3199 某排水泵站的初步設(shè)計(jì)

3199 某排水泵站的初步設(shè)計(jì),排水,泵站,初步設(shè)計(jì) 1第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)與基本資料一、設(shè)計(jì)任務(wù)完成勝利排水泵站的初步設(shè)計(jì)二、建站目的為對(duì)某市用水環(huán)境進(jìn)行綜合治理，滿足全市排污排澇等需求，擬在該市東區(qū)建一座排水泵站，將水排入外河，市內(nèi)有一環(huán)衛(wèi)河自西向東，市內(nèi)外泄水流可匯入南北流向的外河—上龍河。三、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水泵站按《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》和《室外給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，該站為三級(jí)建筑物。四、基本資料１、地形資料環(huán)衛(wèi)河自西向東，河底高程 4m，底 寬 4m，外河為南北流向。防洪堤頂高程 14.5m，堤坡底為 1:2.5，建站地點(diǎn)高程9m。２、地質(zhì)資料建站地點(diǎn)地勢(shì)平坦，地面下向至 5.04m 為素填土，夾少量碎磚、小石子、植物根，r=190KN/m 3，c=17 KN/m2，內(nèi)磨擦角 φ=13°，[R]=80KN/m2；5.04 米以下 為亞粘土，r=190KN/m3，c=10 KN/m2，內(nèi)磨擦角 φ=18°，[R]=100KN/m2泵站墻后回填土，r=190KN/m 3，c=30 KN/m2，φ=15°，外磨擦角?。?/3-2/3 ）φ。2３、水文資料環(huán)衛(wèi)河末底面高程：▽4.0m環(huán)衛(wèi)河河底寬度：4.0m水組位合：水位 外河 環(huán)衛(wèi)河最高水位 ▽11.0m ▽6.0m設(shè)計(jì)水位 ▽10.5m ▽5.0m最低水位 ▽8.5m ▽4.5m地下水水位 ▽4.0m４、流量資料：排水面積（KM 2）總面積 自排面積 分流面積 勝利站抽排面積排水率m3/s/KM229 12.4 5.6 11 0.36５、交通外河可以行船，附近有公路通往市區(qū)，交通便利。６、電源站址附近有變電所一座，6KV 輸電線路經(jīng)過此站。７、排水時(shí)最高氣溫 37°，最高水溫 25°。五、其它設(shè)計(jì)依據(jù)1、設(shè)計(jì)任務(wù)與指導(dǎo)書 揚(yáng)州大學(xué) 20032、《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50265-973、《水泵站設(shè)計(jì)示例與習(xí)題》4、《中小型泵站設(shè)計(jì)與改造技術(shù)》儲(chǔ)訓(xùn) 劉復(fù)新主編5、《泵站過流設(shè)施與截流閉鎖裝置》 嚴(yán)登豐著6、《中小型泵站設(shè)計(jì)圖集》3第二章 泵站設(shè)計(jì)參數(shù)確定一、設(shè)計(jì)流量確定Q= qA=0.36×11=3.96m3/s式中 q 為排水率（m 3/s/KM2）A 為勝利站抽排面積。二、設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程的確定H=10.5－5=5.5m三、設(shè)計(jì)揚(yáng)程初估H 設(shè) ＝(1+K)H 凈＝1.2×5.5=6.6m取 K=0.2四、確定最大、最小凈揚(yáng)程Hmax=11－5=6mHmin=8.5－5=3.5m4第三章 水泵選型及設(shè)備配套一、水泵機(jī)組選型⑴確定泵型方案根據(jù)上述揚(yáng)程計(jì)算結(jié)果，再加上管路損失，揚(yáng)程按 15%估算，則 H=H+H 損 ＝5.5+5.5×15%=6.3m初選泵型：一般情況下，設(shè)計(jì)揚(yáng)程小于 10 米時(shí)，宜選用軸流泵；5～20 米時(shí)，宜選用混流泵。所以，從產(chǎn)品樣本中選擇 350HW-8、400HW-7、650HW-7 三種泵型進(jìn)行比較。⑵確定各方案中水泵臺(tái)數(shù)型號(hào) 單泵 流量(m 3/s) 設(shè)計(jì) 流量(m 3/s) 臺(tái)數(shù)350HW-8 0.306 3.96 13400HW-7 0.510 3.96 8650HW-7 1.017 3.96 4⑶選擇最佳方案水泵選型原則：首先選用國家已頒布的水泵系列產(chǎn)品和經(jīng)有關(guān)主管部門組織正式鑒定過的產(chǎn)品。所選水泵能滿足泵站設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程的要求。同一個(gè)泵站所選水泵型號(hào)要盡可能一致。