泵與泵站課程設(shè)計(jì)(包括CAD圖紙及表格數(shù)據(jù))匯總

1、組別： 組長： 組員： 班級(jí)： 指導(dǎo)老師:蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院水泵與水泵站課程設(shè)計(jì)目 錄設(shè)計(jì)說明書 1第一章 總體規(guī)劃 1第二章機(jī)組的選型 4第一節(jié)初選泵型 4第二節(jié)動(dòng)力機(jī)選型 6第三節(jié)傳動(dòng)設(shè)備選擇 7第三章管道設(shè)計(jì) 8第四章工況點(diǎn)的確定和校核 13第五章離心泵安裝高程的確定 21第六章鎮(zhèn)墩設(shè)計(jì) 23第一節(jié)壓力水管的水擊計(jì)算 23第二節(jié)鎮(zhèn)墩設(shè)計(jì) 24第七章機(jī)房的設(shè)計(jì) 27第一節(jié)泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇 27第二節(jié) 機(jī)房的內(nèi)部布置 27第三節(jié)主機(jī)房的尺寸 29第四節(jié)機(jī)房的內(nèi)部布置 33第八章設(shè)計(jì)心得 4042任務(wù)書、設(shè)計(jì)任務(wù)徽城地區(qū)給水工程一級(jí)泵站設(shè)計(jì)。、設(shè)計(jì)資料（一）基本情況：徽城地處華東

2、平原，城區(qū)建筑多為三層，最高五層。為滿足城市生活及生產(chǎn)用水需要，擬建徽城地區(qū)給水工程。此工程主要包括取水工程，凈水工程及輸水工程三個(gè)分工程。一級(jí)泵站是取水工程和輸水工程中的一部分。徽城地區(qū)水資源豐富，有沿河地表水和地下水可利用。附徽城總平面圖一張。（二）地質(zhì)及水文資料：在擬建一級(jí)泵站的河流斷面及凈水廠的空地布置有鉆孔。由地質(zhì)柱狀圖可看出，02m深為沙礫土，以下為頁巖。沿河徽城段百年一遇最高水位40.36m,最低水位32.26m,正常水位36.51m?；粘堑紫滤徽嗥骄?8.5m左右（系黃海高程）。（三）氣象資料：年平均氣溫，最高氣溫，最低氣溫，最大凍土深度。主導(dǎo)風(fēng)向，夏季為東南風(fēng)，冬季為西

3、北風(fēng)。（四）用水量資料：對于一級(jí)泵站，最大日用水量近期為3萬噸/日，遠(yuǎn)期為萬噸/日。最大日用水量情況詳見附表。（五）凈水廠設(shè)計(jì)資料：凈水廠布置情況見附圖。凈水廠內(nèi)沉淀池進(jìn)水口設(shè)計(jì)水位，清水池最高水位。清水池容積須本 次設(shè)計(jì)確定。（六）輸水管網(wǎng)設(shè)計(jì)資料：凈水廠至水塔輸水管道長度為2500s水塔最低水位為 65.8m,最高水位為68.3m,正常水位為66.3m o水塔調(diào)節(jié)容積設(shè)計(jì)為最高日用水量的5嗆8%凈水廠預(yù)沉池最低水位為 41.8m,最高水位為 41.3m,正常水位為 41.5m。凈水廠清水池最低水位為 39.8m,最高水位為39.3m,正常水位為39.5m。（七）其它資料：地震等級(jí)，五級(jí)；地

4、基承載力2.5 ,可保證二級(jí)負(fù)荷供電。三、設(shè)計(jì)要求要求獨(dú)立完成所要完成任務(wù)，成果包括設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書，要求設(shè)計(jì)成果按目錄 裝訂成冊。（一）圖紙包括以下內(nèi)容：1 .樞紐平面布置圖（草圖，比例1: 200）;2 .泵房平面圖，泵房縱，橫剖面圖（比例自定） ；3 .水泵基礎(chǔ)詳圖（3號(hào)圖，比例自定）；4 .取水頭部及吸水井設(shè)計(jì)草圖（比例自定） 。（二）設(shè)計(jì)說明書包括以下內(nèi)容：1,概括建站的目的，設(shè)計(jì)任務(wù)，資料分析，設(shè)計(jì)所依據(jù)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)；2 .機(jī)電設(shè)備選擇的依據(jù)和計(jì)算；3 .泵站各建筑物的型式，結(jié)構(gòu)選擇的依據(jù)，計(jì)算結(jié)果及草圖；4 .泵房尺寸擬訂的依據(jù)和設(shè)備布置的說明；5 .驗(yàn)證機(jī)組選擇的合

5、理性，并說明在使用中應(yīng)注意的問題；6 .必要的附圖、附表、參考文獻(xiàn)；7 。結(jié)束語。包括對泵站設(shè)計(jì)的評價(jià)、收獲、和存在的問題，改進(jìn)意見。設(shè)計(jì)說明書徽城地處華東平原，城區(qū)建筑多位三層或?yàn)槲鍖?。水資源豐富，有沿河地表水及地下水可以利用，為滿足城市生活及生產(chǎn)用水需要，擬建徽城縣給水工程。此工程主要包括：取水工程、凈水工程及輸水工程。本項(xiàng)目僅包括輸水一部分，剩下部分由其他單 位完成。該縣最大日用水量設(shè)計(jì)近期為8萬噸，要求遠(yuǎn)期發(fā)展到12萬噸。該水廠設(shè)產(chǎn)后，將大大改善徽城的用水情況。采用固定的二級(jí)泵房將水從清水池送入水塔，進(jìn)水廠 至水塔輸水管道長度為2500ml清水池最高水位40.3m,最低水位38.2m；

