某泵站设计计算说明书.docx

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1、供水泵站设计计算说明书姓名：班级：学号：指师：完成时间：IJ U U JJ 1) U TJ IJ J TJ 1 IJ 2 2 3 4 4 5 5 5 6 6 6 7 1 9 O 1 1 2 233 L L L L L Oo 00 00 Oo IL H H 11 Ii 11 U H L L L L L L L1基本资料1.1 设计任务1.2 设计资料2设计步躲内容2枉纽中心线及泵房位置的选择.2.2 设计流量和设计扬程2.3 初选水泵及配套动力机设备.2.4 确定主泵台数2.5 初选配套动力机设备3拟定机组及基础尺寸4进出口水管道4.1 进出水管道设计4.2 进出水管道直径校核5确定泵房类型6泵

2、房内机组、管路布置及尺寸设计6.1 泵房内机组、管路布置形.6.2 泵房尺寸设计7泵房内辅助设备选择7.1 充水设备7.2 起重设备7.3 排水设备8进出水建筑物的布置及设计8.1 进水建筑物8.2 出水建筑物设计9水泵安装高程的确定9.1 水泵安装高度计算9.2 水泵安装高程V的确10水泵工况点的校核H终选水泵及动力机12工程投资概预算12.1 工程量的计算12.2 设备及材料总表12.3 工程投资概算1基本资料1.1 设计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。1.2.2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o砂岩容重丫=2.3T/m

3、3,容许压应力o=8Kgcm2;轻质粘土容重y=2.0Tm3,允许压应力o=2.5Kgcm201. 2.3地下水埋深一般为3.5m.1.2. 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P=95%。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(In)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Gn)504.2最低水位(m)503.8最高水位(m)504.8干渠水力要素：底坡

4、1=1/4000,站址处渠底高程502.8m,边坡系数m=1.25,糙率n=0.025,水温20Co1.3. 5开发区用水过程图Q(Ls)14001050-700-350IJlI1I2I3I4I5I6I7I8I9I101Ill121. 2.6根据开发区供水要求，净水构筑物的设计水位定位518.3m。1.2. 7在站址东北角有高压输电线通过，距站址2km左右，电压为10KVo1.3. 8开发区对外交通方便，劳动资源充裕。土石方开挖单价为33元11电费为758T11单价为5000元/T。1.2.9水头损失估计表表2:水头损失估计表H(m)直径D(mm)300占H的3010-3010-203-102

5、枢纽布置及设备初选2.1秘纽中心线及泵房位置的选择如上图所示，可选两条分别分布在靠近上游得BB中心线和靠近下游的AA中心线。如上图所示，两条中心线出水池所在的地方较平坦，但布置于AA线时出水管道会经过一较陡的地段，需要开挖隧洞才能使出水管道通过，给管路铺设带来困难，而且开挖量大，可能会对施工有较大影响，增加投资，加大了工程难度；如果布置于BB线，出水管道整体布局较为平缓，不经过左侧那样的陡坡，工程难度相对较小，出水管道铺设相对容易，费用较低，通过技术与经济综合比较，中心线布置于BB线更有优势，所以，将中心线布置在靠上游BB位置。2. 2设计流量和设计扬程：2.2. 1设计流量设计流量取每月用水

6、量最大值。供水水源泵站的设计流量一般按最高日平均用水量加上净水自用水量(一般为供水量的5Q10%,此处取5%)和输水管的漏失水量(按供水量的10%)计算确定。查开发区用水过程图得，按式Q=(l+5%+10%)计算该地区各月份的具体用水设计流量，结果见下表:月份1、23、456、7、891011、12用水流量I113/h1449289843475796434728981449从开发区用水图知6、7、8月份用水流量5796nWh为全年最大流量,所以设计流量为：Q4=(l+5%+l0%)1400=161OLZs=1.61m3s;根据当地用水状况特点，1、2、11、12月份泵站供水设计流量为1449m

7、3h,3、4、10月份泵站供水设计流量为2889m3h,5、9月份泵站供水设计流量为4347m3/h,6、7、8月份泵站供水设计流量为5796m3h,流量皆是以最小流量1449m3/h为倍数，所以，水泵应该选流量接近1449n/h的水泵。2. 2.2确定水泵的设计扬程按泵站进、出水池设计水位差，并计入进、出水流道或管道的沿程和局部水头损失来确定水泵设计扬程。取进水池设计水位为渠道最低水位503.8m,取出水池设计水位为净水构筑物的设计水位，即518.3m,所以：H=518.3503.8=14.5(m)估计管道直径在250-30Omnl之间，H=14.5在10m-30m之间，根据水头损失估计表，

8、取水头损失为H的20%,即：H=14.50.20=2.90(m);H4=14.5+2.90=17.40(m)所以设计扬程为17.4m,选定为17.5m。2.3 初选水泵及配套动力机设备：由于离心泵具有高效区范围宽，能在扬程变化较大的情况下运行，并根据供水过程特点和前一步计算的扬程与流量，初步选定为高效稳定的离心泵，水泵设计扬程为16.7m,根据设计流量特点和设计扬程，初选水泵为350S26型和350S26A型，两种水泵参数见下表：型号流量转速扬程轴功率电动机功率效率吸上高度Hg重量350S2697214503099.713279.74.567212602610287.5144022105823

