混流泵軸流泵典型設(shè)計(jì)

1、實(shí)用文檔5 5主要建設(shè)內(nèi)容及典型設(shè)計(jì)5.2.1.55.2.1.5混流泵及軸流泵站2 2臺(tái)泵典型設(shè)計(jì)一、根本資料1、根本情況選取別橋鎮(zhèn)湖塘下土于灌排站工程作為典型混流泵和軸流泵站進(jìn)行設(shè)計(jì).該泵站為拆建工程,位于湖邊村.泵站主要功能為灌溉和排澇.設(shè)計(jì)根據(jù)原有進(jìn)、排水條件及功能要求,按現(xiàn)有灌溉面積2050畝和排澇面積1190畝進(jìn)行泵站規(guī)模設(shè)計(jì).2、工程地質(zhì)工程位于天目湖觀山村.經(jīng)勘測(cè),泵站附近地面高程為6.837.47m左右.淺部為層素填土,高程6.834.73m,丫=18.82kN/m；高程4.73-0.67m為-2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,丫=17.72kN/m,凝聚力c=8.7kpa,內(nèi)摩擦角=7.8

2、；地基允許承載力p=60kpa.二、機(jī)泵選型1、水泵選型1灌溉設(shè)計(jì)流量推廣水稻限制灌溉技術(shù)后,水稻生育期灌水定額較小,因此起控制作用的灌水定額是泡田定額.當(dāng)?shù)厮锱萏锒~為80m3/畝,泡田期旱作物不需灌溉旱作物假設(shè)需灌溉,應(yīng)將灌水時(shí)間前移或后退,以避開(kāi)用水頂峰.泡田延續(xù)時(shí)間為5天,提水泵站每天開(kāi)機(jī)時(shí)間20h.標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔那么設(shè)計(jì)凈灌水模數(shù)為：q=2.22m3就D.36X20X5根據(jù)以下公式推求渠道設(shè)計(jì)流量：Q=q設(shè)XA/T式中：Q灌溉流量m3/s;A渠系限制灌溉面積萬(wàn)畝；n-灌溉水利用系數(shù),取0.68.計(jì)算得灌溉設(shè)計(jì)流量為0.67m3/s.該泵站為小2型,泵站等級(jí)為V等,建筑物等級(jí)為5級(jí)

3、.2排澇設(shè)計(jì)流量排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為日降雨200mm雨后一天排水,根據(jù)漂陽(yáng)市可區(qū)測(cè)算結(jié)果,該標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于排澇模數(shù)為10m3/s萬(wàn)畝,那么泵站排澇設(shè)計(jì)流量為1.19m3/so該泵站為小1型,等級(jí)為IV等,建筑物等級(jí)為4級(jí),該泵站位于為一般可區(qū),因此建筑物防洪等級(jí)根據(jù)堤防確定,為20年一遇.3灌溉設(shè)計(jì)揚(yáng)程a、渠首設(shè)計(jì)水位出水池水位為了滿(mǎn)足自灌溉的要求,設(shè)計(jì)渠首水位應(yīng)滿(mǎn)足灌區(qū)內(nèi)各高程點(diǎn)灌溉要求,根據(jù)泵站灌溉實(shí)際情況,渠首設(shè)計(jì)水位為6.70m.b、進(jìn)水池水位泵站通過(guò)涵洞從內(nèi)河引水,本方案灌溉站設(shè)計(jì)運(yùn)行水位根據(jù)歷年灌溉期滿(mǎn)足灌溉保證率95%的日平均水位確定,根據(jù)相應(yīng)水文資料,標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔設(shè)計(jì)常水位為3.50