按平均揚(yáng)程選型時(shí)，水泵應(yīng)在高效區(qū)運(yùn)行。在最高和最低揚(yáng)程下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能保證水泵安全穩(wěn)定運(yùn)行。有多種泵型可供銷選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)南組運(yùn)行調(diào)度的靈活性、可靠性、運(yùn)行費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、土建投資、主機(jī)發(fā)生事故可能造成的影響進(jìn)行比較論證，從中選出指標(biāo)優(yōu)良的水泵。5從多泥沙水源取水時(shí)，應(yīng)考慮泥沙含量、粒徑對(duì)水泵性能的影響。泵站主機(jī)組的臺(tái)數(shù)一般以 4～8 臺(tái)為宜。因本工程平均揚(yáng)程較低，宜選混流泵，根據(jù)選型原則和選型中應(yīng)考慮的因素初選 650HW-7 型水 泵 4 臺(tái)。因?yàn)樽鳛樾⌒捅谜?、該型?hào)泵泵站建設(shè)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)可能最小，管理運(yùn)行較方便。二、動(dòng)力機(jī)選配⑴動(dòng)力機(jī)類型選擇該站址附近有變電所一座，6KV 輸電線路經(jīng)過此站，本工程擬采用電力拖動(dòng)。本泵站為小型泵站，宜選用異步電動(dòng)機(jī)，初選電機(jī)型號(hào) JS13-12 或 JS137-12。⑵配套功率計(jì)算N 配 =KN 抽 ＝1.3*ρgQH/η=91.3KWN 配 　配套功率 120/90　　135/100⑶確定電機(jī)型號(hào)根據(jù) 650HW-7 型混流 泵，其轉(zhuǎn)速為 485r/min，查《電機(jī)產(chǎn)品樣本》選擇 JS137-12 型異步電動(dòng)機(jī)。５、傳動(dòng)方式選擇選擇直接傳動(dòng)，即聯(lián)軸器傳動(dòng)，直接傳動(dòng)方式傳動(dòng)功率大、傳動(dòng)效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單，維修方便。三、管路配套1、吸水管路設(shè)計(jì)（管材、管徑、管長(zhǎng)、管路附件）管材：選用鋼板卷制管6管徑：管中流速控制在 1.5-2.0m/s 之間D 進(jìn)=(4Q/πV) 0.5=(4*1.017/π*2.0)0.5=805(mm)查找有關(guān)手冊(cè)，選擇 D 進(jìn) 為 800mm～350mm。管長(zhǎng)　 偏心接管 L=2(D-d)+150=2(800-650)+150=450mm取管徑 D=0.8m，吸水管與水 泵進(jìn)出口采用漸縮管連接吸水管采用鋼板卷管，管路接頭處設(shè)置 C25 砼鎮(zhèn)墩.2、水泵安裝高程確定根據(jù)所選泵型，查水泵性能參數(shù)表，水泵吸程 5.5m吸程損失取 15%，進(jìn)水池最低水位 4.5m則水泵安裝高程為H 中 =4.5+5.5×0.85＝9.18m取水泵安裝高程為 9.1m3、水泵底板高程確定泵中心至底板高為 1.23m則水泵底板高程　 H 底 =9.1－1.23=7.87m四、起重機(jī)設(shè)備選配因排水泵站系小型泵站，考慮起重設(shè)備用 SG-2 型單軌小車。性能參數(shù)如下表起重量(KN)提升高度（m）運(yùn)行速度（m/min）手拉力（KN）工字鋼型號(hào)總重量（KG）19.6 3-10 4.5 0.147 30a 58第四章 泵房初步設(shè)計(jì)7一、站址確定及布置站址選在內(nèi)河的正對(duì)面，背靠大壩，真高為 9.0m。二、確定泵房結(jié)構(gòu)型式該排水泵站系小型排水站，考慮到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，泵房通風(fēng)采光和防潮條件好，機(jī)組運(yùn)行、檢修方便等因素，故采用分基式泵房。三、泵房?jī)?nèi)部設(shè)備布置1、機(jī)組布置該機(jī)組只有 4 臺(tái)機(jī)泵，考慮到布置簡(jiǎn)單、整齊，泵房寬度小，故采用單列式直線布置，機(jī)組間距選 1.5m。2、輔助設(shè)施布置配電間：考慮到機(jī)組較少，泵房跨度小，泵房利于通風(fēng)和采光，故采用一端布置，每臺(tái)機(jī)組配用一臺(tái)開關(guān)柜，尺寸為0.8×0.6×2m，柜后空 間 0.8m，柜前 1.5m 的通道，柜兩邊留0.8m 的通道，為避免因 泵房地面積水使電氣設(shè)備采潮，配電間的地面與房?jī)?nèi)的主通道在同一高程上。檢修間：留一間為檢修間，尺寸為 6.24×4m。