6、水塔最高水位 68.3m,最低水位為65.8m。水塔容積尚需本次設(shè)計(jì)確定，水塔調(diào)節(jié)容積設(shè)計(jì)在最高日用 水量的5%-8%第一章總體規(guī)劃一、流量和揚(yáng)程的確定（一）流量 kdkhwq=ta-水廠日用水系數(shù)，1.05左右;kd-日變化系數(shù),1.11.5;kh-小時(shí)變化系數(shù)，1.31.6;w-日平均用水量.1 105 1.05 1.3 1.453,近期流重： “ =2.291m /s=2291l/s3600 24一一一_5一一 一一1 2101 051 31 4533600 24遠(yuǎn)期流量：qmin= -=2.7495m7s=2749.5l/s（二）揚(yáng)程h stmax=z 0max-z bminh stm

7、in=z 0min-z bmaxzo水塔水位，m;zb清水池水位，m.hstmax=68.3m-38.2m=30.1mh stmin=65.8m-40.3m=25.5m設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程hst為水塔最高水位與吸水井最底水位之差。設(shè)計(jì)靜揚(yáng)程為 hst=68.3m-40.3m=28m輸水過程的損失初步設(shè)為設(shè)計(jì)靜揚(yáng)程的15%所以設(shè)計(jì)揚(yáng)程為:h=h st+hw=1.15h st=34.62m=35mh min=1.15h stmin=29.33m=29mh max =1.15 h stmax =34.615m=34.6m第二章機(jī)組的選型第一節(jié)初選泵型一、水泵選型原則（一）首先選用國家已頒布的水泵系列產(chǎn)品和經(jīng)有

8、關(guān)主管部門組織正式鑒定過的產(chǎn)品。（二）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。（三）同一個(gè)泵站所選水泵型號(hào)要盡可能一致。（4） 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。（5） 有多種泵型可供銷選擇時(shí)，應(yīng)對兩組運(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。（六）從多泥沙水源取水時(shí)，應(yīng)考慮泥沙含量、粒徑對水泵性能的影響。（七） 泵站主機(jī)組的臺(tái)數(shù)一般以48臺(tái)為宜。因本工程平均揚(yáng)程較低，壓水管道長，所以選用離心泵。根據(jù)選型原則和選型中應(yīng)考慮 的因素初選500s35型

9、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、選型方法（一）計(jì)算確定泵站設(shè)計(jì)流量和平均揚(yáng)程。此時(shí)管路尚未布置，其管路水頭損失，在 粗選泵型的規(guī)劃階段可以估算。其方法是根據(jù)設(shè)計(jì)流量的大小，粗?jǐn)M水泵臺(tái)數(shù)，算出單 泵流量，然后用單泵流量和實(shí)際揚(yáng)程（凈揚(yáng)程）參考表 2-1估算出損失揚(yáng)程。待設(shè)計(jì)階 段再詳細(xì)計(jì)算，進(jìn)行修正。也可采用實(shí)際揚(yáng)程的15%20%估算損失揚(yáng)程。（二） 根據(jù)泵站的揚(yáng)程和設(shè)計(jì)流量查水泵手冊找出合適的水泵型號(hào)，根據(jù)泵站的設(shè)計(jì)流量大小確定出水泵的臺(tái)數(shù)，并且提出比較方案。也就是說，用平均揚(yáng)程選出泵型。再 用最大最小揚(yáng)程進(jìn)行校核，在資料缺乏時(shí)，也可采用設(shè)

10、計(jì)揚(yáng)程代替平均揚(yáng)程。高揚(yáng)程泵站，上下級(jí)流量之間必須匹配，如不匹配應(yīng)設(shè)置溢流設(shè)施，盡量選用型號(hào)、標(biāo)準(zhǔn) 化、系列化、，新產(chǎn)品。由于某些條件的限制，無法選用同型泵時(shí)，水泵的型號(hào)要盡量少。 臺(tái)數(shù)不宜太多也不宜太少，小型泵站單泵流量控制在0.1-0.3m3/s之間，中型泵宜控制在 0.25-05m3/s之間，大型宜控制在 0.4-1.5m3/s范圍內(nèi)，臺(tái)數(shù)不宜少于 3臺(tái)，不宜多于 12臺(tái)，一般選為4-8臺(tái)為宜。根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)擬選六臺(tái)泵。三、水泵選型設(shè)計(jì)流量q=2291l/s設(shè)計(jì)揚(yáng)程為h=33.64m水泵選型方案對照表表2 1方 案型號(hào)揚(yáng)程（m）流量(l/s)功率（kw）效率（%）臺(tái)數(shù)總功 率（k

11、w）最 高設(shè) 計(jì)最 低最 小設(shè) 計(jì)最大最小設(shè)計(jì)最大最 小設(shè) 計(jì)最 大設(shè) 計(jì)備 用一600s323632276008811000278.6310.4311.4768985311065二500s35403528450560650207.6218.8209.9858885421680三20sh-134035 .130430560670206219246.5808882421680四500s35403528450561650207.6218.8209.9858885421680四、方案比較滿足設(shè)計(jì)要求的情況下方案三、四的總功率較大，不經(jīng)濟(jì)，所以不選。方案一和二 相比方案一的最高、最低揚(yáng)程均能滿足設(shè)計(jì)要

