泵站典型設(shè)計(灌溉工程工)

1、泵站典型設(shè)計（灌溉工程）一、正常取水位的確定通過AA縣水利局多年觀測數(shù)據(jù)，泉點最枯水位不低于1520m左右，因此取水位定在1520m。二、泵站型式選擇由于楊箐泉水出露于巖溶低洼地，汛期水位漲幅達，提水不需考慮泵站防洪問題。由于泵站附近內(nèi)地勢較平坦，泵站采用離心泵提水，修建地面式磚混結(jié)構(gòu)泵房，有效利用泵站現(xiàn)有的良好交通、電力、通訊等有利條件。三、泵站水力機械根據(jù)灌區(qū)需水量計算，換算成泵站16h提水流量為h，考慮煙區(qū)灌溉時間短，利用率較低，擬選擇安裝兩臺泵（一用一備）。揚程確定：1、取水高程，高位水池底板高程,即實際揚程85m.2、上水管長370m，進水管6m，經(jīng)計算水頭損失為、。由實際揚程+水頭

2、損失得出總揚程為85+=.水泵的選擇泵站設(shè)計流量Q=h，安裝兩臺多級單吸分段式離心泵，單臺設(shè)計流量Q=h。設(shè)計凈揚程為：實際揚程85m+水頭損失+余量3m=。水泵參數(shù)如下表：型號 流量Q 轉(zhuǎn)速n(r/min) 揚程H(m) 效率(%) 功率N(kw) 氣蝕余量(NPSH)r  m³/h L/s    軸功率 電動機功率 JGGC100        

3、0;                                        72-20×5 72 20 1480 108 65 &#

4、160;45  100   100 72   3 126 35  85 70   4當(dāng)揚程為時，流量為h，效率%，可見泵在高效區(qū)運行。 四、水泵安裝高程的確定JGGC 100-20×5型水泵必需汽蝕余量hc為，為了泵的安全運行，根據(jù)機械工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)JB1040-67規(guī)定，對一般清水泵的臨界氣蝕余量基礎(chǔ)上再加上的安全余量，即 h=hc+ =。允許吸上真空高度： 式中：pa/吸水面上的實際壓頭，；p

5、v/抽水實際溫度下的汽化壓頭，；h允許氣蝕余量，3m；hg進水管的水頭損失，；經(jīng)計算，所選擇水泵的允許吸上真空高度為，根據(jù)實際地形情況，選定泵房地面高程為，水泵安裝高程為，安裝高程與吸水池高差1520= <Hs =，滿足吸上高度要求，因此泵站安裝高程定為。五、水錘壓力計算水錘壓力計算采用帕馬金曲線簡化圖計算停泵水錘，校核管道強度。首先計算出橫坐標(biāo)值 和參數(shù)2，其中 ；  ； 式中：N0為水泵設(shè)計功率，單位kW；GD2為水泵和電機的飛輪慣量之和，單位；n0為水泵設(shè)計轉(zhuǎn)速，單位r/min；V0為壓力鋼管流速，單位m/s；H0為工作揚程，單位m；a為均質(zhì)圓形管（e/d<

6、;1/20）水擊波傳播速度，單位m/s；d為管徑，單位mm；e為管壁厚度，單位mm；K為水的體積彈性模數(shù)，K=×109pa;；E為管材縱向彈性模數(shù)E=×1010，=K/E=。帶入數(shù)值： =s，  查帕馬金曲線得出口下降壓頭83%×H0=83%×=，管道中點壓力下降55%×H0=55%×=，管道中點上升壓頭%×=，水泵出口上升壓頭37%×=，水泵最大反轉(zhuǎn)速度143%n0，水泵最大反轉(zhuǎn)速度的時間 秒，水泵開始倒流的時間 秒。檢驗管道出口及中點是否發(fā)生水柱分離現(xiàn)象：管道出口h最大=83%< ，此

