泵站課程設(shè)計(jì)(包含CAD圖紙和各種數(shù)據(jù)表格)

1、組號(hào)： 班級(jí)： 組長： 組員： 指導(dǎo)老師： 蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院目 錄第一章 設(shè)計(jì)說明書 1第一節(jié) 基本資料 1第二節(jié) 給排水工程總規(guī)劃 2第二章 機(jī)組的選型 3第一節(jié) 初選泵型 3第二節(jié) 動(dòng)力機(jī)選型 . 4第三節(jié) 傳動(dòng)設(shè)備選擇 . 5第三章 管道設(shè)計(jì) . 7第一節(jié) 吸水管設(shè)計(jì) 7第二節(jié) 壓力管道設(shè)計(jì) . 8第三節(jié) 鎮(zhèn)墩設(shè)計(jì) 10第四章 水泵工作點(diǎn)的確定和校核 17 第五章 安裝高程的確定 20 第六章 廠房結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì) 22第一節(jié) 廠房結(jié)構(gòu)型式選擇 22第二節(jié) 廠房尺寸確定 22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第一章 設(shè) 計(jì) 說

2、明 書 第一節(jié) 基本資料1.工程概況：徽城地處華東平原,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。二級(jí)泵站是取水工程和輸水工程中的主要部分。徽城地區(qū)水資源豐富,有沿河地表水和地下水可利用。2.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深為沙壤土，以下為頁巖。沿河徽城段百年一遇最高水位40.36m,正常水位36.51m,最低水位32.26m?；粘堑紫滤徽嗥骄?8.5m左右（系黃海高程）。3.氣象資料：年平均氣溫15.6，最高氣溫39.5，最低氣溫-8

3、.6，最大凍土深度0.44m。主導(dǎo)風(fēng)向，夏季為東南風(fēng)，冬季為西北風(fēng)。4.用水量資料：對(duì)于二級(jí)泵站，最大日用水量近期為6萬噸/日，遠(yuǎn)期為9萬噸/日。最大日用水量情況詳見附表。5.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42.50m，清水池最高水位40.3m。清水池最低水位38.2m清水池容積須本次設(shè)計(jì)確定。 6.輸水管網(wǎng)設(shè)計(jì)資料：凈水廠至水塔輸水管道長度為2500m。水塔最高水位為68.3m，正常水位為66.3m，最低水位為65.8m。水塔調(diào)節(jié)容積設(shè)計(jì)為最高日用水量的5%8%。7.其它資料：地震等級(jí)，五級(jí)；地基承載力2.5kg/cm，可保證二級(jí)負(fù)荷供電。第二節(jié) 給排水工

4、程總規(guī)劃一、建站目的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，由于該縣地表水及地下水水質(zhì)較好，故擬建取水泵站和加壓泵站，在經(jīng)濟(jì)合理的情況下，滿足進(jìn)期和遠(yuǎn)期規(guī)劃的要求。由于給水系統(tǒng)的建設(shè)，所以相應(yīng)的排水系統(tǒng)和廢水處理設(shè)施也要相應(yīng)建設(shè)，要對(duì)該縣排水系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，要滿足該縣用水量近期規(guī)劃和遠(yuǎn)期規(guī)劃的需要。二、參數(shù)確定 1設(shè)計(jì)流量的確定近期設(shè)計(jì)流量：Q1=1374L/s 遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量：Q2=2062L/s2 .水泵揚(yáng)程按下式計(jì)算H=Hst+h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。Hst=68.3-40.3=28.0mh包括泵房內(nèi)吸水管的損失h1、壓水管的損失h2和泵站內(nèi)部水頭損