12、求。但方案二的適用范圍更大，而且更便 于工況點(diǎn)的調(diào)節(jié)，故預(yù)選方案二，方案一作為備選方案。故本設(shè)計(jì)預(yù)選第一、二方案。即選擇 500s35的水泵六臺(tái)，單機(jī)容量為280kw總裝 機(jī)容量為1680kw設(shè)計(jì)流量為560l/s,最大流量為650l/s,最小流量為450l/s ,或選 擇600s32的水泵三臺(tái)，單機(jī)容量 355kw,總裝機(jī)容量1420kw;設(shè)計(jì)流量881l/s,最大流 量1000l/s,最小流量600l/s。總流量為3524l/s ;設(shè)計(jì)揚(yáng)程為 32ml轉(zhuǎn)速為970rpm。（一）第一方案及選擇泵行為600s32三臺(tái)（一臺(tái)備用），單機(jī)容量為355kw最小流量為600l/s, 最大流量為1000

13、l/s,設(shè)計(jì)流量為880l/s,總裝機(jī)容量為1065kw總近期流量為1832l/s, 遠(yuǎn)期流量為2749.5l/s 。最高揚(yáng)程34.6m,最低揚(yáng)程28ml轉(zhuǎn)速1450r/min 。（二）第二方案即選擇500s35六臺(tái)（兩臺(tái)備用），單機(jī)容量是280kw最小流量450l/s,最大流量 650l/s,設(shè)計(jì)流量560l/s。，總裝機(jī)容量1680kw總流量近期1833l/s,遠(yuǎn)期2479.5l/s （ 最高揚(yáng)程34.6m,最低揚(yáng)程28ml轉(zhuǎn)速1450r/min 。第二節(jié)動(dòng)力機(jī)選型一、動(dòng)力機(jī)類型選擇電動(dòng)機(jī)與內(nèi)燃機(jī)相比較具有很多優(yōu)點(diǎn)：重量輕、對環(huán)境的污染小，是一種清潔的能 源類型，震動(dòng)小、對機(jī)房的影響較小，

14、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、效率高、安全可靠、便于自動(dòng)化和今 后的發(fā)展。故本設(shè)計(jì)選用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力機(jī)。二、電動(dòng)機(jī)的類型選擇當(dāng)單機(jī)容量nk 75kw寸，一般選擇鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)單機(jī)容量75kw： nk 150kw 時(shí)，一般選擇繞線式異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)單機(jī)容量n 150kw寸，一般選擇雙鼠籠式異步電動(dòng)或同步電動(dòng)機(jī)。本工程單機(jī)容量為n=55kw 75kw又因?yàn)樗谜镜碾娫词侨嘟涣麟姡?常用的是三 相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，在選用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用鼠籠式電動(dòng)機(jī)。故本設(shè)計(jì)選用鼠 籠式異步電動(dòng)機(jī)。三、動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇根據(jù)水泵的單機(jī)容量 n=355kvv和*速n=1450rpm,查給排水設(shè)計(jì)手冊可知，與此相配套的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為

15、y450-6型鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)六臺(tái)，根據(jù)500s35型水泵的 性能，選用其配套電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 y450-6，軸功率為p=280kw額定電壓為v=10kv,轉(zhuǎn)速為n=1450r/min ,效率4=79%,重量為 w=380kg其主要參數(shù)如表 22:jo291 4二相雙籠式異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)表22型號(hào)額定電壓（kv）額定功率（kw）額定電流（a）轉(zhuǎn)速(r/min)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩（kg-m）重量（kg）yjs450-41035524.714862203880第三節(jié)傳動(dòng)設(shè)備選擇中小型水泵機(jī)組傳動(dòng)設(shè)備對照表表23傳動(dòng)特 性直接傳動(dòng)（聯(lián)軸器）間接傳動(dòng)（皮帶）剛性柱銷彈性爪性彈性開口式半父叉式交叉式平皮 帶角 帶平皮

16、帶三角帶平皮帶優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)安全，效率高，傳 動(dòng)比準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)簡單，輪心距變化范圍大；傳動(dòng)平穩(wěn)； 能緩和沖擊，可起安全作用；設(shè)計(jì)制造簡單， 成本低；安裝使用維護(hù)簡便；傳動(dòng)形式多； 應(yīng)用范圍廣動(dòng)矩能受向 傳扭兒承軸力不需嚴(yán)格對中，能 起緩解作用彈性好，壽命 長，裝拆方便缺點(diǎn)不能承受沖 擊，軸線對 中要求局不能傳動(dòng)軸 向力，壽命 短，加，要求 高傳遞扭矩小， 精度要求圖, 不能承受軸 向力外形尺寸大；軸向受力大；傳動(dòng)比不準(zhǔn)確； 壽命短，尤其式交叉式平皮帶和半交叉式二 角帶；在半交叉式傳動(dòng)中，平皮帶易滑脫， 三角帶易磨損扭矩范 圍0.39-15.7 kn.m0.066-15.1 kn.m0.