7、處不會發(fā)生水柱分離。管道中點h最大=55%< ，此處不會發(fā)生水柱分離。配套電動機為異步電動機，電動機的最大允許轉(zhuǎn)速為 n0，在 n0情況下允許歷時2min，但由于水泵最大反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為 n0，在停泵后即達到最大反轉(zhuǎn)速度，因此應(yīng)在出水管道設(shè)緩閉式逆止閥，同時安裝彈簧全啟封閉式安全閥，公稱壓力。六、主接線方案本工程可從楊箐水源附近就近接電，附近有10KV高壓線路到達，泵站輸電線路共長約，泵站主接線方案采用主變壓器經(jīng)過跌落式熔斷器及隔離開關(guān)與電網(wǎng)相連接，隔離開關(guān)除作為檢修時隔離電源的設(shè)備外，還用來接通、斷開空載變壓器。變壓器二次側(cè)經(jīng)由自動空氣開關(guān)與控制柜母線排相連接。七、變壓器容量選擇根據(jù)泵站設(shè)計

8、規(guī)范，變壓器容量可按下式計算：Sb××(K1ped/ncos+ K2ped/ncos),式中K1、K2為同時系數(shù)；ped為電機功率，單位KW；n為電動機效率；cos為電動機功率因數(shù)，根據(jù)公式Sb××(K1ped/ncos+K2ped/ncos)進行計算。考慮到照明用電以及控制柜用電，選擇滿足泵站要求的變壓器。可得泵站Sb選配63KVA的變壓器一臺，架設(shè)10KV輸電線路。主要用電負(fù)荷為：水泵45kw，其它用電，總用電負(fù)荷為50kw。八、提水管道設(shè)計提水管道從楊泉泉水水源直接提水到高位水池，凈揚程為85m，管材采用鋼管。1、進水管計算（1）管道直徑采用公式：

9、 計算。式中：Q泵的設(shè)計流量（m3/s）， 取Q=s（單機）輸水管設(shè)計流速（m/s），規(guī)范規(guī)定=2m/s，取 m/s經(jīng)計算，輸水管徑D=，根據(jù)實用五金手冊的熱軋無縫鋼管選擇DN146，=6mm，經(jīng)計算管道的過水流速為s。（2）水頭損失計算輸水管道水頭損失根據(jù)水力學(xué)計算手冊進行計算，鋼管的沿程水頭損失hf宜按下列公式計算：            式中：L鋼管的長度；  6m         D鋼管的

10、內(nèi)徑，                   n鋼管管材的糙率         i局部水頭損失系數(shù)之和； 經(jīng)計算，進水管管道沿程水頭損失hf=，局部水頭損失為hj=。由此得進水管道總水頭h=hf+hj=。2、出水管計算根據(jù)審查意見上水管按興仁縣魯?shù)A營鄉(xiāng)、雨樟鎮(zhèn)片區(qū)2009年度煙水配套工程總規(guī)劃的需水量確定取兩臺泵同時工作時提水流量計算提水管

11、。管道直徑采用公式： 計算。式中：Q提水管設(shè)計流量（m3/s）， 取Q=s（工作運行）。提水管設(shè)計流速（m/s），取=s經(jīng)計算，輸水管徑D=243mm，選提水管DN250的熱軋無縫鋼管，管道內(nèi)流速為s。（2）壓力鋼管管壁厚度計算  鋼管管壁厚度采用公式 計算。  式中：Hj設(shè)計管段的計算水頭（m）；Hj=；         D0鋼管的內(nèi)徑（cm）；D0=（D=250,初取=8mm）；         C銹蝕厚度（cm

12、）；C=；  估算鋼材的允許應(yīng)力（kg/cm2）；=1000    縱向焊縫焊接應(yīng)力減弱系數(shù)。取=1經(jīng)計算，=，根據(jù)規(guī)范的構(gòu)造要求，管壁最小厚度為6mm，綜合考慮其他因素取=。（3）水頭損失計算提水管道水頭損失根據(jù)水力學(xué)計算手冊進行計算，鋼管的沿程水頭損失hf宜按下列公式計算：            式中：L鋼管的長度；370m         D鋼管的內(nèi)徑，                   n鋼管管材的糙率   i局部水頭損失系數(shù)之和；6經(jīng)計算，管道沿程水頭損失hf=，局部水頭損失為hj=。由此得總水頭損失h=hf+hj=。提水凈揚程為85m，總揚程為+85+3（余量