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水泵与泵房课程设计一级泵站课程设计

编辑:OB真人(中国)OB游戏官网时间:2022-09-17 18:41点击量:95

   27757 第二节 水泵工况点的确定和校核 12 32049 第三节 安装高程的确定 14 24305 第三章 泵站变配电设施及自动测控系统 15 27708 一、 系统中负荷等级及电压选择 15 8358 二、泵站中常用的变配电系统 15 21174 第四章 厂房结构型式设计 16 25099 第一节 厂房结构型式选择 16 18733 第二节 厂房尺寸确定 16 858 第三节 厂房的内部布置 21 14664 第四节 外墙结构: 23 4233 第六章 镇墩设计 24 27732 第七章 取水构筑物设计 27 3644 第八章 施工组织设计和工程概预算 29 15071 第一节 施工组织设计 29 10068 第二节 工程概预算 29 20109 镇墩设计 30 2055 一.压力水管的水击计算 30 12118 二.镇墩设计 31 23203 设计心得 34 24508 参考文献 35 15204 1.《水泵及水泵站》 中国建筑工业出版社 姜乃昌 主编课程设计 - PAGE 28 - 目录 TOC \o 1-2 \h \u 22961 内 容 提 要 2 9553 一. 经济效益: 3 21483 二. 社会效益: 3 3554 三. 环境效益: 3 24603 一. 必要性论证: 4 13506 二. 可行性分析: 4 12743 三. 可靠性论证: 4 29438 第一章 设计资料 4 19191 第一节 基本情况 4 25316 第二节 地质及水文资料 4 9088 第三节 气象资料 4 20655 第四节 用水量资料 4 9099 第五节 净水厂设计资料 5 25970 第六节 输水管网设计资料 5 21303 第七节 其他资料 5 1701 第二章 机组的选型 5 28825 第一节 初选泵型 5 30389 第二节 动力机选型 7 26209 第三节 传动设备的选择 8 26511 中小型水泵机组传动设备对照表 表4—2 8 12517 第三章 管道设计 10 30200 第一节 吸水管选择 10。国建筑工业出版社 严煦世 范瑾初 主编35 10180 2.《给水工程》 中。计手册》第1、3、9、10、11册35 25609 3.《给排水设。35 5390 5.《地表水取水》 中国建筑工业出版社 周金全 主编35 27836 4.《泵站设计规范》 GB/T 50265—97 。要 本设计共分十章35 内 容 提 ,必须收集的基本资料第一章为泵站设计,站的规划和设计第二至六章为泵,管路附件的选型、机房和进出水建筑物等设计包括工程的规划、布局、管道设计、机组及;绍电气设计第七章介;设计和工程概预算第八章施工组织;的效益分析第九章工程;的附表和附图及参考文献第十章泵站设计中必要。泵站设计中设计阶段的部分内容本设计要求每位同学独立完成,纸和设计说明书成果包括设计图,目录顺序装订成册要求将设计成果按。介绍工程的性质、目的、任务、地理位置方 案 论 证 第一节 工程提要 。、农业、国民经济状况介绍工程的特点、范围,地势特征地形、,特点气候。自然条件介绍当地,设施状况现有水利,其抗御能力自然灾害及。站缘由论述建。划规,实施的办法及步骤设计工程的设想。及重要参数工程的规模。站的效益包括经济效益第二节 建站效益 建,和环境效益社会效益,的是经济效益其中最主要。经济效益是多方面的经济效益: 工程,牧业效益、副业效益、渔业效益主要有农业效益、林业效益、。于建造工程使农业的单产(一)、农业效益: 由,值的增加程度总产量和总产,害能力的提高程度农业抗御自然灾,平的提高程度等人民物质生活水。此而增加的种子当然应扣除由,、劳力、税收和公基金等农药、化肥、农业机具。