電纜溝：從開關(guān)柜至機(jī)組的電纜整齊地鋪設(shè)在泵房地面下的電纜溝內(nèi)。排水溝：為了排除水泵水封用的廢水，泵房滲漏水以及檢修水泵時(shí)的廢水，在泵房地面向進(jìn)水池傾斜的坡度設(shè)排水溝，其尺寸為 φ0.4m，3%的坡度。抽真空設(shè)備：當(dāng)水泵正值吸水時(shí)，需充水后才能啟動(dòng)，需用真空泵抽氣充水，設(shè)真空池一座，尺寸為 1×2×1m，真空8泵一臺(tái)，擬選 SZ-1 型真空泵。通道：為便于工作人員巡視和物件搬運(yùn)，設(shè) 1.5m 寬的主通道，設(shè) 1.5m 寬的靠近設(shè)備的各通道。起重設(shè)備：為便于水泵或電動(dòng)機(jī)的安裝和檢修，泵房設(shè)吊車 SG-2 型單軌小 車。⑷泵房尺寸擬定泵房平面尺寸、泵房長(zhǎng)度：根據(jù)機(jī)組臺(tái)數(shù)、機(jī)組基礎(chǔ)在泵房長(zhǎng)度方向的尺寸、機(jī)組間距以及建筑統(tǒng)一模數(shù)制，定為4m×6 間＝24m。泵房寬度，根據(jù)機(jī)組 在泵房跨度方向的尺寸，進(jìn)出水管路和管路附件的長(zhǎng)度，以及安裝檢修和操作所需的空間，并考慮通道寬度要求初步擬定泵房寬度為6.24m。泵房立面尺寸：主機(jī)高：1230mm主通道地面高：10.0m泵房外地面高：10.0m房頂高：房頂高為 14.63m⑸主要構(gòu)件細(xì)部尺寸墻體：磚混結(jié)構(gòu)　 　墻厚 240mm墻基：建在砼底板上,塊磚基礎(chǔ)　 　磚為 Mu7.5，砂漿為M5過梁：必須放在門窗上面，尺寸為 240×240mm寬與墻相同，高度超 過門窗 0.5m圈梁：屋檐下 500mm，現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件9大門：寬 3m，高 2.5m小門：寬 1.2m，高 2.5m窗：　 寬 1.8m，高 1.8m寬 1.8m，高 0.9m屋蓋：采用 C20 現(xiàn)澆整體鋼筋砼平屋蓋?？紤]本工程位于市郊，為了與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)與美觀，采用仿古式琉璃瓦屋蓋。窗戶采用不銹鋼塑鋼窗。雙層玻璃隔音。第五章 進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)一、進(jìn)水池設(shè)計(jì)　1、立面尺寸：池底高程：Hd=4.5-1.0-1.0×cos22°-0.5=2.07m池頂高程：7m2、平面尺寸池寬：B=(n-1)s+D 進(jìn) +2C=(4-1)×4+0.8+1.6×2=16m池長(zhǎng)：L=4.5D 進(jìn) +T=4.5×0.8+0.2≈4m(T=0.25×0.8=0.2)細(xì)部構(gòu)件尺寸：攔污柵：采用 Ф18鋼筋編網(wǎng)，網(wǎng)格 15×15cm，周圍用L8×80×6 角鋼封邊 ，分兩塊拼裝二、前池設(shè)計(jì)⑴擴(kuò)散角 α=40°10⑵池長(zhǎng) L=（B-b）/2g 　　 2=（16-4）/2×g20=16.5m⑶底坡：前池底部做成 i=0.3 的斜坡根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速確定出水管路管徑 d=0.8m，出水管路為鋼板卷材管。管路接頭處設(shè)置 C20 鋼筋砼鎮(zhèn)墩，水泵出口采用控制拍門。出水管線按 1:2.5 的斜坡布置。鎮(zhèn)墩按 1.5×1×2.2m 布置三、引水渠設(shè)計(jì)1、按明渠均勻流方法進(jìn)行試算，確定水深 h 與底寬 b，明渠均勻流公式如下：α=AC√RiQ——設(shè)計(jì)流量（m3/s）C——謝方系數(shù)（m0.5/s） C=R1/6÷nR——水力半徑（m） R=A÷xi——底坡，取 0.0001n——糙率，根據(jù)土質(zhì)情況，取 0.025A——引渠過水?dāng)嗝婷娣e（m 2）；x——濕周（m）H——引渠設(shè)計(jì)水位 mm——引渠邊坡取 2.5h——引渠設(shè)計(jì)底高程 m由以下計(jì)算得，引水渠渠底高程為 3.5m。11引渠設(shè)計(jì)斷面表樁號(hào)間距mH h ho I b m n A x R C Q1 5.00 3.60 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.972 100 4.99 3.59 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.973 100 4.98 3.58 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.974 100 4.97 3.57 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.975 100 4.96 3.56 