5、失，由于泵站內(nèi)部管路尚未布置，則吸水管路和泵站內(nèi)部水頭損失可先估算，h =13%Hst，式中Hst為水泵靜揚(yáng)程.設(shè)計(jì)最小揚(yáng)程：H=Hstmin+h=(65.8-40.3)+(65.8-40.3)13%=28.8m 設(shè)計(jì)最大揚(yáng)程：H=Hstmax+h=(68.3-38.2)+(68.3-38.2)13%=34.0m 第二章 機(jī)組的選型第一節(jié) 初選泵型一、水泵選型原則1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，盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)格化的新產(chǎn)品，而且必須滿足用水部門的設(shè)計(jì)要求。2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。3同一個(gè)泵站所選水泵型號(hào)要盡可能一致。4按平

6、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，避免發(fā)生汽蝕及超荷載。5有多種泵型可供銷選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)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。6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。7泵站主機(jī)組的臺(tái)數(shù)一般以48臺(tái)為宜。8所選擇的方案必須可行，便于施工、便于維護(hù)、運(yùn)行和管理，利于今后發(fā)展。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

7、、選型方法1.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。2.根據(jù)泵站的揚(yáng)程和設(shè)計(jì)流量查水泵手冊(cè)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)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

8、、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0.10.3m3/s之間，中型泵宜控制在0.2505m3/s 之間，大型宜控制在0.41.5m3/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48臺(tái)為宜。根據(jù)以上設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)擬選四臺(tái)泵。三、水泵選型設(shè)計(jì)流量Qd=1374L/s，設(shè)計(jì)揚(yáng)程為H=31.64m水泵選型方案對(duì)照表 表21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(kw)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)備用一20sh-134035.13043056067020

9、6219246.5828880311120二500s35A312721389485561144151138828584421320三24sh-193732227008801100295310279868985211140四500S35403528450561650207.6218.8209.9858885311120四、方案比較 方案二揚(yáng)程偏低，不滿足需要，不選。滿足設(shè)計(jì)要求的情況下方案三的總臺(tái)數(shù)為奇數(shù)，不便于不置，所以不選。方案一和二相比其它方案功率最小、且揚(yáng)程能滿足設(shè)計(jì)要求。但方案四適用范圍更大，而且更便于工況點(diǎn)的調(diào)節(jié)，故預(yù)選方案四，方案一作為備選方案。 故本設(shè)計(jì)預(yù)選第一、四方案。即選擇5

10、00S35的水泵4臺(tái)，單機(jī)容量為280kw,總裝機(jī)容量為1120kw；或選擇20sh-13的水泵4臺(tái)，單機(jī)容量280kw,總裝機(jī)容量1120kw；設(shè)計(jì)揚(yáng)程為31.64m；轉(zhuǎn)速為讓970rpm。 500S35型和20sh-13型水泵各性能參數(shù)泵 型流量Q(m3/s)揚(yáng)程H(m)轉(zhuǎn)速n(r/min)功率P（kw）效率（%）汽蝕余量NPSH(m)泵重量(kg)軸功率電機(jī)功率300S350.450.5610.65403528970207.6218.8209.92808588854.8164020sh-130.430.560.674035.130970206219246.52808288805.7550

11、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(duì)環(huán)境的污染小，是一種清潔的能源類型，震動(dòng)小、對(duì)機(jī)房的影響較小，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N75kw時(shí)，一般選擇鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)單機(jī)容量75kwN150kw時(shí)，一般選擇繞線式異步電動(dòng)機(jī)，當(dāng)單機(jī)容量N150kw時(shí)，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=55kw75kw，又因?yàn)樗谜镜碾娫词侨嘟涣麟?，常用的是三相交流感?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)

12、型號(hào)選擇根據(jù)水泵的單機(jī)容量N=55kw，和轉(zhuǎn)速n=1450rpm，查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，與此相配套的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為JO2914型鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)六臺(tái)，根據(jù)250s39A型水泵的性能，選用其配套電動(dòng)機(jī)型號(hào)為JO2-91-4,軸功率為N=55kw，額定電壓為v=380v，轉(zhuǎn)速為n=1450r/min，效率=79%, 重量為W=380kg。其主要參數(shù)如表22：JO2914三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)參數(shù) 表22型號(hào)額定電壓（v）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)JO2-91-4380551450538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(duì)照表 表23傳動(dòng)

13、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交叉式交叉式平皮帶三角帶平皮帶三角帶平皮帶優(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)用范圍廣傳動(dòng)扭矩大，能承受軸向力不需嚴(yán)格對(duì)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(duì)中要求高不能傳動(dòng)軸向力，壽命短，加工要求高傳遞扭矩小，精度要求高，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三角帶；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.