规划的农业林带、果树林带和防风林带(二)、林业效益: 建造一此工程,均折合的林业收入按照设计年限内平,而增加的支出应和除由此。计划增加牧畜种类和各自的存栏数(三)、牧业效益: 建造工程,加的纯收入由此而增。人的小工业、编制业、商业、交通运输业等的类型(四)、副业效益: 规划增加的国家、集体、个,量和纯收入规模、数。五)(。猪业、养鸡业、养蚕业及养稀有贵重动物等)规模养殖业效益: 计划增设的养殖业(如养渔业、养,纯收入数量和。六)(。灌溉成本、单位功率效益给出泵站的能源单耗、,利用系数渠系水,定额灌溉,量产,还本年限自给率和。高程度、文教、体育、卫生等条件的改善程度社会效益: 建造工程后人民文化生活后的提,及和提高教育的普,盲提高程度扫盲、脱,学升,体育、娱乐设施改善就业率的提高程度、,疫能力恶毒提高程度人民身体素质和免,的提高程度等人们思想觉悟。 工程实施后环境效益:,改善程度小气候的,的提高程度、抗旱、防洪标准的提高程度抵抗风沙、冰雹、地震等自然灾害能力,发量的减少程度等降水量的增加和蒸。规划设计方案早日得到实施第三节 方案论证 要想使,进快顺利审批通过必须力争方案能,案得以批准而欲使方,需的计算外除需进行必,是比不可少的方案的论证,有必要性论述方案的论证要,和可靠性论证可行性分析。地已具备实施该工程的自然条件必要性论证: 着重于论述当,该工程的心情之迫切当地人民要求建造,样能造福于人民建造此工程怎,主义制度之优越充分体现社会,明和伟大等领导之英。要分析方案的经济性可行性分析: 主,力量已达成能建造该工程的条件当地的国民经济状况和施工技术,上是合理的方案经济,是可行的技术上。重点论证所收集可靠性论证: ,用邻近流域(地区)的实测的可靠资料整理的资料是具有足够长的实测或借。上马、停建、复建、改造、扩建等)审批的梗概全过程第四节 方案审批过程 主要论述方案自始至今(包括。要内容包括: 确定工程规划布局、工程规模、工程类别、建筑物(构筑物)等级和设计标准第五节 设计的方法步骤 灌溉、排水、灌排、取水、加压、排泥等泵站初步设计阶段的主。取水方式正确选择,综合利用的要求根据用水部门及,总体布局确定枢纽。站址位置选定泵站,构型式、主要尺寸和地基处理方案拟定主要建筑物(构筑物)的结,(构筑物)的类型选择附属建筑物,道路、回车场等的布置进行辅助设施、交通。数和主、辅机组及其设备确定泵站的主要设计参。电电源确定供,回路主接线方案作出一、二次,电气设备选择主要,制方式确定控,保护断电,通信方式等操作电源和。组织设计编制施工,工程总概算提出泵站。影响评价、水土流失预测进行工程效益分析、环境,方案编制水土保持。行管理方案拟定工程运,和培训计划人员编制。进行泵站的分级高扬程泵站还,级的位置并确定每,其布置高程及。基本情况 徽城地处华东平原第一章 设计资料 第一节 ,多为三层城区建筑。为五层最高。及生产用水需要为满足城市生活,区给水工程拟建徽城地。水工程及输水工程三个分工程此工程主要包括取水工程、净。程和输水工程中的一部分一、二级泵站是取水工。水资源丰富徽城地区,地下水可以利用有沿河地表水及。站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔第二节 地质及水文资料 在拟建一级泵。图可以看出由地质柱状,深为壤土0~2m,是页岩以下。最高水位40.36m沿河徽城段百年一遇的,2.26m最低水位3,6.51m正常水位3。8.5m左右(系黄海高度)徽城地下水位多年平均在3。年平均气温15.6℃第三节 气象资料 ,39.5℃最高气温,—8.6℃最低气温,度0.44m最大冻土深。风向主导,东南风夏季为,西北风冬季为。最大日用水量近期为5万吨/日第四节 用水量资料 该地区,5万吨/日远期为7.。沉淀池进水口设计水位42.50m第五节 净水厂设计资料 净水厂内,位为40.3m清水池最高水,位38.2m清水池最低水,本次设计确定清水池容积须。