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.976 100 4.95 3.55 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.977 100 4.94 3.54 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.978 100 4.93 3.53 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.979 100 4.92 3.52 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.972、不沖、不淤流速校核實(shí)際流速 V=Q/A=3.97/10.56=0.376不沖流速 V 不沖 =KQ0.1=0.62×3.97=0.712不淤流速=V 不淤 =0.3~0.4滿足 V 不沖 >V>V 不淤 要求則泵站進(jìn)水池設(shè)計(jì)水位為 4.90m12第六章 泵運(yùn)行工況點(diǎn)校核各種水位校核如下：1、設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程 H 凈 =10.5-4.9=5.6mr= q/F=1.017/(π*0.4052) =1.97m/sξ 局 =ξ進(jìn) +ξ 彎 +ξ 拍 =0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h 局 =(ξ 局 *V2)/2g =2.0×1.972/(2*9.8) =0.396mH 沿 =0.013×q2=0.013×1.0172=0.013mH 通 =5.6+0.396+0.013=6.0m在該工況下，水泵效率 η=87%，在高效區(qū)范圍工作2、最高揚(yáng)程H 凈 =11.0－5.9=5.1mξ 局 =ξ進(jìn) ＋ξ 擴(kuò) +ξ 彎 +ξ 拍 =0.2+0.25+0.15+1.4=2.0r= q/F=1.017/(π*0.4052) =1.97m/sξ 局 =ξ進(jìn) +ξ 彎 +ξ 拍 =0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h 局 =(ξ 局 *V2)/2g =2.0×1.972/(2*9.8) =0.396mH 沿 =0.013×q2=0.013×1.0172=0.013mh 總 =5.1+0.396=0.013=5.5m在該工況下，水泵效率 q =85% 位于高效區(qū)工作3、最低水位H 凈 8.5-4.4=4.1mξ 局 =ξ進(jìn) +ξ擴(kuò) +ξ 彎 +ξ 拍 =0.2+0.25+0.15+1.4=2.0q 1.017r= = =1.97m/sF 3.14×0.4052V2H 局=ξ 局 =2.0× 1.972/(2*9.8) =0.396m2g13h 沿=0.013 ×q2=0.013×1.0172=0.013mH 總=4.1+0.396+0.013=4.5m在該工況下，水泵效率 η=80%，位于高效區(qū)工作。通過以上校核計(jì)算，選用 650HW-7 型混流 泵是適合的。從表可知，水泵最大軸功率 N=80.0kw則配套功率 N 配應(yīng)為 N 配=KN/η 傳=84.8kw選擇 100kw 電動(dòng)機(jī)滿足要求。水泵工作性能表進(jìn)水位 出水位 凈揚(yáng)程 總揚(yáng)程 流量 軸功率工況 m m m m m3/s效率 kw設(shè)計(jì)水位 4.9 10.5 5.6 6.0 1.03 0.87 80最高水位 5.9 11.0 5.1 5.5 1.07 0.85 79最低水位 4.4 8.5 4.1 4.5 1.07 0.80 75第七章 真空泵選型及其它設(shè)計(jì)一、 真空泵選型 擬選 SZ-1 型真空泵。二、泵房穩(wěn)定計(jì)算水泵采用混流泵，泵房采用堤后式布置，未改變?cè)瓭B流通道，因此，泵房的滲流穩(wěn)定不需驗(yàn)算，建站地點(diǎn)高程 9m，地勢(shì)平坦，內(nèi)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，防洪堤頂高程 14.5m，地下水位為 4.0m。14附錄、 畢業(yè)設(shè)計(jì)的一點(diǎn)心得通過這一次水泵站的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在嚴(yán)登豐教授、儲(chǔ)訓(xùn)教授的悉心指導(dǎo)下、通過與同學(xué)交流學(xué)習(xí)、個(gè)人認(rèn)真查閱資料、書本，使我對(duì)水利工程、特別是泵站在理論上有了更加系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)過程中也遇到了一些問題，一些參數(shù)的選用可能與實(shí)際工程有一定的差別。