轴流泵站初步设计

轴流泵站初步 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 第一部分基本资料本区域属亚热带季风气候，气候温和湿润、四季分明、雨量丰沛、日照充足。该区域多年平均气温15.9°C,1月份气温全年最低，平均为3.5°C，极端最低气温为一9.6°C,7〜8月份气温全年最高，平均为28.7C，极端最高温为39.7C。多年平均降雨量1400mm。全年降雨量有三个高峰期：3、4月春雨期，雨日多，降水强度不大；5、6月梅雨期，降雨量大，雨日长；夏秋季节的台风雨期，多狂风暴雨。工程地质：根据场地地层情况和附近波速试验资料，场地土类型为中软土，基岩埋深一般大于50m，沿线场地类别为O类。下沙排涝闸站：007年底建成,6台轴流泵（约抽排40m3/S）,自排四孔闸门（约290m3/S）,排涝能力为20年一遇 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ；四格排涝闸站3台（约20m3/S）,建于上世纪70年代，排涝能力为10年一遇标准；850排涝闸站，建于上世纪70年代，设计排水流量为4m3/S，排涝能力为10年一遇标准。由于上述两排涝闸站从建成到运行有30多年，机组设备老化，泵房破损，泵站运行效率低，下沙经济开发区决定对两排涝闸站在原址进行拆除重建，使850排涝闸站排涝能力提高到20年一遇标准，泵站运行期外江（出水池）平均潮位5.97m；内河（进水池）平均运行水位4.52。使杭州经济技术开发区水位控制在5.20m以下，使城区最高水位不上地面。第二部分泵站设计一、排涝流量、扬程计算排涝流量Q二4m3/s排涝扬程H二H+hST损H二5.97-4.52二1.45mST管道水头损失h按15%H计算，则H=1.45+1.45x0.15=1.67m损ST二、水泵选型根据选水泵原则按下列顺序进行。一）确定泵型 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 根据泵站设计扬程1.67m,查资料中水泵性能表得：600ZLB-160型水泵，转速为730r/min,叶角为0°；600ZLBT60型泵，转速为730r/min,叶角为+2。；700ZLB-125D型泵，转速为730r/min,叶角为-2。；700ZLBT25D型泵，转速为730r/min，叶角为-4。等四个泵型方案。它们的扬程均符合要求，可作为进一步比较的依据。它们的性能指标如表1所列。表1立式轴流泵性能规格表序号水泵型号叶轮角度流量Q(m3/s)扬程H(m)配套功率N（KW）效率（%）台数1600ZLB-1600°1.1581.774582.8142600ZLB-160+2°1.3121.794581.0943700ZLB-125D-2°1.7561.931107634700ZLB-125D-4°1.4282.1280783二）最优方案选定上述四种方案水泵台数悬殊较大，从配套功率看，700ZLB-125D型泵3台与700ZLB-125D型泵3台两个方案配套功率大，效率也低。很显然，这两个方案应该放弃。再从未来的运行工况分析，叶轮角度为0°600ZLB-160型泵4台方案的水泵铭牌扬程与泵站设计扬程靠得较近，工况应变范围可能略胜一筹，而且效率较高。因此，本设计选定叶轮角度为0°600ZLB-160型泵4台方案作为最优方案。二、动力机选配包括动力类型选择、配套功率根据水泵的选型可以选出动力机的类型为Y280M-8，配套功率为45KW，选用四台动力机第四节泵房尺寸拟定本节包括确定泵房结构形式、内部设备布置与尺寸拟定等内容。（一）选定泵房结构形式本设计选用600mm立式轴流泵，属中小型范围，采用湿室型结构。另考虑施工、进水流态等因素，决定选用湿室中的墩墙式结构。图1SG-2型手动单轨小车二、泵房附属设施选取包括起重、配电、启动供水和检修等设施。1、起重设备。泵房内最重的设备是水泵，其重量为288kg。查资料选用SG-2型表3手动单轨小车，其外形如图所示。技术规格如表3所列。