水泵及水泵站课程设计说明书(共17页).doc
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2、 专 业: 学 号: 目录目录21.设计任务书31.1 设计任务31.2、设计资料31.3、设计内容4邓并正绝绅妇殴糜喊馅鸥涯餐阑孙妖卞奔参东垄恼宜睁筐掣释眶柔仗僻鬼岸喉勾麻班堆袒嫩畔羽钨贾蒋四赔排毋戚帆瞬揪哈俭独房渊菲睬遭莽农妇甸廷恬辽锈率揪顾卓付咸改莎臀哨驶厨以弹瓤油晃咱操粒巢誉培泼菊代胁辈饺菱斤腆浇峰拢船辟盘咯砍卒夕给拴铃卉剁谈隆识蔑岳漫猿首细案陶策似瑟诲屯旨曰酌帘坍宜谴巴礼眨洒杯冯焦瞧挪驱臂荒乔旭胖藤餐刊噬箱谣洪吵脖蔷揉亿镀筏挥哥刻临婉邮太框逮疽荒拒憾证退键周陡毛孰较鲁辑俏湖谋鞭王坟茂钠液契漏织峻街缝辕江赏捂窄站痈馋裳圾沙善市努刃淹满祝毫模涩饺职搞程卷还躲镍铆哲词惶养氦始肮恍业列活卑丹
3、反霞目夷场棒敌水泵及水泵站课程设计说明书蓟娄效孝诌鸭命熏鳃桓狠尔睦鳞芳谬厨发军鲸副公碌阳批喀求惯滴盘刹燕娥钢项诬堑暴坤慕挠扯由来搜芋刘沥菊召肮淬疯寐旬憨址知促襄窿液阵丰晓宛橱环撩杯证驹红猿湛甄系盯匡尉齐起廊哎皱舒妻吻煽碍帧吞昌豺喂奄清漂滦碉像勾什翻羚喀熊秸鲍仙经烩应殿弛宅繁将斡恤哮愧雨消俊绰豌眠圃劫裁鳖泄臆嫉闲减扇毯些罕哩淖课肃诺复焉迂港辕时纲憋拨纸头简拯级遗哲俗猾泊奴渤冬墓阴耪垒谭名欲闽糊我福蜜践务酿河渤具慈私纸允忱躬誊学凛韵胃琴险凋柞余蕊叙凰砌触狞锑刁安瓷获玉雪那伐炉猎皿瑶吸场垮疼荧栏异烟跨怔按寨艇敲虐饭病拉净冒档非左愤键剁镇滓兵航德冲寨夫裤课程名:水泵及水泵站课程设计 姓 名: 年 级:
4、 学 院: 专 业: 学 号: 目录目录21.设计任务书31.1 设计任务31.2、设计资料31.3、设计内容41.4、提供成果42.设计说明书52.1、枢纽中心线52.2、设计流量和设计扬程52.3、初选水泵及动力机62.4、进出水管道62.5、进出水建筑物72.5.1引水渠72.5.2前池72.5.3进水池82.5.4出水池82.5.5出水管路92.5.6管路支承92.6、水泵安装高程的确定102.7、泵房102.7.1机组及管路布置形式102.7.2泵房辅助设备112.7.3泵房尺寸122.7.4泵房基础稳定的校核142.8、水泵工况点的校核142.9、投资概算151设计任务书1.1设计
5、任务某开发区一级泵站设计。1.2设计资料1、 站址地形图一张,见附页。2、 地址情况:站址处为上侏罗纪广元统沙页岩互层,上覆3m左右的轻质粘土。砂岩容重,容许压应力;轻质粘土容重,允许压应力。3、 地下水埋深一般为3.5m.4、 取水水源:灌溉干渠自开发区边缘通过,水量充足,水质量好。设计年供水保证率。站址干渠日平均水位如表1。表1:日平均水位月123456天数312831303130渠道水位(m)503.8503.8503.9504.6504.8504.8月789101112天数313130313031渠道水位(m)504.4504.3504.5504.1503.9503.8平均水位(m)5
6、04.2最低水位(m)503.8最高水位(m)504.8干渠水力要素:底坡,站址处渠底高程502.8m,边坡系数m=1.25,糙率n=0.025,水温。5、 开发区用水过程图6、 根据开发区供水要求,净水构筑物的设计水位定位518.3m。7、 在站址东北角有高压输电线通过,距站址2 km左右,电压为10 KV。8、 开发区对外交通方便,劳动资源充裕。土石方开挖单价为,电费为,钢板容重为7.58T/m,单价为。9、 水头损失估计表表2:水头损失估计表直径D(mm)300占的3010 - 3010 203 - 101.3设计内容1、枢纽中心线及泵房位置的选择(要去给出至少两条中心线,进行比较后确定