今后我一定保持認(rèn)真學(xué)習(xí)、刻苦鉆研的精神、更好的為水利事業(yè)貢獻(xiàn)自已的力量。1第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)與基本資料一、設(shè)計(jì)任務(wù)完成勝利排水泵站的初步設(shè)計(jì)二、建站目的為對(duì)某市用水環(huán)境進(jìn)行綜合治理，滿足全市排污排澇等需求，擬在該市東區(qū)建一座排水泵站，將水排入外河，市內(nèi)有一環(huán)衛(wèi)河自西向東，市內(nèi)外泄水流可匯入南北流向的外河—上龍河。三、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)水泵站按《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》和《室外給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，該站為三級(jí)建筑物。四、基本資料１、地形資料環(huán)衛(wèi)河自西向東，河底高程 4m，底 寬 4m，外河為南北流向。防洪堤頂高程 14.5m，堤坡底為 1:2.5，建站地點(diǎn)高程9m。２、地質(zhì)資料建站地點(diǎn)地勢(shì)平坦，地面下向至 5.04m 為素填土，夾少量碎磚、小石子、植物根，r=190KN/m 3，c=17 KN/m2，內(nèi)磨擦角 φ=13°，[R]=80KN/m2；5.04 米以下 為亞粘土，r=190KN/m3，c=10 KN/m2，內(nèi)磨擦角 φ=18°，[R]=100KN/m2泵站墻后回填土，r=190KN/m 3，c=30 KN/m2，φ=15°，外磨擦角取（1/3-2/3 ）φ。2３、水文資料環(huán)衛(wèi)河末底面高程：▽4.0m環(huán)衛(wèi)河河底寬度：4.0m水組位合：水位 外河 環(huán)衛(wèi)河最高水位 ▽11.0m ▽6.0m設(shè)計(jì)水位 ▽10.5m ▽5.0m最低水位 ▽8.5m ▽4.5m地下水水位 ▽4.0m４、流量資料：排水面積（KM 2）總面積 自排面積 分流面積 勝利站抽排面積排水率m3/s/KM229 12.4 5.6 11 0.36５、交通外河可以行船，附近有公路通往市區(qū)，交通便利。６、電源站址附近有變電所一座，6KV 輸電線路經(jīng)過此站。７、排水時(shí)最高氣溫 37°，最高水溫 25°。五、其它設(shè)計(jì)依據(jù)1、設(shè)計(jì)任務(wù)與指導(dǎo)書 揚(yáng)州大學(xué) 20032、《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50265-973、《水泵站設(shè)計(jì)示例與習(xí)題》4、《中小型泵站設(shè)計(jì)與改造技術(shù)》儲(chǔ)訓(xùn) 劉復(fù)新主編5、《泵站過流設(shè)施與截流閉鎖裝置》 嚴(yán)登豐著6、《中小型泵站設(shè)計(jì)圖集》3第二章 泵站設(shè)計(jì)參數(shù)確定一、設(shè)計(jì)流量確定Q= qA=0.36×11=3.96m3/s式中 q 為排水率（m 3/s/KM2）A 為勝利站抽排面積。二、設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程的確定H=10.5－5=5.5m三、設(shè)計(jì)揚(yáng)程初估H 設(shè) ＝(1+K)H 凈＝1.2×5.5=6.6m取 K=0.2四、確定最大、最小凈揚(yáng)程Hmax=11－5=6mHmin=8.5－5=3.5m4第三章 水泵選型及設(shè)備配套一、水泵機(jī)組選型⑴確定泵型方案根據(jù)上述揚(yáng)程計(jì)算結(jié)果，再加上管路損失，揚(yáng)程按 15%估算，則 H=H+H 損 ＝5.5+5.5×15%=6.3m初選泵型：一般情況下，設(shè)計(jì)揚(yáng)程小于 10 米時(shí)，宜選用軸流泵；5～20 米時(shí)，宜選用混流泵。所以，從產(chǎn)品樣本中選擇 350HW-8、400HW-7、650HW-7 三種泵型進(jìn)行比較。⑵確定各方案中水泵臺(tái)數(shù)型號(hào) 單泵 流量(m 3/s) 設(shè)計(jì) 流量(m 3/s) 臺(tái)數(shù)350HW-8 0.306 3.96 13400HW-7 0.510 3.96 8650HW-7 1.017 3.96 4⑶選擇最佳方案水泵選型原則：首先選用國家已頒布的水泵系列產(chǎn)品和經(jīng)有關(guān)主管部門組織正式鑒定過的產(chǎn)品。所選水泵能滿足泵站設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程的要求。同一個(gè)泵站所選水泵型號(hào)要盡可能一致。