17、028-0.265 kn.m一般在3.7-74kw 范圍內(nèi)，皮帶 常用于22-30kw以下，三角帶常用于 37-74kw傳動(dòng)效 率0.990.99-0.9950.99-0.9950.980.960.920.940.9-0.920.9速度范 圍1450-3500(r/min)1100-5400(r/min)3400-6300(r/min)一般取 v=10-20m/s, 限制vmaxw 25-30m/s限制 vnaxw 15m/s 15m/s速比范 圍i=1i=1i=1i 5i 7i 3i 4-5i + （1 2）mm1306 吸水管壁厚（mm）d吸水管直徑（mm）6 300/130+ （1-2）

18、 =2.3+（1 2）mm（四）引水方式的選擇本設(shè)計(jì)中，機(jī)房靠近水源，水源含沙量較小，水位變化幅度較小，引水流量不大，可選 用管式引水，由于岸坡較緩采用斜桿式。岸坡較緩，出水建筑物離水源較遠(yuǎn)，可選用明渠取水，以縮短壓力管道的長度和造取水泵房建在河流旁邊，自然地面高程約53米，為了確保水泵的吸水條件，本設(shè)計(jì)利用河流引水到吸水井，吸水管從吸水井中直接取水。（五）長度估算吸水管的長度不宜超過10m,一般愈短愈好，一般可按46m估算。（六）穿墻管本工程廠房靠水，故穿墻管靠水側(cè)采用剛性聯(lián)結(jié)，出水側(cè)采用柔性的聯(lián)結(jié)方式。壓力管道設(shè)計(jì)（一）管道線路選擇管道線路的選擇應(yīng)遵循以下原則：垂直等高線，線短、彎少損失小

19、，在壓力示坡線（發(fā) 生水擊時(shí)，壓力變化過程線）以下，減少挖方，避開填方，禁遇塌方，躲開、山崩、雪崩、泥 石流、滑坡和山洪，便于運(yùn)輸，安裝檢修和巡視，避免其它水體進(jìn)入泵房，利于今后的發(fā) 展。由于水廠廠址選在地形較為平坦，交通極為便利；有沿河地表水及地下水可以利用， 水量充足；場地面積能滿足凈水廠布置要求，目前為一空地，地質(zhì)條件良好。根據(jù)管道 線路選擇的原則，管道線路選擇如附圖（詳見泵站平面布置圖、泵站立面布置圖）。（二）布置形式本工程方案一有六臺(tái)機(jī)組，六根壓力支管合并到兩根壓力管中，可以采用一根壓力 管道，但為了提高供水保證率，故布設(shè)兩根壓力管道，且采用連接管將它們連通。方案二有三臺(tái)機(jī)組，三根壓

20、力支管合并到兩根壓力管中，可以采用一根壓力管道， 但為了提高供水保證率，故布設(shè)兩根壓力管道，且采用連接管將它們連通。本設(shè)計(jì)機(jī)組臺(tái)數(shù)六臺(tái)，機(jī)組采用并聯(lián)一字布置。按兩根管道并聯(lián)設(shè)計(jì)，兩根管道并 聯(lián)校核。（三）管道材料的選擇本設(shè)計(jì)揚(yáng)程不高，充分考慮到當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)問題及管道材料的來源，選用鋼筋混凝土 管即可滿足要求。為了減少水頭損失，保證供水要求，故壓力管道也選擇鋼筋混凝土管， 采用對接。（四）經(jīng)濟(jì)管徑的確定壓力管承受內(nèi)水壓力，屬內(nèi)壓管。要有足夠的強(qiáng)度和剛度。在確定水管直徑時(shí)，通 常把內(nèi)流速控制在2.02.5m/s范圍內(nèi)。由此可用下列公式計(jì)算經(jīng)濟(jì)管徑，即：4 q 壓=)2式中：q-通過管道白設(shè)計(jì)流量，m

21、3/sd壓一一水管的經(jīng)濟(jì)管徑，mm.由所選的泵型及管徑計(jì)算可得壓力管道直徑，計(jì)算詳見下表。方案一壓力管道直徑計(jì)算表qdmindmaxd吸水管0.520.570.660.5壓力支管0.520.510.570.5壓力并管1.0310.7250.8101.00方案二壓力管道直徑計(jì)算表qdmindmaxd吸水管0.3440.4680.5400.500壓力支管0.3440.4180.4680.500壓力并管1.0310.7250.8101.000（五）壓力水管壁厚的確定鋼管強(qiáng)度要求：100hd 一 、6 + (1 2) (mm)2 二h壓力水管計(jì)算段內(nèi)的最大計(jì)算水頭（m）d-壓力水管內(nèi)徑（cm）小一一接

22、縫弓s度系數(shù),焊接管小=0.91.0b一一鋼材容許應(yīng)力（kgf/cm2）,按規(guī)范值適當(dāng)降低，例如降低25% 剛度要求：8 -d- +1 2 （mm）130d壓力水管內(nèi)徑（mm）（2）鋼筋混凝土管： .環(huán)向拉力 p=1 丫 hd（kn）2 .單位長度環(huán)向鋼筋截面面積 ag=kp（cm2）rg - kfp 200ag .壁厚:8 =(cm)100rf式中：t 水的容量（9.8kn/m3）h d同前k軸向抗壓安全系數(shù)kf 混凝土抗裂安全系數(shù)rg-鋼筋抗拉安全系數(shù)rf混凝土抗裂安全系數(shù)（六）鋪設(shè)方式鋼筋混凝土管采用露天式布置，管道沿著地形鋪設(shè)，在拐彎處鋪設(shè)鎮(zhèn)墩以固定和支 撐管道。（七）管路附件的選擇（