料 由于城区距水源较远第六节 输水管网设计资,网前水塔形式管网布置成,道长度为2500m净水厂至水塔输水管。水塔最高水位为68.3m根据管网计算结构确定出,位65.8m水塔最低水,本次设计确定水塔容积尚须,最高日用水量的5%~8%水塔调节容积建议设计在。 地震等级:五级第七节 其他资料。.5Kg/cm2地基承载力:2。负荷供电保证二级。国家已颁布的水泵系列产品和经有关主管部门组织正式鉴定过的产品第二章 机组的选型 初选泵型 一、水泵选型原则 1、首先选用。设计流量和设计扬程的要求2、所选水泵能满足泵站。水泵型号要尽可能一致3、同一个泵站所选。扬程选型时4、按平均,高效区运行水泵应在。扬程下运行时在最高和最低,安全稳定运行应能保证水泵。型可供销选择时5、有多种泵,费用、土建投资、主机发生事故可能造成的影响进行比较论证应对两组运行调度的灵活性、可靠性、运行费用、辅助设备,标优良的水泵从中选出指。沙水源取水时6、从多泥,径对水泵性能的影响应考虑泥沙含量、粒。数一般以4~8台为宜7、泵站主机组的台。程变化幅度大因本工程扬,扬程低平均,量大流,用轴流泵所以选。9A型水泵的性能根据10sh-,号为JO2-91-4选用其配套电动机型,=55KW轴功率为N,v=380v额定电压为,70r/min转速为n=14,79% 重效率η=,538kg量为W=。泵2台型水。泵站建设费和运行费可能最小因为作为小型泵站、该型号泵,行较方便管理运。定泵站设计流量和平均扬程二、选型方法 1.计算确。尚未布置此时管路,水头损失其管路,划阶段可以估算在粗选泵型的规。设计流量的大小其方法是根据,泵台数粗拟水,泵流量算出单,~~10%估算损失扬程然后采用实际扬程的5%。查水泵手册找出合适的水泵型号2.根据泵站的扬程和设计流量,大小确定出水泵的台数根据泵站的设计流量,比较方案并且提出。是说也就,程选出泵型用平均扬。扬程进行校核再用最大最小,缺乏时在资料,程代替平均扬程也可采用设计扬。程泵站高扬,之间必须匹配上下级流量,设置溢流设施如不匹配应,标准化、系列化、尽量选用型号、,产品新。条件的限制由于某些,同型泵时无法选用,号要尽量少水泵的型。多也不宜太少台数不宜太,.1-0.3m3/s之间小型泵站单泵流量控制在0,5-05m3/s 之间中型泵宜控制在0.2,1.5m3/s 范围内大型宜控制在0.4-,少于3台台数不宜,12 台不宜多于,-8台为宜一般选为4。本设计拟选3台为宜根据以上设计要求。max=42.50-32.26=10.24m 设计静扬程 :HST=42.50-36.51=5.99m 设计最小扬程:Hmin=HSTmin+=2.25m 设计最大扬程:Hmax=HSTmax+=10.75m 设计扬程:H=HST+=6.29m (《室外给水设计规范》规定三、水泵选型 (一)流量设计 近期设计流量: Q===1.145m3/s 远期设计流量: Q===1.718m3 (二)扬程设计 水泵扬程: H=HST + 式中HST为水泵静扬程 设计最小静扬程:HSTmin=42.50-40.36=2.14m 设计最大静扬程:HST,供水中城市,社会发展和城市供水系统并结合现状供水曲线和日用水变化分析确定时变化系数、日变化系数应根据城市性质、城市规模、国民经济与;水资料的情况下在缺乏实际用,化系数宜采用1.3~1.6最高日城市综合用水的时变,用1.1~1.5日变化系数宜采,般取1.05~1.1净水厂的自用水系数一。管水头损失包括压水,和泵站内部水头损失吸水管路水头损失。ST的5%~10%总的水头损失取H。中取5%该工程,%HST其中=5。