14、3915.7kN.m0.06615.09kN.m0.0280.265kN.m一般在3.774KW范圍內(nèi),皮帶常用于2230kw以下,三角帶常用于3774kw傳動(dòng)效率0.990.990.9950.990.9950.980.960.920.940.90.920.9速度范圍14503500(r/min)11005400(r/min)34006300(r/min)一般取v=1020m/s,限制vmax2530m/s限制Vmax15m/s15m/s速比范圍i=1i=1I=1i5i7i3i45i6使用條件用于立式軸流泵，適于低速，振動(dòng)小的場(chǎng)合，適宜軸徑為40160mm用于立，臥式機(jī)組連接處；適于高速旋轉(zhuǎn)，

15、適宜軸徑為25180mm用于小型臥式機(jī)組連接處；適于高速傳動(dòng)適宜軸徑為20165mm適于臥式（三角帶可立式）機(jī)組軸線平行，轉(zhuǎn)向一致的場(chǎng)合適用于機(jī)組軸線垂直交叉的場(chǎng)合用于機(jī)組軸線平行，轉(zhuǎn)向相反，輪心距A不小于20倍皮帶寬的場(chǎng)合由表23可知，直接傳動(dòng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用極為廣泛，故本設(shè)計(jì)選擇直接傳動(dòng)的方式，由于其單機(jī)容量較小，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)備簡單，維修方便,因而選擇剛性聯(lián)軸器。第三章 管道設(shè)計(jì)第一節(jié) 吸水管設(shè)計(jì)一、管道材料選擇鋼管具有強(qiáng)度高，壁薄，重量輕，便于制作，安裝，檢修水頭損失小，一般選用鋼管，小型泵站也可選用鑄鐵管，臨時(shí)性泵站一般選用橡膠管

16、。因此本設(shè)計(jì)采用焊接鑄鐵管。二、管道直徑確定為減少吸水管路水頭損失，充分利用水泵吸上揚(yáng)程，吸水管流速一般控制在1.52.0m/s的范圍內(nèi)。據(jù)此可求出吸水管徑，即 D吸=（0.800.85）×Q1/2=(0.800.85)×0.3451/2=0.4690.498m式中D吸吸水管經(jīng)濟(jì)管徑，mQ通過管道的設(shè)計(jì)流量，m3/s吸水管的長度不宜太長，一般為46m，本設(shè)計(jì)吸水管長度為7.0m。三、壁厚確定(12) mm吸水管壁厚(mm)D吸水管直徑(mm)500/130+（12）=3.84+(12) mm本設(shè)計(jì)采用6mm。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

17、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價(jià)。取水泵房建在河流旁邊，自然地面高程約53m，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。本設(shè)計(jì)選取吸水管長度為7m。 第二節(jié) 管道設(shè)計(jì)壓力一、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，線短少損失小，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，多開躲開山洪，便于運(yùn)輸，安裝檢修和巡視，利于今后的發(fā)展，防止其他

18、水體進(jìn)入泵房。由于水廠廠址選在地形較為平坦，高程54.857.40m之間，廠址東、南兩側(cè)緊靠國家二級(jí)公路，交通極為便利；北臨清水河，水量充足；西側(cè)為該縣縣城。場(chǎng)地面積能滿足凈水廠布置要求，目前為一空地，有電源線通過，地質(zhì)條件良好，有簡易公路可通。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。本設(shè)計(jì)機(jī)組臺(tái)數(shù)較多，為了節(jié)省空間，減小工程的費(fèi)用，機(jī)組采用并聯(lián)交錯(cuò)形式布置。按兩根管道并聯(lián)設(shè)計(jì)，三根管道并聯(lián)校核。三、管道