23、1） .大小頭的選配由于水泵的出口和出水管的直徑不同，故需大小頭進(jìn)行漸變，另外，在管徑發(fā)生改 變處也需大小頭，除水泵進(jìn)口需用偏心異徑管外，其它均用同心異徑管。它們的選擇是 根據(jù)所需銜接的兩個(gè)直徑和形式未選擇， 并查出其長度，若采用自制時(shí)，其長度?。? 7） . （d大一d?。?，（詳見表52）。（2） .彎管的選擇在管道發(fā)生平面或立面或空間的拐彎處，應(yīng)設(shè)置彎管，彎管也稱彎頭。它是用來改 變管道方向的管件。彎管的類型、材料、直徑、轉(zhuǎn)彎角度及半徑、長度（詳見表52）。（3） .閘門的選擇閘門一般設(shè)置在水泵的出口附近機(jī)房內(nèi)，離心泵必須設(shè)有出水管閘閥。目前一般用 緩閉閥代替，對于落井式安裝的水泵，水泵基

24、準(zhǔn)高程再進(jìn)水池以下，為了檢修水泵，一般也需設(shè)置進(jìn)水管閘閥。根據(jù)水流的流量、流速、壓力和管道的直徑來選擇閘閥的型式 （電動(dòng)和手動(dòng)、明桿和暗桿）（詳見表32）。（4） .底閥和濾網(wǎng)的選擇為了防止水倒流，對于人工淡水的小型離心泵可以在吸水管的底部設(shè)置低閥、吸水 管直徑小于等于200毫米時(shí)，用升降式、大于250毫米時(shí)用旋啟式。為了防止異物進(jìn)入 泵體，確保水泵正常工作，可在吸水管得進(jìn)口出設(shè)置濾網(wǎng)。本工程吸水管管徑較小，為 了減少水頭損失，故不設(shè)濾網(wǎng)（詳見表 32）。（5） .逆止閥的選擇當(dāng)泵站事故停機(jī)時(shí)，出水管中的水將要發(fā)生倒流，此時(shí)逆止閥的閥門靠自重和管內(nèi) 回流的沖擊，在短時(shí)間之內(nèi)即自行關(guān)閉，從而防止

25、水倒流。為了防止逆止閥產(chǎn)生的過大 水擊，目前一般用緩閉閥代替出水管閘閥逆止閥。緩閉閥應(yīng)根據(jù)它所在處的管道直徑， 壓力和水擊波傳播速度等于確定其類型、規(guī)格等。本工程在每臺(tái)進(jìn)出口均設(shè)有真空表， 壓力表各一個(gè)（詳見表 32）。（6） .儀表的選擇真空表安置在水泵進(jìn)口處，用來測定水泵進(jìn)口的真空值。壓力表裝在水泵出口處， 用來測定水泵出口處的管內(nèi)壓力。為了檢測水泵的運(yùn)行情況，一般在水泵出水側(cè)設(shè)置彈 簧管式壓力表，對于利用真空工作的離心泵還需在水泵的進(jìn)口側(cè)設(shè)置彈簧管式真空表。 根據(jù)這兩個(gè)表的讀數(shù)就可算出水泵的工作揚(yáng)程和判斷水泵運(yùn)行是否正常（詳見表32）（方案一）管路附件匯總表表3 2序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備

26、注1偏心異徑管d300-200個(gè)80.2水泵進(jìn)口處2同心異徑管d200-300個(gè)80.2水泵出口處3同心異徑管d300-450個(gè)80.2水泵出口后3m4同心異徑管d300-450個(gè)80.2吸水管進(jìn)口出5彎管r175 d300個(gè)80.64吸水管6彎管r1125 d450個(gè)10.67p壓力管起點(diǎn)后1.5m7彎管r1125 d450個(gè)10.67壓力并管終點(diǎn)前8閘閥個(gè)160.3一水泵出口9閘閥個(gè)40.3連通管中間10閘閥個(gè)20.3p壓力并管起點(diǎn)后3m11真空表個(gè)8水泵進(jìn)口側(cè)12壓力表個(gè)8主水泵及真空泵出口側(cè)13真空閥個(gè)8真空管上（方案二）管路附件匯總表表3-2序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1偏心異徑管d30

27、0-200個(gè)60.2水泵進(jìn)口處2同心異徑管d200-300個(gè)60.2水泵出口處3同心異徑管d300-450個(gè)60.2水泵出口后3m4同心異徑管d300-450個(gè)60.2吸水管進(jìn)口出5彎管r175 d300個(gè)60.64吸水管6彎管r1125 d450個(gè)10.67壓力管起點(diǎn)后1.5m7彎管r1125 d450個(gè)10.67壓力并管終點(diǎn)前8閘閥個(gè)120.3水泵出口9閘閥個(gè)40.3連通管中間10閘閥個(gè)20.3壓力并管起點(diǎn)后3m11真空表個(gè)6水泵進(jìn)口側(cè)12壓力表個(gè)6主水泵及真空泵出口側(cè)13真空閥個(gè)8真空管上第四章工況點(diǎn)的確定與校核繪制壓水裝置特性曲線（r曲線和q-h曲線）阻力參數(shù)的計(jì)算：、吸水管阻力參數(shù)1