9、50S26A8649722676.5110804.5672111621.578.883129616.58073因350S26A型水泵之流量与1449m3h相差有点大，所以水泵初步选为350S26型水泵。2.4 确定主泵台数水泵台数由下试确定：r三“则350S26型水泵台数n=L610.4=4.025台，取为4台。另取1台作为备用，共需水泵5台。2.5初选配套动力机设备2.5.1配套动力及功率由于在站址东北角有高压输电线路通过，靠近电源，故动力类型选配电动机，选三相交流电动机来驱动。水泵功率在10030OkW之间，可选用YS(JS)、YC(JC)或YR(JR)系列的异步电动机，电动机配套功率N计

10、算计算公式如下：NIt电，K动力备用系数，取1.05;、轴一水泵工作范围内的最大轴功率，查前表得105kW;nw传动效率，水泵转速为1450rmin,初步假定用同步转速1500rmin的异步电动机直接传动，则取为0.84。算得N1.05X105/0.84=132Kwo2.5.2确定机型根据水泵额定转速1450rmin和配套功率132Kw,再查电动机参数表如下：型号功率电压LlHhBAn-dY280M-41323809702806554194574-24Y315M1-413212903157604575084-28JSl15-413513003758755906204-26JRl15-41351

11、7403758755906204-26JS2-355S2-413212003558505006104-30JR2-355S2-413216903558505006104-30初步选电动机型号为Y315M1-4。3拟定机组及基础尺寸由资料知之所选350S26型水泵长度为1.05m、宽度为1.04m、高度为0.963m,Y315Ml-4型电动机长度为0.97m、宽度为0.755m、高度为0.655m,考虑闸阀、电动机等配套设备的安置，机组长宽高分别取为2.2m、2.2m1.0m,机组基础遂取为长宽均为2.2m的正方形。综上，取机组基础宽度为2.2m,长度为2.2m,高度为1.0m。4进出口水管道4

12、.1 进出水管道设计选定管材选为钢管，有经验公式：D=IL5Q其中Q为管道设计流量，为1449Ph,带入上式算得初步确定进出水管的直径D=437.8mm;4.2 进出水管道直径校核由经验知进水管道水流流速不宜超过L5m/s,即4QD21.5ms,算得进水管道直径为523mm,取为520mm;出水管道水流流速不宜超过2.0ms,即有：4QD2miSg+8s=34.1m;列表计算水泵需要扬程如下:性能参数计算表Q(m3s)0.100.150.200.250.300.350.400.450.500.550.60Q20.010.020.040.060.090.120.160.200.250.300.3

13、6S+S34.1SQ2(m)0.340.681.362.043.074.095.446.828.5310.2312.28H海(m)14.5H(m)14.8415.1815.8616.5417.5718.5919.9421.3223.0324.7326.78把水泵的Q-H曲线和装置的Q-%曲线画在同一坐标系中，则两条曲线的交点即为这台水泵在该装置中运行的工况点，如下图所示：350S26型泵性能曲线(n=1450rmin)由图可知，水泵工况点为(Q=1551m3h,H=21.3m),满足泵站对流量和扬程的需求。泵站总流量校核：最大扬程21.3m时对应最小流量值为Q=I551nWh,则泵站最小总流量

14、为5X1551/3600=2.15m2s1.61m3s,且水泵处于高效率区运行，符合要求。H终选水泵及动力机根据水泵运行工况点，终选水泵为350S26型水泵，根据泵房尺寸大小，终选动力机为Y315M14型电动机。12工程投资概预算12.1工程量的计算引渠段:引渠在地面下的断面积约为(1.1+0.81.55)X1.55=3.627m2,地面与渠顶距离为0.65m,则其开挖的断面面积为(4.580.65+3.627)=6.604m2,则引渠段开挖量为6.604X30=198.12m2,前池：其底面积为(1.1+16.5)X18.62=163.68m,因其挖深约为4.0m,此主体的体积为163.68

15、X4.0=654.72m2,进水池：底面积为16.5X3.0=49.511A挖深约为5.3m,所以挖方为：49.5X5.3=262.35m2o泵房：泵房底面积为：4.5X25.0=112.5n?,挖深约为3.1m,所以挖方为：112.53.1=348.75m3o出水池：其底面积为4.05X8.95=36.2475m5挖深约为L2m,则出水池挖方为：36.2475X1.2=43.497m。综上，总的土石开挖量为198.12+654.72+262.35+348.7543.497=1507.437m212.2设备及材料总表编号型号名称规格数量重量1350S26离心泵流量Q=270400Ls,H=22

16、-30m5台672kg2Y315M1-4电动机功率N=132kW5台670kg3SG-2手动单轨小车Q=2.0t,H=3-IOm1台23kg4HSL5手拉葫芦Q=L5t,H=2.5m1台15kg5BSL-I配电柜宽0.8m,厚0.6m,高2.Om7块6SZB-8真空泵抽气量048mh,真空度06502台42kg7板车高度H=0.8m2台8Z4BT10闸阀内径50Onln1,长度70OnInl5个12.3工程投资概算12.3.1土石方开挖费用土石方开挖费用：33X1507.437=4.97万元;12.3.2钢管费用进水管长度取为15m,其截面积为3.0draLf.02皿则其体积约为5X15X0.0124=0.93m2;出水管长度取为200m,其截面积为3.140045义045-0434X(M342=0.OlIlm则其体积约为5X200X0.0III=ILlm2;钢板的容重为785Tm,单价为5000元/T,故钢管的费用约为：50007.85X12.03=47.22万元。12.3.3泵和电机费用350S26型水泵每台为10800元X5台=5.4万元；Y315M1-4电动机每台为2000元X5台=I.0万元；12.3.4泵站总投资所以总投资为：5+47.22+5.4+1=58.62万;以上费用加上真空泵配电柜等辅助设备费用预计6万，则总投资约为64.62万元。