19、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，選用鑄鐵管即可滿足要求。為了減少水頭損失，保證供水要求，故壓力管道也選擇鋼管，采用法蘭盤連接。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2.53.5m/s范圍內(nèi)。由此可用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算經(jīng)濟(jì)管徑，即：當(dāng)Q120m3/h時(shí)，D=13Q1/2當(dāng)Q120m3/h時(shí)，D=11.5Q1/2式中：Q通過管道的設(shè)計(jì)流量，m³/h D水管的經(jīng)濟(jì)管徑，mm本設(shè)計(jì)Q=4946m³/h120m³/h，所以本設(shè)計(jì)用D=11.5Q1/2計(jì)算管徑。管徑：管中流速

20、控制在1.5-2.0m/s之間D進(jìn)= 查找有關(guān)手冊(cè)，選擇D進(jìn)為550mm。壓力管道直徑計(jì)算詳見表51 壓力管道直徑計(jì)算表（方案一） 表51管道Q(m3/s)D(m)流速(m/s)吸水管0.560.68962590.6627610.671.5891642壓力支管0.560.59723350.55165460.572.195678壓力并管1.120.84461580.65603160.72.9117379五、鋪設(shè)方式兩根鋼管采用露天式布置，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。（詳見附圖）六、 管路附件的選擇1大小頭的選配 由于水泵的進(jìn)出口和，出水管的直徑不同，故需大小頭進(jìn)行漸變，另

21、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(duì)于落井式安裝的水泵，水泵基準(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

22、的型式（電動(dòng)和手動(dòng)、明桿和暗桿）（詳見表52）。4底閥和濾網(wǎng)的選擇 為了防止水倒流，對(duì)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52）。管路附件匯總表 表52序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1偏心異徑管D300-250個(gè)6水泵進(jìn)口出2同心異徑管D250-300個(gè)6水泵出口出3同心異徑管D300-450個(gè)6水泵出口后3m4同心異徑管D300-450個(gè)2吸水管進(jìn)口出5彎管R175 D300個(gè)6吸水管6彎管R

23、1125 D450個(gè)6壓力管起點(diǎn)后1.5m7彎管R1125 D450個(gè)4壓力并管終點(diǎn)前8閘閥個(gè)12水泵出口9閘閥個(gè)4連通管中間10閘閥個(gè)2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5.逆止閥得選擇 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52）。6.儀表的選擇 真

24、空表安置在水泵進(jìn)口處，用來測(cè)定水泵進(jìn)口的真空值。壓力表裝在水泵出口處，用來測(cè)定水泵出口處的管內(nèi)壓力。為了檢測(cè)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(duì)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52）。第三節(jié) 鎮(zhèn)墩設(shè)計(jì)一、壓力水管的水擊計(jì)算（一）水擊波的傳波速度1鋼管、鑄鐵管 a= （m/秒）2鋼管混凝土：a= （m/秒）水的彈性模量2.07×104公斤/厘m2E管壁材料的彈性模量（公斤/厘m2）管壁內(nèi)環(huán)向鋼筋配筋率3分段時(shí)水擊波平均速度.=.（二）管路常數(shù)：2=（三）機(jī)組慣性系數(shù)：K=

25、1.79×106式中：Q正，H正 n正 h正分別 為正常運(yùn)行時(shí)水泵的流量揚(yáng)程（m）效率（小數(shù)）傳速（轉(zhuǎn)/分）U水泵正常運(yùn)行時(shí)管道的正常流速（m/秒）GD2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查帕馬金氏圖可以查得水泵和壓力管道中間電的相對(duì)最大增壓和降壓（%H正）以水泵反轉(zhuǎn)時(shí)的最大反轉(zhuǎn)相對(duì)轉(zhuǎn)速（%h正）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)速二、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，