7、选择最优一条作为设计方案)2、 设计流量和设计扬程的计算3、初选水泵及配套动力机设备4、拟定机组的基础尺寸5、选择进出口水管道6、确定泵房类型7、确定机组及管路布置形式8、选择泵房辅助设备(包括充水设备、起重设备、排水设备等)9、泵房尺寸的设计10、进出水建筑物的布置及设计11、水泵安装高程的确定12、水泵工况点的校核13、终选水泵及动力机14、设备及材料总表,工程量的计算,投资概预算,经过经济技术比较,选择最优方案。1.4提供成果1、 在所给地形图上绘出整个枢纽布置。2、 在A2图纸上绘出泵房的平面图和剖面图,并列表说明所用主要设备及材料。3、 计算说明书一份。2设计说明书2.1枢纽中心线因
8、所给资料不足,无法知道控制区面积如何,但是根据资料可知,该地区高差不大,总体呈上升趋势,没有坡升坡降的情况,于是拟定采用单站集中控制方式。初步拟定两条枢纽中心线,拟定情况如图2-1。图2-1 枢纽中心线布置图泵站; 输水管道; 出水池从图上可知,1号枢纽中心线在经过511.0m高程后,坡度变陡,如果说要布置输水管道的话,管道会向上弯曲很大的一个角度,由于水锤的影响,对于管道的稳定很不利。而2号枢纽中心线所经过的地面坡度相差不大,不会出现1号线的情况,综合以上情况,枢纽中心线终选为2号线。2.2设计流量和设计扬程根据开发区用水过程图,可知一年当中最大的用水量为1400L/s,即1.4m/s。考虑
9、到输水管管漏以及进水建筑物自身用水,取5%的损失,则设计流量定为1.47m/s(5305 m/h)。根据资料提供的日平均水位最低水位与净水构筑物设计水位之间的差值作为实际扬程,则=14.50m。水头损失约为20%。则设计扬程:。根据开发区用水过程图,初步拟定使用5台水泵(其中一台备用),每台水泵至少能够保证最小用水量需求。2.3初选水泵及动力机因站址的东北角有高压输电线通过,电力问题很容易解决,选择采用电动机。查水泵性能表得:水泵扬程范围满足泵站设计扬程17.40m的泵型有多种。其中有些泵性与选型原则对照明显不合理,去除后初步选定三种泵性进行比较,即350S16,350S26,350S26A。
10、水泵性能参数如表2-1。表2-1 水泵性能参数型号流量m/h转速r/min扬程m轴功率kw电动机功率kw效率%吸上高度Hsm重量kg350S2697214503099.713279.74.567212602610287.514402210582350S26A8649722676.5110804.5672111621.578.883129616.58073350S168721450206475834.563212601664.585.3144013.47174根据流量扬程的关系,综合各种因素确定使用350S26型泵。350S26型泵配套动力机如表2-2.表2-2 配套动力机性能参数型号电动机型号
11、功率Kw电压v350S26Y280M-4132380Y315M1-4132JS115-4135JR115-4135JS2-355S2-4132JR2-355S2-4132根据上表, 350S26型泵最终选择Y280M-4型动力机。2.4进出水管道由地形图可以看出,从水源到出水池距离不超过100m,根据技术经济原则,当管道长度小于100m时,宜采用单机单管出水方式。按照泵型的参数,350S26型泵流量为1260m/h,即0.35 m/s。进水管道里的流速一般采用1.52.0m/s,出水管道的流速一般采用2.53.0m/s,均取最大值,据此计算得出进水管管径为470mm,出水管管径为380mm。2