汙起高推运行竦度手拉力主要寸总氓量Cm)(m/niLn)(kN)J十AHS号00037。肛50-14715ft200；21021Z902202003S2SG-2型手动单轨小车技术规格36a工字钢规格如表4所列。表436a工字钢规格如表尺4(mm)截面面积珏论1fiIt(kg/m).E检腹厚J6013-510963fl59r9(2)配电柜。选用BSL一1型双面维修通用配电柜，其规格为：高2.14m、宽0.90m、厚0.60m。本设计选用6块，其中主机组用4块，进线总柜1块，站内照明等其他用电1块。(3)电缆沟。每台主机组有3根电缆，共12根，拟布置配电柜于泵房一侧，电缆向两端分送，每端沟内安放6根电缆。考虑照明等其他用电占用2根电缆位置。电缆沟尺寸按放置8根电缆拟定。查资料确定沟宽50cm、沟深35cm、壁厚8cm的钢筋混凝土矩形槽。沟口设5cm厚钢筋混凝土盖板，盖板与泵房地面齐平，其结构如图2所示。(4)起动供水设施。因立式轴流泵上橡胶导轴承不经常没入水中，在起动时为减轻泵轴的干摩擦，降低电机起动负荷，上橡胶导轴承必须事先充水润滑。拟在泵房楼面层出水侧墙脚处纵向布置一根供水干管，向各泵分出支管与导轴承灌水小管相联，用开关控制。(5)检修工作桥。水泵修理时，有时需抽干湿室，故在湿室隔墩前部设置检修闸门槽。待检修时放下闸门挡水，为方便操作，在检修闸门槽部位设置如图3所示的检修工作桥。三、泵房尺寸拟定包括泵房平、立面轮廓及构件细部等尺寸拟定。(一)泵房立面尺寸(1)水泵安装高程只规定其安装基准面应没入最低池水位1.0m。本设计进水池最低水位为1.17m，泵的安装高程为=1.17-1.0=0.17m庇1(2)湿室底板高程八’’。用下式确定式中a—水泵安装基准面至进水喇叭口距离，查水泵资料得0.447m；—水泵进水喇叭口悬空高度，取0.4D进;—进水喇叭口直径，查水泵资料得0.688。=0.17—0.447—0.4用0.688=-1.03,取-1.0m,实际悬空高度为0.28m。(3)水泵梁顶高程。用下式确定式中b―水泵进水喇叭口至底座间距离，查水泵资料得1.236m。则=-1.0+0.28+1.236=0.516(4)电机梁顶高程。用下式计算后校核修正确定水位5.2m；取0.7m—安全超高，在0.5〜1.0m范围内选取，本设计的操作制约、用下式计算式中一进水池停机时最高水位，即大沙河最高(5)电机层高度H。它受趁重设备SG一2型单轨小车式中，运输车辆高度，取胶轮车高度0.8m;则=5.2+0.7=5.9再用机组传动轴定长修正：查水泵资料得该泵传动轴长度l=L-960mm=(5.9-0.516)-0.96=4.424，符合要求。最后确定电机梁顶高程(即电机层地面高程)为4.424m。最高吊件高度，查资长得：立式电机高1.035m，水泵轴长1.8m,传动轴长4.424m，结果取最大值4.424m;九—吊索垂直高度，考志最长件是传动轴，凭经验取0.3m;x—吊钩至房顶最小净间距。由关系式h5=a+b+c计算，其中a为工字钢高度0.36m;b为工字钢下缘至单轨小车底面间距0.2m；c为手动葫芦最小工作高度0.43m，则h5=0.36+0.2+0.43=0.99m则H=0.8+0.4+4.424+0.3+0.99=6.914取6.9m泵房立面轮廓尺寸如图4所示。(二)泵房平面尺寸(l)泵房长度L主机组按-列式布置，用下式计算L=uh宀(n—1；/'式中n―主机组台套数，本设计为4台套；b一湿室单独进水池宽度，取2.5D进=2.5X0.688=1.72,取1.7F―湿室中隔墩厚度， 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 用100号砂浆砌石建造，考虑扣除检修门槽深及自身强度等因素，取0.8m。则L=41.7+(4-1)0.8=4.4m(2)泵房宽度B按湿室进水流态与动力机层设备布置两种情况分别拟定，择大者选取，并作适当调整按湿室进水流态确定B。泵房宽度B即为湿室进水池长度。该长度凭经验取他-5X0.688=3.44取3.5m按动力机层设备布置确B。配电柜布置于泵房进水一侧，用下式计算拟定。B十工十瓦十占m■!