按平均揚(yáng)程選型時(shí)，水泵應(yīng)在高效區(qū)運(yùn)行。在最高和最低揚(yáng)程下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)能保證水泵安全穩(wěn)定運(yùn)行。有多種泵型可供銷選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)南組運(yùn)行調(diào)度的靈活性、可靠性、運(yùn)行費(fèi)用、輔助設(shè)備費(fèi)用、土建投資、主機(jī)發(fā)生事故可能造成的影響進(jìn)行比較論證，從中選出指標(biāo)優(yōu)良的水泵。5從多泥沙水源取水時(shí)，應(yīng)考慮泥沙含量、粒徑對(duì)水泵性能的影響。泵站主機(jī)組的臺(tái)數(shù)一般以 4～8 臺(tái)為宜。因本工程平均揚(yáng)程較低，宜選混流泵，根據(jù)選型原則和選型中應(yīng)考慮的因素初選 650HW-7 型水 泵 4 臺(tái)。因?yàn)樽鳛樾⌒捅谜?、該型?hào)泵泵站建設(shè)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)可能最小，管理運(yùn)行較方便。二、動(dòng)力機(jī)選配⑴動(dòng)力機(jī)類型選擇該站址附近有變電所一座，6KV 輸電線路經(jīng)過此站，本工程擬采用電力拖動(dòng)。本泵站為小型泵站，宜選用異步電動(dòng)機(jī)，初選電機(jī)型號(hào) JS13-12 或 JS137-12。⑵配套功率計(jì)算N 配 =KN 抽 ＝1.3*ρgQH/η=91.3KWN 配 　配套功率 120/90　　135/100⑶確定電機(jī)型號(hào)根據(jù) 650HW-7 型混流 泵，其轉(zhuǎn)速為 485r/min，查《電機(jī)產(chǎn)品樣本》選擇 JS137-12 型異步電動(dòng)機(jī)。５、傳動(dòng)方式選擇選擇直接傳動(dòng)，即聯(lián)軸器傳動(dòng)，直接傳動(dòng)方式傳動(dòng)功率大、傳動(dòng)效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單，維修方便。三、管路配套1、吸水管路設(shè)計(jì)（管材、管徑、管長(zhǎng)、管路附件）管材：選用鋼板卷制管6管徑：管中流速控制在 1.5-2.0m/s 之間D 進(jìn)=(4Q/πV) 0.5=(4*1.017/π*2.0)0.5=805(mm)查找有關(guān)手冊(cè)，選擇 D 進(jìn) 為 800mm～350mm。管長(zhǎng)　 偏心接管 L=2(D-d)+150=2(800-650)+150=450mm取管徑 D=0.8m，吸水管與水 泵進(jìn)出口采用漸縮管連接吸水管采用鋼板卷管，管路接頭處設(shè)置 C25 砼鎮(zhèn)墩.2、水泵安裝高程確定根據(jù)所選泵型，查水泵性能參數(shù)表，水泵吸程 5.5m吸程損失取 15%，進(jìn)水池最低水位 4.5m則水泵安裝高程為H 中 =4.5+5.5×0.85＝9.18m取水泵安裝高程為 9.1m3、水泵底板高程確定泵中心至底板高為 1.23m則水泵底板高程　 H 底 =9.1－1.23=7.87m四、起重機(jī)設(shè)備選配因排水泵站系小型泵站，考慮起重設(shè)備用 SG-2 型單軌小車。性能參數(shù)如下表起重量(KN)提升高度（m）運(yùn)行速度（m/min）手拉力（KN）工字鋼型號(hào)總重量（KG）19.6 3-10 4.5 0.147 30a 58第四章 泵房初步設(shè)計(jì)7一、站址確定及布置站址選在內(nèi)河的正對(duì)面，背靠大壩，真高為 9.0m。二、確定泵房結(jié)構(gòu)型式該排水泵站系小型排水站，考慮到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便，泵房通風(fēng)采光和防潮條件好，機(jī)組運(yùn)行、檢修方便等因素，故采用分基式泵房。三、泵房?jī)?nèi)部設(shè)備布置1、機(jī)組布置該機(jī)組只有 4 臺(tái)機(jī)泵，考慮到布置簡(jiǎn)單、整齊，泵房寬度小，故采用單列式直線布置，機(jī)組間距選 1.5m。2、輔助設(shè)施布置配電間：考慮到機(jī)組較少，泵房跨度小，泵房利于通風(fēng)和采光，故采用一端布置，每臺(tái)機(jī)組配用一臺(tái)開關(guān)柜，尺寸為0.8×0.6×2m，柜后空 間 0.8m，柜前 1.5m 的通道，柜兩邊留0.8m 的通道，為避免因 泵房地面積水使電氣設(shè)備采潮，配電間的地面與房?jī)?nèi)的主通道在同一高程上。檢修間：留一間為檢修間，尺寸為 6.24×4m。電纜溝：從開關(guān)柜至機(jī)組的電纜整齊地鋪設(shè)在泵房地面下的電纜溝內(nèi)。