28、 .沿程阻力：s吸f=10.29n吸21吸/d163吸（,5）2 .局部阻力參數(shù)：s吸 = 0.083 4吸2/5）n管道材料槽率（鋼管n=0o 012,鑄鐵管0。014,混凝土管0。017）1 管道長度（項(xiàng)d管道內(nèi)徑（項(xiàng)f局部阻力參數(shù)s吸=$吸+$吸j二、壓力水管阻力參數(shù)q _10.29n 壓21壓/s 壓 f=/ 16 -/d3壓u _0.083% f 壓s 壓=a 4/d壓s壓=s壓f+s壓j三、總阻力參數(shù)s=s吸+s壓當(dāng)多臺(tái)機(jī)組合用一跟壓力水管（即并聯(lián)）時(shí)1 _s=1（s吸s支）s并 m式中：s支一一壓力支管阻力系數(shù)m-一并聯(lián)臺(tái)數(shù)s并一一壓力并管阻力參數(shù)或s=s并把單泵的揚(yáng)程性能曲線修

29、正后在橫向疊加h =h （s 吸+s支）q2串聯(lián)運(yùn)行時(shí)s=s1+s1 .列表計(jì)算h由上表知方案一的（為匯i吸=1.0匯i壓=0.5知方案一的（為匯i吸=0.9匯i壓=0.3方案一：s計(jì)算表總阻力參數(shù)分布表表41qvmaxvmindmindmaxdln2 tsfsjs2 s壓力 并管1.032.520.720.811250 00.0122.53.7 00.213.918.43壓力 支管0.522.520.510.570.5150.0121.50.9 01.992.8920.16吸水 管0.5221.50.570.660.550.01210.301.331.6320.16方案二：s計(jì)算表總阻力參數(shù)

30、分布表表42qvmaxvmindmindmaxdln2 tsfsjs2 s壓力 并管1.032.520.7240.81 0125000.0122.53.700.213.918.43壓力 支管0.522.520.51 20.5730.5150.01 21.50.902.002.8920.16吸水 管0.5221.50.5730.66 20.550.01 210.301.331.6339.7 22 .繪制壓水裝置特性曲線(管路系統(tǒng)特性曲線)及500s35q-h生能曲線(1) .參數(shù)計(jì)算：根據(jù)流量、依次計(jì)算q2 h產(chǎn)sq h=hst+hwhl = htmax + hw h 3 = htmin+h h

31、=aq 2 + bq+c方案一：系數(shù)abcu算表系數(shù)abc十算表表4 3360.3600.6001-0.013320.7750.8811271.0001.0001360.60010.9251-69.008 1320.8811271.00010.360361-1.178 187.912 10.7753211.0002710.3600.60036-0.1098.0950.7750.881321.0001.00027單泵壓水裝置特性曲線及600s32q-h性能曲線計(jì)算表單泵壓水裝置特性曲線及600s32q-h性能曲線計(jì)算表表4 4q0.70.750.80.850.9hmin29.6730.2830.

32、9431.6332.37hmax34.2334.8435.5036.1936.93hd32.1332.7433.40p 34.0934.83h35.8235.2134.2632.9631.32雙泵壓水裝置特性曲線及600s32q-h性能曲線計(jì)算表雙泵壓水裝置特性曲線及600s32q-h性能曲線計(jì)算表表45q1 0.40.45 10.5 10.550.61 0.650.70.75 1hmin28.7729.6230.5831.6432.8034.0635.4236.88hmax33.3334.1835.1436.2037.3638.6239.9841.44hd:31.2332.08 133.04

33、 134.1035.26p 36.5237.8839.34 1h32.2233.6834.8035.5736.0036.0835.8235.21方案二：系數(shù)abcu算表系數(shù)abc十算表表4 6360.2030.4501-0.002320.3150.5611270.4230.6501360.4501r 0.199-100.719320.5611270.65010.203361r -0.13065.7910.3153210.4232710.2030.45036-0.05326.7900.3150.561320.4230.65027單泵壓水裝置特性曲線及500s35q-h性能曲線計(jì)算表單泵壓水裝置特

34、性曲線及500s35q-h性能曲線計(jì)算表表47q0.550.5750.60.6250.650.675hmin28.0928.3328.5728.8329.1029.38hmax32.6532.8933.1333.3933.6633.94hd30.5530.7931.03131.2931.5631.841h35.6834.0832.2630.2428.0025.55雙泵壓水裝置特性曲線及500s35q-h性能曲線計(jì)算表雙泵壓水裝置特性曲線及500s35q-h性能曲線計(jì)算表表48q0.50.5250.550.5750.60.65hmin30.5831.1031.6432.2132.8034.06h

35、max35.1435.6636.2036.7737.3638.62hd33.0433.5634.1034.6735.2636.52h38.2637.0835.6834.0832.2628.00三泵壓水裝置特性曲線及500s35q-h性能曲線計(jì)算表二宗壓水裝置特性曲線及500s35q-h性能曲線計(jì)算表表49q0.450.50.55hmin33.5835.4737.56hmax38.1440.0342.12hd36.0437.9340.02h40.0038.2635.68(2) .曲線繪制根據(jù)水泵的性能表，繪出水泵的揚(yáng)程性能曲線和 r曲線圖萬案一單泵運(yùn)行1 2 5 4hu hu n歹歹歹歹系系系荽