4、m,枯水位為2.80m;所以設(shè)計(jì)工況進(jìn)水池水位為3.50m,校核工況進(jìn)水池水位為2.80m.那么水泵設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程為3.20m,校核凈揚(yáng)程為3.90m.表5-3前山一級(jí)灌溉站運(yùn)行水位組合表序號(hào)工況進(jìn)水池水位m出水池水位m1設(shè)計(jì)工況3.506.702校核工況2.806.70c、泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程初選泵型時(shí),沿程水頭損失和局部水頭損失按凈揚(yáng)程的25%計(jì)算,那么水泵設(shè)計(jì)總揚(yáng)程為4m;最大總揚(yáng)程H最大=4.875m.2排澇設(shè)計(jì)揚(yáng)程a、出水池水位為了滿(mǎn)足排澇的要求,出水池水位應(yīng)滿(mǎn)足排澇區(qū)內(nèi)各高程點(diǎn)要求,根據(jù)泵站排澇實(shí)際情況,出水池水位為6.33m.b、進(jìn)水池水位設(shè)計(jì)工況進(jìn)水池水位為4.00m,校核工況進(jìn)水池水位為

5、3.50m.那么水泵設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程為2.33m,校核凈揚(yáng)程為2.94m.表5-21東湖坪排澇站運(yùn)行水位組合表序號(hào)工況進(jìn)水池水位m出水池水位m1設(shè)計(jì)工況4.006.332校核工況3.506.44c、泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程初選泵型時(shí),沿程水頭損失和局部水頭損失按凈揚(yáng)程的30%計(jì)標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔算,那么水泵設(shè)計(jì)總揚(yáng)程為3.029m;最大總揚(yáng)程H最大=3.822m.(3)水泵選型該站灌溉設(shè)計(jì)流量為0.67m3/s,排澇設(shè)計(jì)流量1.19m3/s,灌溉設(shè)計(jì)揚(yáng)程4m,排澇設(shè)計(jì)揚(yáng)程3.029m.根據(jù)此流量、 揚(yáng)程,擬選用1臺(tái)32ZLB-125的軸流泵和1臺(tái)500HW-6的混流泵,轉(zhuǎn)速均為n=580r/min,軸流泵葉片安放

6、角0,配套電機(jī)功率分別為JSL-12-10-95kW和Y280M-6-55kW.(4)灌溉水泵工況點(diǎn)校核小型泵站實(shí)際揚(yáng)程按下式計(jì)算：H實(shí)=/h凈+h管式中：H實(shí)水泵實(shí)際揚(yáng)程；h凈水泵設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程,取值3.2m;h管一一管路損失揚(yáng)程,為沿程水頭損失與局部水頭損失之和.管道流速：v=4Q/兀D2=4X0.67/(3.140.52)=3.41m/s管路沿程水頭損失：?程一住式中：L進(jìn)出水管道總長(zhǎng),取4.9m;Q水泵設(shè)計(jì)流量,m3/s;n粗糙系數(shù),鑄鐵管取0.013;管路局部損失：標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔式中：-局部阻力系數(shù),為各部位局部阻力系數(shù)之和.小型泵站局部損失以管道局部損失為主,進(jìn)出水池的局部損失忽略不

7、計(jì).管路局部形狀改變和管路附件等所造成的各局部阻力系數(shù)如下：垂直進(jìn)口阻力系數(shù)U口=0.30,圓形整塊拍門(mén)阻力系數(shù)為已拍門(mén)=0.085V2V2卜局部損失hj=(E進(jìn)口乂二E拍門(mén)狗=0.23m貝Uh管=八不+h局=0.38m所以求得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)水泵實(shí)際揚(yáng)程為：H總=.凈+h管=3.20+0.38=3.58m(5)排澇水泵工況點(diǎn)校核小型泵站實(shí)際揚(yáng)程按下式計(jì)算:H實(shí)=/h凈+h管式中：H實(shí)水泵實(shí)際揚(yáng)程；h凈水泵設(shè)計(jì)凈揚(yáng)程,取值3.029m;h管一一管路損失揚(yáng)程,為沿程水頭損失與局部水頭損失之和管道流速：v=4Q/兀02=4X1.19/(3.140.52)=2.37m/s管路沿程水頭損失：式中：L進(jìn)出水管