所需泵的型号根据扬程确定,所需泵的台数由流量来确定, 1(1) 2 123.8 3 500QZ-50G 350QZ-70GA 7.7 7.22 715 336 64 29.9 (1) 4 183.6 4 500QZ-50G 350QZ-70GA 7.7 7.22 715 336 64 29.9 2 (2) 187.8 备注(括号内为总台数有以下几种方案: 取水泵站水泵选型方案比较表 表1 方案 型号 扬程(m) 流量(l/s) 功率(kw) 台数 总功率(kw) 1 500QZ-50G 7.7 715 64 2(1) 192 2 500QZ-50G 350QZ-70GA 7.7 7.22 715 336 64 29.9, 6.29 1450 29.9 37 0o 300 上海水泵厂 500QZ-50G 611 6.29 980 64 83 -4o 430 上海水泵厂 四、方案比较 第一种方案总功率很大多出的为备用台数) 所选泵的特性见表3-2: 取水泵站水泵参数表 表2 型号 流量l/s 扬程(m) 转速 轴功率 电机功率 叶轮直径(mm) 生产厂家 350QZ-70GA 267,能大耗OB真人,能满足最小扬程需要但由于其性能曲线不,到水的话所以要取,之间设置一个闸阀必须在吸水井和泵。种方案对于四,的总功率最小只有第二种,也最小耗能,种不同型号的泵并且因为有两,最大扬程既能满足,最小扬程又能满足,设置闸阀也不需要,的台数过多第三种方案,就相应较大占地面积,不采用所以。四种比较的话第二种和第,一样台数,的功率过大但第四种,太大消耗,比较经,题以及占地和其他因素综合经济和效率的问,择第二种方案最终我们选。三台泵共有,备用一台,参数见上图相应得性能。固定方式的确定 口径大于500毫米五. 机组基础的设计 (一)机组, L=L1+0.2米 B=Max[b+0.2一般不带底盘 机墩尺寸的拟定 (一)带底盘,)不带底盘 L=l+T+C+0.5米 B=Max[E+0.5b+0.2] H=L螺+t—(0.05~0.08)米 (二,T-(0.05~0.08)X+0.5]米 H=L螺+,≤ 3%S [R]>15吨/米2时 e0≤%S (三)地基应力验算P=<[R] K=1.2~1.5 第二节 动力机选型 一、动力机类型选择 电动机与内燃机相比较具有很多优点:重量轻、对环境的污染小H′=H+h-h′ 分基型机房机墩整体稳定分析 重量校核 P<150千瓦时 0.17~0.55吨/千瓦 P>150千瓦时 0.01~0.17吨/千瓦 (二)偏心距校核[R]≤15吨/米2时 e0,的能源类型是一种清洁,房的影响较小震动小、对机,靠、便于自动化和今后的发展运转平稳、效率高、安全可。动机作为动力机故本设计选用电。当单机容量N≤75KW时二、电动机的类型选择 ,式异步电动机一般选择鼠笼,<N≤150KW时当单机容量75KW,式异步电动机一般选择绕线,>150KW时当单机容量N,步电动或同步电动机一般选择双鼠笼式异。=55KW<75KW本工程单机容量为N,电源是三相交流电又因为水泵站的,交流感应电动机常用的是三相,应电动机时在选用感,鼠笼式电动机应优先选用。笼式异步电动机故本设计选用鼠。泵的单机容量N=55KW三、动机型号选择 根据水,470rpm和转速n=1,计手册》可知查《给排水设,—91—4型鼠笼式异步电动机六台与此相配套的电动机的型号为JO2,-91-4 380 55 1470 538 第三节 传动设备的选择 直接传动: 把安装在两个轴上的两个半连轴器用螺栓连接在一起来传递动力的.它又分为以下两种: (一).刚性连轴器:传动力矩大其主要参数如表: JO2—91—4三相鼠笼式异步电动机参数 表2—2 型号 额定电压(v) 额定功率(kw) 额定电流(A) 转速(r/min) 启动转矩(Kg-m) 重量(kg) JO2,.弹性连轴器:传动力矩小安装精度要求高. (二),料自动对中利用弹性材,度低精,).皮带传动:利用张紧在两个皮带轮之间的皮带和皮带轮之间的摩擦力来传递动力. 优点:利用皮带的弹性适用于小型机组. 连轴的适用条件: 转向相同 转速相等 两轴中心线在一条直线上. 间接传动: (一,和打滑挠度,个齿轮间的相互啮合作用传递动力.分为正齿轮和伞齿轮两种 优点:传动范围大保证动力机不会引起严重超载. 平皮带 三角皮带 (二).