36、雙泵運(yùn)行11 nzrnu rnu歹歹系系3 4 nuyf歹於菸39.0038.0037.0036.0035.0034.0033.0032.0031.000.450.50.550.60.650.70.7540.0030.000.4萬案一單泵運(yùn)行雙泵運(yùn)行三泵運(yùn)行四、確定工作點(diǎn)找出抽水漲至特性曲線與揚(yáng)程性能曲線（并聯(lián)運(yùn)行的揚(yáng)程性能曲線）的交點(diǎn)，即為 所要求的工作點(diǎn)。五、工作點(diǎn)的校核工作點(diǎn)a （qa1ha校核的內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)；工況點(diǎn)的流量應(yīng)接近泵站的設(shè)計(jì)流量， 誤差不超過510%不相等時(shí)，可以調(diào)整機(jī) 組每天的工作小時(shí)數(shù)，超限時(shí)應(yīng)增減機(jī)組臺(tái)屬和重選機(jī)組。q am-qq 5 10 %m管道數(shù)量 水裝置

37、特性曲線繪制的正確性：即：|ha （h凈+sq2a |/ha00.5%,相差較大時(shí)應(yīng)重繪水泵是否在高效率曲運(yùn)行：工作點(diǎn)必須在圖效率區(qū)，最好落在最圖效率工作點(diǎn)稍偏右，不滿時(shí)，應(yīng)米取必要的 措施。并聯(lián)運(yùn)行時(shí)還應(yīng)校核揚(yáng)程性能曲線疊加的是否準(zhǔn)確。均滿足要求后，繪出方案須 好幾水泵的型號(hào)，臺(tái)數(shù)、流量 q揚(yáng)程h、功率p1、轉(zhuǎn)速n、效率n、允許吸上真空高度（hs或允許氣f4裕量（年）運(yùn)行方式、總的流量 q揚(yáng)程h、裝機(jī)容量p等。高揚(yáng)程泵站還應(yīng)給泵站的技術(shù)和各級(jí)泵站的以上參數(shù)，還應(yīng)注意上、夏季之間流量 的匹配。六、方案比較包括機(jī)組臺(tái)數(shù)、工程投資、運(yùn)行管理等方面。總的裝機(jī)容量逾小，年運(yùn)行費(fèi)用逾底。單機(jī)容量逾小、機(jī)

38、組臺(tái)數(shù)就愈多、土建投資 省、便于流量的調(diào)配，但機(jī)電設(shè)備投資高，年運(yùn)行管理費(fèi)用高等，運(yùn)行方案比較后擇優(yōu) 選用。對于本設(shè)計(jì)由附工況點(diǎn)的圖明顯可以看出方案二優(yōu)于方案一，所以本設(shè)計(jì)選用方案二，即六臺(tái)500s35型水泵。第五章離心泵安裝高程的確定離心泵安裝高程的計(jì)算=s 吸 q2一、計(jì)算吸水管的水頭損失h機(jī)組臺(tái)數(shù)超過48天，一般采用雙排布置，此時(shí)應(yīng)按后排計(jì)算、確定進(jìn)水池的有關(guān)水位（如前所述） 三、計(jì)算水泵的安裝高程（一）修正氣蝕性能參數(shù)：1 .允許吸上真空度的修正：h s =hs10.09+h大汽一匹 yp大汽h大汽安裝高程所對應(yīng)的當(dāng)?shù)卮髿鈮簱Q算估算，相差較大時(shí)用安裝高程度修正。工作水溫（一般取送灌區(qū)期

39、平均水溫）所對應(yīng)的飽和蒸汽壓力水柱（米）海拔對吸上真空高度的影響海拔（m）6000100200300400500600700800900100015002000大氣壓11.310.310.210.110.0 !9.89.79.69.59.49.39.28.68.4p/ 丫 (mh2o)水溫對吸上真空高度的影響水溫05102030405060708090100飽和蒸 氣壓力0.060.090.120.240.430.751.252.023.174.827.1410.33hs” =10.09 - （ 10.09 ） - hs-）（ n ） 2nn n 水泵額定和實(shí)際轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）2 . ah的修正

40、：ah =zkh（口）2 n（二）計(jì)算吸水高度（吸水揚(yáng)程）h吸v1 21. h 吸尸h s - 1 h 吸2g2. h 吸=ah 10.09v 2 水泵進(jìn)口處的流速水頭（米）2g（三）計(jì)算安裝高程：z 按=min （ z 下 min + h 吸 max+ h 吸 min ）h吸max（h吸min）設(shè)計(jì)最低（高）下水位所對應(yīng)的吸水高度（米）當(dāng)水源水位變幅較大時(shí)可以取為zfmin+ h則對于軸流泵，當(dāng)h吸0時(shí)，表示安裝在水面以上，但水泵葉輪一般安裝在設(shè)計(jì)最低下水位以下，而且淹沒深度不小于0.51.0米。落井式安裝的離心泵在設(shè)計(jì)最低下水位以下（0.30.6） +h吸（米）水泵安裝高程參數(shù)表水溫(20

41、oc)海拔 (400m)z 下 min (m)汽蝕余量（m）hva=0.24mh2o9.8mh2o38.24.6允許吸上真空高度：h s=10.09m-4.6m=5.49m對hs修正：hs =hs-10.09+h va-pe/r=5.49-10.09+0.24-9.8=-14.16m水泵的安裝高度：hss=hs-v s2/2g-h wss=-14.16-1.74 2/2g-20.16 x 0.19 2=-13.73m水泵的安裝高程：z=z 下 min+hss=38.2-13.73=24.47m第六章鎮(zhèn)墩設(shè)計(jì)第一節(jié)壓力水管的水擊計(jì)算、水擊波的傳波速度（一）鋼管、鑄鐵管:a=（米/秒）（二）鋼管混