8、道總長(zhǎng),取5m;實(shí)用文檔Q水泵設(shè)計(jì)流量,m3/s;n粗糙系數(shù),鑄鐵管取0.013;管路局部損失：式中：-局部阻力系數(shù),為各部位局部阻力系數(shù)之和.小型泵站局部損失以管道局部損失為主,進(jìn)出水池的局部損失忽略不計(jì).管路局部形狀改變和管路附件等所造成的各局部阻力系數(shù)如下：垂直進(jìn)口阻力系數(shù)E進(jìn)口=0.30,圓形整塊拍門(mén)阻力系數(shù)為&白門(mén)=0.085V2V2局部損失hj=已進(jìn)口/g&白門(mén)=0.11m貝Uh管=卜不g+h局=0.15m所以求得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)水泵實(shí)際揚(yáng)程為：H總=.凈+h管=3.029+0.15=3.179m查該水泵特性曲線圖,此時(shí)水泵效率刀泵=80%.該泵型滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求.實(shí)用文檔圖

9、5-13320ZLB-125(n=580r/min)水泵工作性能曲線(6)混流泵安裝高程標(biāo)準(zhǔn)文案11001300150017001900210023001100130015001700190021002300Q(I/S)Q(I/S)水泵安裝高程為進(jìn)水池最低水位加上實(shí)際吸水揚(yáng)程,實(shí)際吸水揚(yáng)程按下式計(jì)算：H實(shí)吸=Hs-h吸損-V2進(jìn)/2g-K式中：H實(shí)吸水泵基準(zhǔn)面離進(jìn)水池水面的垂直距離(即安裝高度)；Hs容許吸上真空高度,m;h吸損吸水管道的水力損失,m;v2進(jìn)/2g水泵進(jìn)口處的流速水頭,m;K平安值,取0.4m.查水泵性能表,臨界汽蝕余量NPSHc=5.50m,近似計(jì)算得Hs=10.335.50

10、=4.83m.進(jìn)、h吸損=h不+h局=(W 進(jìn)口+E彎管)=0.1+0.23=0.33m,吸水揚(yáng)程H實(shí)吸=Hs-h吸損-v2進(jìn)/2g-K=4.83-0.33-0.59-0.4=3.51m.進(jìn)水池最低水位為2.80m,那么水泵允許安裝高程H安為：H安=2.80+3.51=6.31m結(jié)合地面高程及泵室布置,安裝高程取5.268m.(5)軸流泵安裝高程a、葉輪中央高程HI標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔根據(jù)該軸流泵的安裝圖,要求最低水位至喇叭口的高度為1.45m,懸空高度0.6m,排澇設(shè)計(jì)時(shí)最低水位為3.50m,所以喇叭口進(jìn)口處高程為：3.50-1.45=2.05mio根據(jù)灌排站實(shí)際情況,取1.80m.b、底板高程

11、H2底板高程為喇叭口進(jìn)口高程減去懸空高度,即為1.80-0.60=1.20m.c、水泵梁頂高程H3查泵的安裝圖,H3=3.07md、電機(jī)層樓板高程H4對(duì)中小型泵站取平安超高a=0.60m,H4=Hmax+a=4.50+0.6=5.10m一般電機(jī)層的樓板頂高程可略高于泵房外地面平均高程,故可取電機(jī)層樓板底高程為6.50m.e、屋面大梁下緣高程H5H5=H4+h,泵軸最長(zhǎng)長(zhǎng)度2.23m,電機(jī)基座高度0.6m,起吊設(shè)備0.8m高,預(yù)留0.3m高空間,那么泵房?jī)舾叨萮=2.23+0.6+0.8+0.3=3.93ni那么屋面大梁下緣高程為H5=H4+h=6.50+3.93=10.33m,考慮到通風(fēng)、 采