26、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。它們的計(jì)算公式分別是：F= g管LsinF1=g管LSinF1=g管LSin 以下類似F2=F3=F4=F5=F6=F7=F8=F9=F10=N=M=式中g(shù)管(g水)單位長度的管道（管內(nèi)水流）的重量（千牛/m）D（D閥D大D小）管道（閥門中心處，大頭，小頭）內(nèi)徑（m）D外管道

27、外徑（m）水的容量（千牛/m3）管道傾角H（H閥H彎H干大小頭（閥門，彎管進(jìn)出口節(jié)處斷面中心的計(jì)算水頭（m）QU管中所通過的流量和流速（m3/秒 m/秒）g重力加速度（m/秒2）f()止水填料（支墩）與管壁之間的摩擦系數(shù)b填料長度b=0.1D外（m）h損水頭損失（m）管道材料的線性膨脹系數(shù)t溫度的變化值（）L(l)鎮(zhèn)墩與相鄰伸縮節(jié)（支墩）之間的水管長度（m）()鎮(zhèn)墩上（下）方或出進(jìn)水側(cè)。三.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

28、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)，其之力按照水倒流倒轉(zhuǎn)的最大反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的各對(duì)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的計(jì)算水頭。虛線表示降溫。水流與管壁之間的摩擦力一般較小

29、，可以忽略不計(jì)。所有水平荷載所有豎直荷載注意各荷載的正負(fù)號(hào)與坐標(biāo)軸方向相同者為正，反之為負(fù)。正常運(yùn)行正常停泵事故停泵升降升降升降F157.94657.94657.94657.94657.94657.946F211.32612.081F32.8312.8312.6432.8313.0203.020F40.0700.0700.2770.277F60.0650.0650.0650.0650.0650.065F71.632-1.6321.632-1.6321.632-1.632F830.110-30.11030.110-30.11030.110-30.110F94.2474.2474.2474.247

30、4.2474.24796.90133.41896.64244.67497.29745.895F10.0000.0000.0000.0000.0000.000F233.03440.585F337.75337.75333.03428.31540.58540.585F40.0700.0700.2770.277F60.0650.0650.0650.0650.0650.065F721.758-21.75819.038-19.03823.390-23.390F84.346-4.3464.346-4.3464.346-4.346F90.4720.4720.4720.4720.4720.47264.46512

31、.25656.95638.50269.13554.248-19.454-16.685-26.739-0.187-15.12714.50148.45116.70948.32122.33748.64922.948鎮(zhèn)墩荷載計(jì)算表 表53（一）鎮(zhèn)墩整體穩(wěn)定分析1抗滑穩(wěn)定分析 抗滑安全系數(shù) KC=f鎮(zhèn)墩與地基之間的摩擦系數(shù)KC抗滑安全系數(shù)容許值。正常荷載組合KC=1.5，特殊荷載組合KC=1.1G鎮(zhèn)墩自重（千牛）G鎮(zhèn)墩與上下方支墩支承范圍內(nèi)的 管重和管內(nèi)水重（千牛）2抗傾穩(wěn)定分析偏心距e=e(e，e)主失（FF）相對(duì)于鎮(zhèn)墩底截面中心的偏心距（m）n偏心方向的底截面寬度3地基應(yīng)力驗(yàn)算最大地基應(yīng)力Rmax=

32、最小地基應(yīng)力：Rmin=0地基應(yīng)力均勻系數(shù)L鎮(zhèn)墩底截面長度（m），R地基容許承載力（千牛/m2）正常運(yùn)行正常停泵事故停泵升降升降升降KC1.971.731.43163.012.542.12KC1.501.501.101.101.101.10e0.2450.1080.2410.1180.2480.072RMax159.763117.476159.509124.565160.086124.359Rmin147.225113.333147.168119.750147.377121.4221.0851.0371.0841.0401.0861.0241.251.251.251.251.251.25備注R