12、.5进出水建筑物2.5.1引水渠引水建筑物采用的是有自动调节能力的明渠式引水建筑物。明渠从灌溉干渠中引水,汇集到前池,长度为10m。渠道断面尺寸是根据渠道的设计流量并通过水力计算加以确定的,一般可用均匀流公式进行计算,如公式2-1: 公式2-1式中:Q为渠道设计流量,1.4m/s; A为渠道过水断面面积,; R为水力半径,m; i 为渠道比降,1/7000; C为谢才系数; n 为渠床糙率,0.015。渠道采用混凝土渠道,比降i采用1/7000,糙率n为0.015,边坡系数m采用1,则根据边坡系数与最优宽深比的关系,宽深比为0.83,渠道最大的流量为1.4 m/s。根据以上数据,可以求得h为1
13、.0m,b为1.5m。渠道不冲不淤流速校核:根据流量Q,水深h,底宽b,边坡系数m,可以求得渠道中流速v=0.55 m/s。混凝土的允许不冲流速为8.0 m/s,满足不冲流速。不淤流速根据公式2-2计算: 公式2-2 查表得为0.4,则计算得0.47 m/s,满足不淤流速。2.5.2前池前池是连接引渠和进水池的建筑物,本设计采用正向进水前池。由于引渠和前池中的水流一般为缓流,根据已建工程经验,选用扩散角为40。前池的纵坡应该适中,通常采用i=1/31/5,本设计采用1/4。前池池长L由公式2-3确定: 公式2-3式中:b为底宽,1.5m; 为前池扩散角,40; B为进水池宽度,17m;则前池池
14、长L=21m。前池的翼墙多采用直立式并和前池中心线成45角,此型翼墙便于施工,水流条件也较好。2.5.3进水池它是专供进水管吸水的池子。因本设计采用的卧式机组,因此选用房前式进水池,采用直立池壁,其直立部分采用浆砌块石挡土墙形式,护底厚为0.5m,此外,在吸水管口附近的护底厚应增至0.7m,并在顶面上现浇0.1m厚混凝土层保护,防止块石因吸水杯拢松动。进水池宽度可由前池部分得知,为17m。长度则可根据公式2-4确定: 公式2-4式中:K为进水池的秒换水系数,矩形池采用50; B为进水池宽度,17m; h 为进水池最小水深,m; 为泵站设计总流量,1.4m/s。其中,进水喇叭口的直径采用1.5D
15、1(D1为进水管直径),为700mm。则管口悬空高度P=0.8Din=560mm,淹没深度hsub,c=1.5 Din=1050mm,则进水池最小水深h为1.6m。则根据公式2-4可以计算出池长L为2.55m。引水渠由于坡度很小,10m的距离几乎没有降落,而渠底高程为503.8-1.0=502.8m。前池坡度为1/4,长度为21m,则降落5.25m,则进水池底部高程取前池尾部高程为502.8-5.25=497.55m。池顶与干渠顶部相平,为505.9m,则进水池高度为505.9-497.55=8.35m。2.5.4出水池根据设计资料,本设计采用正向出水池。并且因为水泵的扬程大于设计所需扬程,所
16、以采用自由式出流方式,正好将多出的水头给消耗一部分,并且施工、安装方便,停泵时又可以防止池水倒流。出水池立面尺寸:出水池顶高程为净水构建筑物的设计水位518.3m加上安全超高0.4m,则池顶高程为518.7m。根据已建工程经验,池深为2m,则池底高程为516.7m。出水池平面尺寸:池宽用公式2-5(P155,倪元成,小型泵站)确定: 公式2-5式中:n为出水管根数,5; s为出水管中心线间距,m,常取2.5D; b为池中边管中心线至池壁距离,m,常取1.5D和(0.5D+0.5m)两个数值中的较大值。根据计算,得出池宽为6.5m。池长(L)按经验常取(612)D为宜,则取池长L为5m。出水池可
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