12、光的要求,取值12.00m.2、混流泵電機(jī)選型(1)電動(dòng)機(jī)容量的選擇根據(jù)漂陽(yáng)市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的要求,為了維修治理方便,電動(dòng)機(jī)與水泵采用三角皮帶傳動(dòng).與水泵配套的電動(dòng)機(jī)的輸出功率P配應(yīng)大于水泵軸功率,計(jì)算公標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔式如下:配傳泵式中：P配一一電動(dòng)機(jī)的輸出功率kW;H水泵的最不利揚(yáng)程m,取值4.28m;Q一一水泵在最不利揚(yáng)程下的流量m3/s,取值0.65m3/s;刀泵水泵在最不利工作揚(yáng)程下的效率,取值66.4%;不傳一一傳動(dòng)效率,三角皮帶為95%;Ki一一功率備用系數(shù),根據(jù)軸功率查表,取值1.14;心水泵工作條件系數(shù),混流泵取值1.12.計(jì)算得p配=54.24kW,所以選用Y250M-4-55kW

13、電機(jī),滿(mǎn)足水泵傳動(dòng)要求.2皮帶輪直徑計(jì)算水泵皮帶輪 大皮帶輪 由廠家配備,無(wú)錫錫泵制造對(duì)該泵型配備的皮帶輪為.800XD6.根據(jù)水泵皮帶輪直徑D計(jì)算電機(jī)皮帶輪小皮帶輪的直徑do小大其中：n大大皮帶輪的轉(zhuǎn)速r/min,為580r/min;n小小皮帶輪的轉(zhuǎn)速r/min,選用4級(jí)異步電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速為1480r/min;d小皮帶輪的直徑mm;D大皮帶輪的直徑mm,為800mm;標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔K打滑系數(shù),取值1.02.計(jì)算得,電機(jī)皮帶輪直徑d=307.37mm,取值307mm.選取大小皮帶輪中央矩A=1.2x800=960mm那么三角皮帶的長(zhǎng)度L=2A+0.5兀(D+d)+=3401mm驗(yàn)算三角皮帶的工

14、作速度v=23.78m/s,位于適宜工作速度2025m/s附近.校核小皮帶輪的皮帶包角220120,滿(mǎn)足要求.驗(yàn)算三角皮帶的循環(huán)次數(shù)以=-=5.77s-10.8=2.00m軸流泵B2=2.5XD=2.50.99=2.47m,根據(jù)實(shí)際地形,取3.00m.進(jìn)水池之間的墻厚為0.4m.那么B=B1+B2+0.4=5.40m(2)進(jìn)水池池長(zhǎng)排澇設(shè)計(jì)流量為1.19m3/s10m3/s.該泵站為小型泵站,取進(jìn)水池秒換水系數(shù)K=20.在低水位時(shí),進(jìn)水池水深h=2.8-1.2=1.6m.那么進(jìn)水池長(zhǎng)取池長(zhǎng)9.17m.2、出水池尺寸根據(jù)?中小型泵站設(shè)計(jì)與改造技術(shù)?(儲(chǔ)訓(xùn)、 劉復(fù)新,2000年),該泵站正向出水池

15、可根據(jù)出水管出口直徑的大小采用參考尺寸.具體尺寸為管中央距邊墻b=1.25m;混流泵管口下緣距池底的距離h下=0.874m,軸流泵管口下緣距池底的距離h下=0.277m,管口淹沒(méi)深度h淹=0.50m,出水池池長(zhǎng)Lk=4.50m.(1)出水池池寬B=1.25M+1=6.0m.(2)出水池高度H確實(shí)定出水池水位H2=6.70m;出水池墻頂高程HI=H2+平安超高a=6.50+0.30=7.0m出水池池底高程標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔混流泵H4=H3-h淹-D0cos甘!下=7.00-0.50-0.50-0.874=5.126m取4.00m.軸流泵H5=H3-h淹-D0cosm下=7.00-0.50-0.80