排水溝：為了排除水泵水封用的廢水，泵房滲漏水以及檢修水泵時(shí)的廢水，在泵房地面向進(jìn)水池傾斜的坡度設(shè)排水溝，其尺寸為 φ0.4m，3%的坡度。抽真空設(shè)備：當(dāng)水泵正值吸水時(shí)，需充水后才能啟動(dòng)，需用真空泵抽氣充水，設(shè)真空池一座，尺寸為 1×2×1m，真空8泵一臺(tái)，擬選 SZ-1 型真空泵。通道：為便于工作人員巡視和物件搬運(yùn)，設(shè) 1.5m 寬的主通道，設(shè) 1.5m 寬的靠近設(shè)備的各通道。起重設(shè)備：為便于水泵或電動(dòng)機(jī)的安裝和檢修，泵房設(shè)吊車 SG-2 型單軌小 車。⑷泵房尺寸擬定泵房平面尺寸、泵房長(zhǎng)度：根據(jù)機(jī)組臺(tái)數(shù)、機(jī)組基礎(chǔ)在泵房長(zhǎng)度方向的尺寸、機(jī)組間距以及建筑統(tǒng)一模數(shù)制，定為4m×6 間＝24m。泵房寬度，根據(jù)機(jī)組 在泵房跨度方向的尺寸，進(jìn)出水管路和管路附件的長(zhǎng)度，以及安裝檢修和操作所需的空間，并考慮通道寬度要求初步擬定泵房寬度為6.24m。泵房立面尺寸：主機(jī)高：1230mm主通道地面高：10.0m泵房外地面高：10.0m房頂高：房頂高為 14.63m⑸主要構(gòu)件細(xì)部尺寸墻體：磚混結(jié)構(gòu)　 　墻厚 240mm墻基：建在砼底板上,塊磚基礎(chǔ)　 　磚為 Mu7.5，砂漿為M5過梁：必須放在門窗上面，尺寸為 240×240mm寬與墻相同，高度超 過門窗 0.5m圈梁：屋檐下 500mm，現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件9大門：寬 3m，高 2.5m小門：寬 1.2m，高 2.5m窗：　 寬 1.8m，高 1.8m寬 1.8m，高 0.9m屋蓋：采用 C20 現(xiàn)澆整體鋼筋砼平屋蓋?？紤]本工程位于市郊，為了與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)與美觀，采用仿古式琉璃瓦屋蓋。窗戶采用不銹鋼塑鋼窗。雙層玻璃隔音。第五章 進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)一、進(jìn)水池設(shè)計(jì)　1、立面尺寸：池底高程：Hd=4.5-1.0-1.0×cos22°-0.5=2.07m池頂高程：7m2、平面尺寸池寬：B=(n-1)s+D 進(jìn) +2C=(4-1)×4+0.8+1.6×2=16m池長(zhǎng)：L=4.5D 進(jìn) +T=4.5×0.8+0.2≈4m(T=0.25×0.8=0.2)細(xì)部構(gòu)件尺寸：攔污柵：采用 Ф18鋼筋編網(wǎng)，網(wǎng)格 15×15cm，周圍用L8×80×6 角鋼封邊 ，分兩塊拼裝二、前池設(shè)計(jì)⑴擴(kuò)散角 α=40°10⑵池長(zhǎng) L=（B-b）/2g 　　 2=（16-4）/2×g20=16.5m⑶底坡：前池底部做成 i=0.3 的斜坡根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速確定出水管路管徑 d=0.8m，出水管路為鋼板卷材管。管路接頭處設(shè)置 C20 鋼筋砼鎮(zhèn)墩，水泵出口采用控制拍門。出水管線按 1:2.5 的斜坡布置。鎮(zhèn)墩按 1.5×1×2.2m 布置三、引水渠設(shè)計(jì)1、按明渠均勻流方法進(jìn)行試算，確定水深 h 與底寬 b，明渠均勻流公式如下：α=AC√RiQ——設(shè)計(jì)流量（m3/s）C——謝方系數(shù)（m0.5/s） C=R1/6÷nR——水力半徑（m） R=A÷xi——底坡，取 0.0001n——糙率，根據(jù)土質(zhì)情況，取 0.025A——引渠過水?dāng)嗝婷娣e（m 2）；x——濕周（m）H——引渠設(shè)計(jì)水位 mm——引渠邊坡取 2.5h——引渠設(shè)計(jì)底高程 m由以下計(jì)算得，引水渠渠底高程為 3.5m。11引渠設(shè)計(jì)斷面表樁號(hào)間距mH h ho I b m n A x R C Q1 5.00 3.60 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.972 100 4.99 3.59 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.973 100 4.98 3.58 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.974 100 4.97 3.57 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.975 100 4.96 3.56 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.976 