33、Max400KPaRmin0G （KN）79.461B、H （m）1.5e=B/60.25L （m）1.8由表53可知，鎮(zhèn)墩的各項(xiàng)整體穩(wěn)定分析均滿足要求。第四章 水泵工作點(diǎn)的確定和校核一、阻力參數(shù)的計(jì)算（一）吸水管阻力參數(shù)1沿程阻力參數(shù)：S吸f=2局部阻力參數(shù)：S吸j=n管道材料槽率（鋼管n=0。012，鑄鐵管0。014，混凝土管0。017）l管道長度（m） D管道內(nèi)徑（m）f局部阻力參數(shù)S吸=S吸f+S吸（二）壓力水管阻力參數(shù)S 壓=S壓f+S壓j1S壓f = 2S壓j= S 壓=S壓f+S壓j（三）總的阻力參數(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)S=式中：S支壓力支管阻力

34、系數(shù) m并聯(lián)臺(tái)數(shù) S并 壓力并管阻力參數(shù)或S=S并把單泵的揚(yáng)程性能曲線修正后在橫向疊加H1=H1(S吸+S支)Q2串聯(lián)運(yùn)行時(shí) S=S1+S2 吸水管阻力系數(shù)計(jì)算1吸水管壓力支管壓力并管進(jìn)水喇叭口()0.56同心漸擴(kuò)管()0.390°彎管()0.64緩閉閥()0.3偏心漸縮管()0.290°彎管()0.67三通管()1.5()1.42.77D0.80.711n0.01250.01250.01250.0125C61.1859.830.79370.79370.0209458080.0219017124.45241124.45241L71524002400S 9.2141二.工作點(diǎn)

35、的確定（一）繪制抽水裝置特性曲線（R曲線或QH需曲線） 1列表計(jì)算H需依據(jù)流量、依次計(jì)算Q2，h損=SQ2 ，H需2=H凈+h損，H需1=H凈max+h損，H需3=H凈min+h損H需計(jì)算表Q0.40.81.21.6Q*Q0.160.641.442.56hs1.4742565.89702413.268323.5881Hx32.8742637.2970244.668354.98812繪制抽水裝置特性曲線（管路系統(tǒng)特性曲線）（二） 繪制揚(yáng)程性能曲線1根據(jù)水泵的性能表或圖，繪出水泵的性能曲線。2對(duì)臺(tái)并聯(lián)式，應(yīng)繪出并聯(lián)的揚(yáng)程性能曲線或修正后單機(jī)疾病聯(lián)的揚(yáng)程性能曲線。3多級(jí)串聯(lián)時(shí)，應(yīng)繪出串連的揚(yáng)程性能曲

36、線。（三）確定工作點(diǎn)找出抽水漲至特性曲線與揚(yáng)程性能曲線（或串、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)。三、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);1總的流量應(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。 m管道數(shù)量2抽水裝置特性曲線繪制的正確性：即：|HA（H凈+SQ2A）|/HA0.5%,相差較大時(shí)應(yīng)重繪3水泵是否在高效率曲運(yùn)行：工作點(diǎn)必須在高效率區(qū)，最好落在最高效率工作點(diǎn)稍偏右，不滿時(shí)，應(yīng)采取必要的措施。4串、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

37、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）或允許氣蝕裕量（）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。四、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?？偟难b機(jī)容量逾小，年運(yùn)行費(fèi)用逾底。單機(jī)容量逾小、機(jī)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。第五章 安裝高程的確定一、離心泵安裝高程的計(jì)算（一）計(jì)算吸水管的水頭損失 H吸=S 吸Q12機(jī)組臺(tái)數(shù)超過48臺(tái)，一般采用單排布置，此時(shí)應(yīng)按雙排計(jì)算。（二）確定進(jìn)水池的有關(guān)水位

38、（如前所述）（三） 計(jì)算水泵的安裝高程1修正氣蝕性能參數(shù)（1）允許吸上真空度的修正： HS=HS10.09+H大汽H 大汽安裝高程所對(duì)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)期平均水溫）所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力水柱（米）。海拔（m）-600010020030040050060070080090010001500大氣壓（mH2O）11.310.3310.210.110.09.89.79.69.59.39.28.68.4水溫（）51020304050607080900.090.130.240.430.751.262.023.184.837.15 Hs=10.09（10