42、凝土:（米/秒）1425a=/；d 1,1 + e、.1 9.5m名水的彈性模量2.07 x 104公斤/厘米2e管壁材料的彈性模量（公斤/厘米2）口一一管壁內(nèi)環(huán)向鋼筋配筋率（三）分段時(shí)水擊波平均速度:all -、管路常數(shù)：2p= gh正、機(jī)組慣性系數(shù)：k=1.79 x 106 gd2h正h正2式中：q正、h正、n正、h正一一分別為正常運(yùn)行時(shí)水泵的流量揚(yáng)程（米）效率（小數(shù)）傳速（轉(zhuǎn)/u水泵正常運(yùn)行時(shí)管道的正常流速（米/秒）gd一機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可取電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的 1.11.2倍（四）計(jì)算水擊增壓值根據(jù)k和2 p查帕馬金氏圖可以查得水泵和壓力管道中間電的相對最大增壓和降壓（%he）以水泵反轉(zhuǎn)時(shí)的

43、最大反轉(zhuǎn)相對轉(zhuǎn)速（山）查得的值乘以相應(yīng)的值（h正或n正） 就可以得水泵及管道的最大升（降）壓值及水泵的倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。第二節(jié)鎮(zhèn)墩設(shè)計(jì)一、荷載分析作用于鎮(zhèn)墩上的荷載很多，有軸向荷載和徑向荷載（ m-n）還有自重。水管自重的 軸向分析f1,作用于關(guān)閉閘閥或止閥上的水壓力f2，管道拐彎處的水壓力f3和離心力f4大小頭兩端的壓力差f5伸縮節(jié)斷面上的水壓力f6伸縮節(jié)處管壁與填料之間的 摩擦力溫度變化引起管壁與支墩之間的摩擦力f7,溫度變化引起管壁與支墩之間的摩擦力f8及溫度應(yīng)力f10,水流與管壁之間的摩擦力 f9,載有鎮(zhèn)墩與上，下方相鄰的兩個(gè) 支墩之間支承范圍內(nèi)的水管重量及水管內(nèi)水重的徑向分力n和彎矩m它們的

44、計(jì)算公式分別是：f= g 管 lsin afi =g 管l sin a fi =g管l sin a 以下類似2f2 =d 閥,h 閥 42. f3= d r h 4v f4= qu gf56、2ih4f6=（d外2_ d 2 h4f7= h總外bff8= hg 管 +g水 lcosa 2 ,f9=-d內(nèi)辦損4fio= . ted、n=(g管 +g水 cosa21 , h2cm=國管 +g水 l coset1112 j式中g(shù)管（g水） 單位長度的管道（管內(nèi)水流）的重量（千牛/米）d （d閥d大d?。┮灰还艿溃ㄩy門中心處，大頭，小頭）內(nèi)徑（米）d外一一管道外徑（米）丫 一一水的容量（千牛/米3）a

45、 管道傾角h （h閥h彎h干一一大小頭（閥門，彎管進(jìn)出口節(jié)處斷面中心的計(jì)算水頭（米）qu-一管中所通過的流量和流速（米3/秒米/秒）g一一重力加速度（米/秒2）f（ ）一一止水填料（支墩）與管壁之間的摩擦系數(shù)b一填料長度b=0.1d外（米）h損 水頭損失（米）3一一管道材料的線性膨脹系數(shù)t 溫度的變化值（c）l（l） 一一鎮(zhèn)墩與相鄰伸縮節(jié)（支墩）之間的水管長度（米）（）一一鎮(zhèn)墩上（下）方或出進(jìn)水側(cè)。二、荷載組合作用于鎮(zhèn)墩上的荷載的組合與機(jī)組的運(yùn)行工況及溫度的變化，鎮(zhèn)墩處管道變化等有關(guān)。運(yùn)行工況通?？煞譃檎＿\(yùn)行，正常停泵和事故停泵三種，溫度的變化有升溫和降 溫之分，管道的變化有管徑和角度的變化，管徑的變化又有大小頭，三通管，四通管叉 管等，角度的變化又有平面轉(zhuǎn)彎和立面轉(zhuǎn)彎和空間轉(zhuǎn)彎，立面轉(zhuǎn)彎還分由陡變緩和由緩變陡之間區(qū)別等等。通常計(jì)算機(jī)房附近由緩變陡的1號(hào)鎮(zhèn)墩。下面就以1號(hào)鎮(zhèn)墩為例, 給出其荷載組合示意圖。作用于關(guān)閉的閘閥或逆止閥的水壓力 f2，若1號(hào)鎮(zhèn)墩可有鎮(zhèn)墩或1號(hào)鎮(zhèn)步有伸縮 節(jié)，此力不傳給1號(hào)鎮(zhèn)墩，無逆止閥時(shí)，事故停泵也無此力，無斷流設(shè)施時(shí)，其力按照 水倒流倒轉(zhuǎn)的最大反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的各對應(yīng)的荷載計(jì)算。有斷流設(shè)施時(shí)，此力工況可不 作用控制工況。有逆止閥時(shí)，按照升壓階段（有陡變緩的鎮(zhèn)墩按降壓階段）產(chǎn)生的水擊 增（降）壓水類與凈水類疊加作為事故停泵