100 4.95 3.55 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.977 100 4.94 3.54 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.978 100 4.93 3.53 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.979 100 4.92 3.52 1.41 0.0001 4.0 2.5 0.025 10.56 11.57 0.91 39.39 3.972、不沖、不淤流速校核實(shí)際流速 V=Q/A=3.97/10.56=0.376不沖流速 V 不沖 =KQ0.1=0.62×3.97=0.712不淤流速=V 不淤 =0.3~0.4滿足 V 不沖 >V>V 不淤 要求則泵站進(jìn)水池設(shè)計(jì)水位為 4.90m12第六章 泵運(yùn)行工況點(diǎn)校核各種水位校核如下：1、設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程 H 凈 =10.5-4.9=5.6mr= q/F=1.017/(π*0.4052) =1.97m/sξ 局 =ξ進(jìn) +ξ 彎 +ξ 拍 =0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h 局 =(ξ 局 *V2)/2g =2.0×1.972/(2*9.8) =0.396mH 沿 =0.013×q2=0.013×1.0172=0.013mH 通 =5.6+0.396+0.013=6.0m在該工況下，水泵效率 η=87%，在高效區(qū)范圍工作2、最高揚(yáng)程H 凈 =11.0－5.9=5.1mξ 局 =ξ進(jìn) ＋ξ 擴(kuò) +ξ 彎 +ξ 拍 =0.2+0.25+0.15+1.4=2.0r= q/F=1.017/(π*0.4052) =1.97m/sξ 局 =ξ進(jìn) +ξ 彎 +ξ 拍 =0.2+0.25+0.15+1.4=2.0h 局 =(ξ 局 *V2)/2g =2.0×1.972/(2*9.8) =0.396mH 沿 =0.013×q2=0.013×1.0172=0.013mh 總 =5.1+0.396=0.013=5.5m在該工況下，水泵效率 q =85% 位于高效區(qū)工作3、最低水位H 凈 8.5-4.4=4.1mξ 局 =ξ進(jìn) +ξ擴(kuò) +ξ 彎 +ξ 拍 =0.2+0.25+0.15+1.4=2.0q 1.017r= = =1.97m/sF 3.14×0.4052V2H 局=ξ 局 =2.0× 1.972/(2*9.8) =0.396m2g13h 沿=0.013 ×q2=0.013×1.0172=0.013mH 總=4.1+0.396+0.013=4.5m在該工況下，水泵效率 η=80%，位于高效區(qū)工作。通過以上校核計(jì)算，選用 650HW-7 型混流 泵是適合的。從表可知，水泵最大軸功率 N=80.0kw則配套功率 N 配應(yīng)為 N 配=KN/η 傳=84.8kw選擇 100kw 電動(dòng)機(jī)滿足要求。水泵工作性能表進(jìn)水位 出水位 凈揚(yáng)程 總揚(yáng)程 流量 軸功率工況 m m m m m3/s效率 kw設(shè)計(jì)水位 4.9 10.5 5.6 6.0 1.03 0.87 80最高水位 5.9 11.0 5.1 5.5 1.07 0.85 79最低水位 4.4 8.5 4.1 4.5 1.07 0.80 75第七章 真空泵選型及其它設(shè)計(jì)一、 真空泵選型 擬選 SZ-1 型真空泵。二、泵房穩(wěn)定計(jì)算水泵采用混流泵，泵房采用堤后式布置，未改變?cè)瓭B流通道，因此，泵房的滲流穩(wěn)定不需驗(yàn)算，建站地點(diǎn)高程 9m，地勢(shì)平坦，內(nèi)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，防洪堤頂高程 14.5m，地下水位為 4.0m。14附錄、 畢業(yè)設(shè)計(jì)的一點(diǎn)心得通過這一次水泵站的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在嚴(yán)登豐教授、儲(chǔ)訓(xùn)教授的悉心指導(dǎo)下、通過與同學(xué)交流學(xué)習(xí)、個(gè)人認(rèn)真查閱資料、書本，使我對(duì)水利工程、特別是泵站在理論上有了更加系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)過程中也遇到了一些問題，一些參數(shù)的選用可能與實(shí)際工程有一定的差別。今后我一定保持認(rèn)真學(xué)習(xí)、刻苦鉆研的精神、更好的為水利事業(yè)貢獻(xiàn)自已的力量。