39、.09Hs)( )2n n水泵額定和實(shí)際轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）（2）h的修正：h=h()22計(jì)算吸水高度（吸水揚(yáng)程）H吸 （1）H吸=Hsh吸 （2）H吸=h10.09水泵進(jìn)口處的流速水頭（米）3 計(jì)算安裝高程：Z按=Min（Z下minH吸maxH吸min）H吸max(H吸min)設(shè)計(jì)最低（高）下水位所對(duì)應(yīng)的吸水高度（米）當(dāng)水源水位變幅較大時(shí)可以取為ZFminH吸對(duì)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）第六章 廠房結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì) 第一節(jié) 廠房結(jié)構(gòu)型式選擇一、取水泵

40、站廠房的結(jié)構(gòu)型式選擇根據(jù)泵站結(jié)構(gòu)形式的選型表 表4-1水位變幅較小較大很大備注臥式機(jī)組分基型矩形干室型圓筒形干室型 或潛沒式泵站 或移動(dòng)型泵站立式機(jī)組墩墻型濕室型排架型濕室型或箱型濕室型井筒型濕室型D1.4m的大型泵站選塊基型備注；對(duì)于地質(zhì)條件或水文地質(zhì)條件不好的泵站，可以適當(dāng)提高選型標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)水泵選用4臺(tái)S350-75A 型臥式離心泵。雖然加壓泵站的水源的水位變幅較小，但地下水位較高，影響地基的承載能力，故加壓泵房矩形選擇干室型泵房。 第二節(jié) 廠房尺寸確定一、取水泵站平面尺寸確定 1.長度確定有前計(jì)算所得數(shù)據(jù)，查手冊(cè)的知，應(yīng)選用立式軸流泵350ZLB70型，該泵選用4臺(tái)，其中一臺(tái)備用，各性

41、能參數(shù)如表4-2：流 量m3/h揚(yáng) 程m轉(zhuǎn) 速功 率 Kw軸功率電動(dòng)機(jī)功率12107.22145029.937效 率葉片安裝角度葉輪直徑mm79.500300該泵房采用墩墻型的維護(hù)結(jié)構(gòu)，壁厚1米，并分為地上部分和地下部分，地上部分為電機(jī)層，主要放置配套電機(jī)組、配電柜、檢修桂以及起吊設(shè)備；底下結(jié)構(gòu)為水泵層，主要放置所選軸流泵，以及附加泵。二、 加壓泵房尺寸確定（一）平面尺寸計(jì)算1泵房寬度計(jì)算2寬度確定由于泵房總寬度主要受起吊設(shè)備寬度的影響。查手冊(cè)得知，應(yīng)選用DL型電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)，其各參數(shù)如表4-3：起重量t運(yùn)行速度m/min功 率w3202*0.8跨 度m最大輪壓t總 重t7.52.152.

42、451.882.24由上表可知起重機(jī)的跨度為l0=7.5m凈跨 B0= l0+2×0.5=7.5+2×0.2=7.9 m0.2 m 安全間距總寬 B1= B0+2×0.5=7.9+2×0.5=8.9 m0.5 m 柱截面高屋面板寬度 B2= B1+2×0.5=8.9+2×0.5=9.9 m，0.5 m為房檐機(jī)墩寬1.0米，450350漸縮管長0.7米，250400漸擴(kuò)管長0.7米，兩個(gè)連接管各長0.5米，蝶型環(huán)閉閥長0.9米。泵房內(nèi)寬8.9米。地下結(jié)構(gòu)，墻厚1.0米，泵房外寬10.9米。地上結(jié)構(gòu)，墻厚0.4米，泵房外寬9.7米。3泵房