■第+星■+虬式中匕——琵房出水側工作通道，取金——泵房进水侧主通道，®C2.Cm；b.—配电柜厚度.本设计为0.6m(久一配电柜背后检修空挡，b,——动力机层进水侧嚅厚，取25mfh——检修工作桥宽度，本设计为1■5m.则B=0.58+0.7十2.0十0.6十0.8十0.25+1.5=6.43m。上述两个计算结果经比较协调，决定取6.43m。泵房平面轮廓尺寸如图5所示。图6检修工作桥面板截面尺寸图(单位：cm)(9)隔墩。采用100号砂浆砌石建造，墩厚0.8m。墩长与底板宽相等，其中进水端的流线型头部和检修门槽部位段为1.52m，用150号钢筋混凝土现浇，门槽段截面尺寸如图7所示。图7湿室底板截面尺寸图(单位：cm)盖板。包括检修工作桥面门槽盖板、电缆沟盖板和电机梁空挡盖板电机层围护结构。包括墙体、墙柱、门、窗、圈梁、过梁等构件。墙体与墙柱。采用50号砂浆砌红砖，墙体厚25cm(—砖24cm外加粉面1cm)。墙柱截面为50cm37cm，位于隔墩上。门与窗。沿主通道方向在泵房两端设置大小门各一扇。大门置于东边，门洞为1.8mX2.7m。小门位于西边，门洞为1.0mX2.2m。均为木质门。窗户在每台机组的进出水方向各布置一扇。为满足通风散热与采光等要求，每扇窗户设置上下窗洞。上窗洞尺寸为1.8Mx0.60m,下窗洞尺寸为1.8mx1.5m。上下窗洞净间距为1.0m,下窗洞离地面1.0m,采用预制钢质窗。(14)圈梁与过梁。采用100号钢筋混凝土现浇矩形梁。其中圈梁的截面为24cmx20cm，位于墙体顶部；过梁截面为24cm30cm,位于门洞和窗洞顶部过梁长度分别为：小门2.0；大门顶2.6m；窗户顶2.6m。(15)检修工作桥栏杆。采用150号钢筋混凝土柱子预制件，穿笋50的钢管三根组成。柱子为15cm只15cm的正方形截面，柱高1.0m1,柱间距3.1m,钢管孔距为0.28m。(16)屋面大梁。采用200号钢筋混凝土T形变截面预制梁，梁跨为5.7m，截面尺寸如图8所示。17）屋面板。采用150号钢筋混凝土槽形截面预制件。板宽尺寸如图9所示。板宽0.7m,板长3.0m,截面尺寸如图所示。i—300（18）屋面防水层。采用柔性防水结构屋面，在屋面板上现浇4cm厚细石混凝土找平。再在上面敷二毡三油厚6cm的防水层。五、泵房尺寸经泵房构件尺寸拟定，泵房平面尺寸调整为5.22mx11.8m（电机层）和7.6mx15.0m（湿室底板）。立面尺寸调整为5.7m（电机层）和6.06m（水泵层）。整体结构尺寸如图10和图11所示。图10泵房电机层平剖视尺寸图（单位：cm）图11泵房纵剖视尺寸图（单位：cm）第六节泵站进出水建筑物设计本节包括进水前池、出水管路与出水池等内容。一、进水池（一）型式根据泵站枢纽总体布置，本设计采用正向式进水前池。斜坡式池壁，与进水池侧池壁（即湿室边墩）用八字形翼墙连接。（二）尺寸拟定立面尺寸（1）前池底坡i。引渠末端底高程一1.23m，湿室底板高程一1.0m,两者高差为一1.23-l=0.23m。按经验规定前池底坡在靠近湿室处为0.2-0.3,本设计取0.2，则该段底坡所占池长为0.23/0.2=1.15m,取1.0m。前池靠近湿室段实际底坡i=0.23/1.0=0.230,其余段底坡与引渠底坡一致。（2）进水池顶高程。与引渠堤顶高程齐平为6.0m，在原地面3.0m高程处与引渠一样设置1.0m宽的平台。使前池横断面设计成复式断面。边坡系数取1.5。平面尺寸B—baL二丁CtgI池长L。用下式计算确定式中B-湿室总宽度6.43m;b-引渠渠底宽度1.7m;a-前池平面扩散锥角，取经验值30°。643—17300则L=-xctg—=2.37x3.732=8.84m,取9.0m。除去1.0m标准底坡段外,实际扩散锥角为38°。细部结构设计池底3.0m标准底坡段用100号混凝土现浇，成为湿室的防渗透铺盖。铺盖段以外3.0m为50号砂浆砌石护底，厚度0.4m，并设置050间距为1.0m的梅花状冒水孔，下设反滤排水。其余8.0m段为0.4m厚的浆砌块石护底，下设0.1m砂石垫层。斜坡池壁用0.3厚浆砌块石护砌，下设0.lm砂石垫层。