0131.0172=0.013mH通=5.6+0.396+0.013=6.0m在该工况下，水泵效率=87%，在高效区范围工作2、最高扬程H净=11.05.9=5.1m局=进扩+弯+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0 r= q/F=1.017/(*0.4052) =1.97m/s 局=进+弯+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h局=(局*V2)/2g =2.01.972/(2*9.8) =0.396mH沿=0.013q2=0.0131.0172=0.013mh总=5.1+0.396=0.013=5.5m在

17、该工况下，水泵效率q =85% 位于高效区工作3、最低水位H净8.5-4.4=4.1m局=进+扩+弯+拍=0.2+0.25+0.15+1.4=2.0 q 1.017r= = =1.97m/s F 3.140.4052 V2H局=局 =2.0 1.972/(2*9.8) =0.396m 2gh沿=0.013q2=0.0131.0172=0.013mH总=4.1+0.396+0.013=4.5m在该工况下，水泵效率=80%，位于高效区工作。通过以上校核计算，选用650HW-7型混流泵是适合的。从表可知，水泵最大轴功率N=80.0kw则配套功率N配应为N配=KN/传=84.8kw选择100kw电动机

18、满足要求。水泵工作性能表工况进水位出水位净扬程总扬程流量效率轴功率mmmmm3/skw设计水位4.910.55.66.01.030.8780最高水位5.911.05.15.51.070.8579最低水位4.48.54.14.51.070.8075第七章 真空泵选型及其它设计一、真空泵选型 拟选SZ-1型真空泵。二、泵房稳定计算水泵采用混流泵，泵房采用堤后式布置，未改变原渗流通道，因此，泵房的渗流稳定不需验算，建站地点高程9m，地势平坦，内河河底高程4.0m，最低水位4.5m，外河河底高程7.0m，最高水位11.0m，防洪堤顶高程14.5m，地下水位为4.0m。附录、 毕业设计的一点心得通过这一次水泵站的毕业设计，在严登丰教授、储训教授的悉心指导下、通过与同学交流学习、个人认真查阅资料、书本，使我对水利工程、特别是泵站在理论上有了更加系统的认识。设计过程中也遇到了一些问题，一些参数的选用可能与实际工程有一定的差别。今后我一定保持认真学习、刻苦钻研的精神、更好的为水利事业贡献自已的力量。