43、長度計(jì)算泵房長度初步計(jì)算： 機(jī)墩長277。 水泵端水泵懸出機(jī)墩65.1，電機(jī)端電機(jī)懸出機(jī)墩4.9。 相鄰水泵與電機(jī)之間距離設(shè)為30。 機(jī)組與墻之間距離設(shè)為100 機(jī)墩與機(jī)墩間距為65.1+4.9+30=100 泵房長度為：277*4+100*3+200=1608 泵房墻厚1.0M，泵房墻中線到墻中線長度為：1608+50*2=1708 泵房分為四個(gè)跨間，每個(gè)跨間長度為1708/4=4.27，不是標(biāo)準(zhǔn)跨度，所以取每個(gè)跨間長度為450，即泵房立柱中線到立柱中線長度為450。則泵房墻中線到墻中線長度為： 450*4=1800。 重新布置泵房內(nèi)構(gòu)筑物尺寸：因?yàn)楸脩页鰴C(jī)墩的長度比電機(jī)懸出機(jī)墩的長度長，所

44、以：承載泵的機(jī)墩與墻之間的距離為152；承載電機(jī)的機(jī)墩與墻之間的距離為92：機(jī)墩與機(jī)墩之間距離為116，既相鄰電機(jī)與泵之間距離為46。由于采用垂直吊裝水泵和電機(jī)，所以相鄰電機(jī)與泵之間距離為93是安全的。 由于在泵房左側(cè)設(shè)有配電間，在泵房右側(cè)設(shè)有檢修間，而配電間與檢修間的跨度都為450，所以整個(gè)加壓泵房地下結(jié)構(gòu)長度為2790（墻1.0M厚），整個(gè)加壓泵房地上結(jié)構(gòu)長度為2740（墻0.4M厚）。 （二）立面尺寸計(jì)算1泵房地上高度計(jì)算H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7式中 h1 汽車車廂底版離地面的高度，高度為1.32 m。h2起吊物離車廂板的必要高度。h 2=0.2 m h3起吊物的最大

45、高度。h 3=水泵高度1.07 mh4吊鉤與起吊物之間的釣索最小高度。h 4=0.8*水泵電機(jī)長度=0.8*2.194=1.755 mh5吊鉤最高位置到吊車梁軌道頂面的高度。H6吊車梁軌道頂面到吊車最高點(diǎn)之間的高度。h 5+ h 6=1.800mh7吊車最高點(diǎn)到屋蓋大梁底部的富裕高度，一般不小于0.2 m。H=1.32+0.2+1.07+1.76+1.8+0.25=6.4 m2泵房地下高度計(jì)算（1）水泵安裝高度計(jì)算：hf=hm=查表得： 喇叭=0.19 漸縮=0.16=0.133所以=0.19+0.133+0.16=0.483H吸=Hs-hw=3.5-0.07=3.285取H吸=3.2M（2）

46、高度計(jì)算青水池底部標(biāo)高44米，水面標(biāo)高53米，水泵安裝高度3.2米，所以水泵進(jìn)水口軸線標(biāo)高56.2米。加壓泵房所在地標(biāo)高57.4米，所以泵房地面到地表為1.8米。所以加壓泵房地面到屋面的距離為6.4+1.8=8.2米。 第七章 機(jī)房的設(shè)計(jì)第一節(jié) 泵房結(jié)構(gòu)型式的選擇在泵房的設(shè)計(jì)中考慮了機(jī)組的類型和水源的水位變幅。水泵機(jī)組臺(tái)數(shù)比較多，水源的水位變化不大，所以本設(shè)計(jì)采用分基型泵房。為了便于機(jī)組和管道的布置因而選擇矩形干室型。根據(jù)地形地質(zhì)情況分上下兩層下層安裝水泵，上層安裝配電設(shè)備及檢修間。 表51水位變幅機(jī)房型式機(jī)組類型較小較大很大備注臥式機(jī)組分基型干室型潛沒式移動(dòng)型D為小泵口徑（米）D1.2塊基型立式機(jī)組墩墻型箱形排架型箱形第二節(jié) 機(jī)房的內(nèi)部布置一、機(jī)組結(jié)構(gòu)型式的選擇本設(shè)計(jì)中機(jī)組數(shù)量較多，為節(jié)省空間機(jī)組采用