16、-0.277=5.423m取3.20m.3、治理房尺寸該泵站治理房共四間,均為6mx14.90m：兩間為泵房,一間為休息室,一間為檢修室,一間為衛(wèi)生間.治理房地面高程與原地面高程一致,取6.50m.屋面為現(xiàn)澆鋼筋硅屋面.4、設(shè)備布置(1)起重設(shè)備布置檢修用起吊設(shè)備采用5t手動(dòng)葫蘆,屋梁上架設(shè)128a工字鋼,以便起吊.(2)攔污柵周邊用梢鋼100M8圻3封邊,角鋼50X3與外框焊接作為內(nèi)框,12X8的扁鋼與角鋼及上下框焊接,網(wǎng)格尺寸7cmX80cm.攔污柵為兩扇.(3)量水設(shè)施在水泵進(jìn)水管上安裝流量計(jì)對(duì)灌溉流量和排澇流量進(jìn)行測(cè)量.標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔圖5-15湖塘下土于灌排站剖面圖1標(biāo)準(zhǔn)文案圖5-1

17、4湖塘下土于灌排站平面實(shí)用文檔圖5-15湖塘下坪灌排站剖面圖2四、泵站穩(wěn)定計(jì)算1、防滲計(jì)算滲透壓力計(jì)算采用直線比例法.根據(jù)工程總體布置,防滲長(zhǎng)度L計(jì)算成果如下：L=L進(jìn)水池+L底板+L出水=25.13m內(nèi)外河水位差按前池?zé)o水校核,那么AH=H2-H進(jìn)=6.44-1.2=5.24m.根據(jù)站址處地質(zhì)資料,泵房地基為淤泥質(zhì)土,滲徑系數(shù)C=4,最小防滲長(zhǎng)度L=CXA14=5,24=20.96mkc,抗滑穩(wěn)別布I,/-J_tD 卷不,it定.3、地基承載力計(jì)算由地質(zhì)資料可知,地基位于淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,允許承載力p為標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文檔60kpa.對(duì)完建期地基承載力進(jìn)行復(fù)核.根據(jù)計(jì)算基底壓應(yīng)力Pmax=71.6

18、8kPap,不滿(mǎn)足平安要求,需要進(jìn)行地基處理.本工程采用換土墊層法進(jìn)行地基處理：挖除根底下方淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土0.5m后,填埋0.5m厚的粘性土.經(jīng)過(guò)處理后地基不均勻系數(shù)允許值H=2.0,不均勻系數(shù)刀二max/minH,滿(mǎn)足平安要求.表5-18完建期荷載計(jì)算成果表(進(jìn)水池?zé)o水)廳 P部位體積(m3)一.、,3重度(kN/m)垂直力(kN)水平力(KN)1進(jìn)水池及泵房底板26.0624.50638.473進(jìn)水池側(cè)墻50.7124.501242.404進(jìn)水池與泵房連接墻17.9519.0054.725泵房及出水池連接墻7.224.50176.46泵及進(jìn)出水管15.57工字鋼32.708房屋墻15.8419.00300.969房屋屋頂5.3324.50130.6810房屋圈梁及吊頂7.7824.50190.5511土壓力394.99合計(jì)2782.38394.99表5-19運(yùn)行期荷載計(jì)算成果表(進(jìn)水池有水)廳 P部位體積(m3)重度(kN/m3)垂直力(kN)水平力(KN)1進(jìn)水池及泵房底板26.0624.50638.473進(jìn)水池側(cè)墻50.7124.501242.404進(jìn)水池與泵房連接墻17.9519.0054.725泵房及出水池連接墻7.224.50176.46泵及進(jìn)出水管15.57工字鋼32.708房屋墻15.8419.00300.96標(biāo)準(zhǔn)文案實(shí)用文