八字形翼墙为顶宽0.6m的浆砌块石变截面重力式结构。前池尺寸与结构如图12所示。图12进水前池工程示意图(单位：cm)二、出水管路与出水池一)出水管路本设计属低扬程短管路泵站，为满足泵站效率要求，必须将管路运行效率限制在一定范围内。因此，应尽量扩大管径，缩短管长，以减少水头损失。(1)管材，因管内压力较低，故选用低压法兰接头铸铁管。(2)管径。用下式计算后取标准值。D=\^V式中Q-通过管路的流量，本设计取水泵铭牌流量1.305m3/s;V-管路控制流速，本设计取1.0m/s。则D=314晋5=i.05m'取标准管径1曲(3)管路附件。渐扩接管1个：长度为“皿-.Id.’L扩=2X(1000-800)+150=550mm；长为0.55m的30°弯头l个；软接头两个；出口渐扩管i个：取出口直径为i.2m铸铁件；断流设施采用快速闸门。(二)出水池1.型式：采用池中设隔墩的开敞式侧向水池。2.尺寸确定(1)池底高程刘底。用下式计算底—\7Hrain—伉竜+。出+P)式中5“団木池最低水位5.2m心•一出水營路出LI用小淹没深度•馭2翠；Pf出水背跨岀口直卷1.2mtF——岀水管路岀口卜缘坐池嫌净空，取。冷nu忙出——岀朮管路出口外流it.%三1.1灾*4一］og詔畀:'呎丹「2。一严蔦；；2*2+〔2+03)=36叭世——出水讶路出口处流逵芒厂1」58*4=102m/s3.14*1.2*1.2°2-(1.02*1.02*219.62+1.2+0.3)=3.6mI爲池顷品卅亏用卜'式计寡VWB=Pg+“成中QL、——朋水池最高水位5.97m出水池壁逆全寵％耽U.5i:i,二N:5・97+0・5=6・47m,取整数6・5m。式中«——出水管路人池根數+本设计为4占---出水口至两侧墩壁净间距十丰设计取山7mf老——池中快速闸门嫩厚度，取①5mf苴余符号同前。JU'JJL=4（b2^2X0.7）+（4-DXQ，5-F5XL2=17.SrUc1册池宽品=〔斗〜5）£）山=（4〜5）X1.2=4.思〜乩心，取5-加“他=3十10出亠5-0A.-F3Xh2=S^mp（5》收缩段长度為u用下式计算后确罡式中B——出水池未端宽度，即民为&filTLf图14出水池尺寸结构示意图（单位：cm）（三）出水管路长度按出水池挡水墙建在泵房施工开挖线以外的原状土上为原则确定，避免日后出水池发生过多沉陷而影响管路安全。泵房底板底面与出水池挡水墙底板底面高差为1.7一（3.1）一4.8m，两底板各留施工余量0.5m，泵房基坑开挖边坡取1:1，管口伸入水池约0.3m。则出水管路总长经逐段计算累加得9.88m，泵房与出水池净距为6.9m。第七节水泵工况分析一、水泵运行工作点推求（1）水泵性能参数32ZLB—100A型泵4。叶角n为580r/min下的工作范围技术参数如表5所列。表532ZLB一100A型泵性能表叶甫fi£*«CL/s)转連M]-02?1-101.ea1.汕L351.-101.055]亡|h441.69Lazs1.濟2.JBL2.25Aft=G-17Q2(ni](1.180.2OBQ2440^266O.31o.sa0-3&6a34表7泵站运行工况表出水朮水\J.14|3-A4进水牠水也33.231.朗0-231.山23净扬程怙｝山912.913--&1!CI.知2.613-«]1275115«1315单泵轴功率畑的4858-04阮85&為单亲效事〔％〕8077,36078-3T,丨丄|.厂卫-10OA■I=他0讦minI5"J■»图1732ZLB一100A型泵运行工况工作点推求图(4)泵站流量校核从运行工况表中可知：泵站在设计扬程下的流量为1275L/s,则泵站总流量为4xl275=5100L/s>5000L/s，满足设计要求。当净扬程超过3.5m时，流量将小于5000L/s,那时可适当延长运行时间满足灌区对总水量的需求。埠轻砂保护宦寺二蚩防水层4话賢石滙■土ggggyT|A-A制視图l：10a___»-___-卜-sEi电媳恂鳌板50.v5,•I.1InI—I—L4--*5^100胃水孔一厳圧It电柜一425^40*310平面田1：1W■ST.1