齿轮传动:利用两,点:工艺要求高结构紧凑. 缺,三).液压传动造价高. (;弹性 爪性弹性 开口式 半交叉式 交叉式 平皮带 三角带 平皮带 三角带 平皮带 优点 结构简单紧凑中小型水泵机组传动设备对照表 表4—2 传动特性 直接传动(联轴器) 间接传动(皮带) 刚性 柱销,稳安全传动平,率高效, 结构简单传动比准确,化范围大轮心距变;平稳传动;和冲击能缓,全作用可起安;造简单设计制,本低成;维护简便安装使用;形式多传动; 传动扭矩大应用范围广, 不需严格对中能承受轴向力,用 弹性好能起缓解作,命长寿, 不能承受冲击装拆方便 缺点, 不能传动轴向力轴线对中要求高,命短寿, 传递扭矩小加工要求高,要求高精度,力 外形尺寸大不能承受轴向;受力大轴向;不准确传动比;命短寿,带和半交叉式三角带尤其式交叉式平皮;式传动中在半交叉,易滑脱平皮带,9 kN.m 0.028~0.265 kN.m 一般在3.7~74KW范围内三角带易磨损 扭矩范围 0.39~15.7 kN.m 0.066~15.0,~30kw以下皮带常用于22,0.9 速度范围 1450~3500 (r/min) 1100~5400 (r/min) 3400~6300 (r/min) 一般取v=10~20m/s三角带常用于37~74kw 传动效率 0.99 0.99~0.995 0.99~0.995 0.98 0.96 0.92~0.94 0.9~0.92 ,1 i=1 I=1 i≤5 i≤7 i≤3 i≤4~5 i≤6 使用条件 用于立式轴流泵限制vmax≤25~30m/s 限制Vmax≤15m/s ≤15m/s 速比范围 i=,低速适于,的场合振动小,160mm 用于立适宜轴径为40~,组连接处卧式机;速旋转适于高,m 用于小型卧式机组连接处适宜轴径为25~180m; 适于卧式(三角带可立式)机组轴线平行适于高速传动适宜轴径为20~165mm,垂直交叉的场合 用于机组轴线平行转向一致的场合 适用于机组轴线,相反转向,宽的场合 由表4—2可知轮心距A不小于20倍皮带,有很多优点直接传动具,为广泛应用极,直接传动的方式故本设计选择,机容量较小由于其单,刚性联轴器因而选择。管设计: (一)布置原则: 1.尽量减少管路部件第三章 管道设计 第一节 吸水管选择 一. 吸水。小管路长度2.尽量缩。生温度应力3.防止产。(尤其是分基型和干室型)4.防止其他水体进入泵房。: 1.不积气(二)布置要求。不漏气2.。不吸气3.。布置:吸水管根数大于等于水泵台数(三)布置方式: m 2.并联,管用横管相连把所有的吸水。3。水泵两根出水管双管布置:一台。 由于钢管具有强度高(四)管道材料选择:,厚壁,量轻重,安装和检修便于制作,损失小水头,钢管材料所以选用。按经济流速来确定经济管径确定: ,在1.5 ~ 2.0米/秒吸水管的经济流速一般控制。量(米3/秒) 另外:吸水管的直径一般比水泵进口直径大50 ~ 150毫米D=(800 ~ 921)Q1/2 式中: D吸水管直径(毫米) Q单泵流。(mm) D吸水管直径(mm) 所以350QZ-70GA的壁厚δ=4.1mm 500QZ-50G的壁厚δ=5.0mm (六)长度估算: 1.引水方式的选择δ (1)当泵房靠近水源对于本设计中的直径:350QZ-70GA的直径是D=400mm. 500QZ-50G的直径是D=530mm. (五)壁厚确定δ δ≥D/130+(1~2)mm 式中:δ吸水管壁厚,沙量较少水源含,幅度较小水位变化,量不大时引水流,管式引水可选用;采用直叉式岸坡较陡时;用斜叉式较缓时采。房靠近水源(2)当机,且岸坡基岩较陡时水源含沙量较大,于机房的布置取水口处不便,涵洞引水可选用。岸坡较缓(3)当,离水源离远时出水建筑物,压力管道的长度和造价可选用明渠引水以缩短,的地形图和水文资料知道减少水质危害 根据所给,本符合(1)本设计条件基,用管式引水所以选择。有柔性连接和刚性连接两种形式2.穿墙管形式的选择 目前,全趋高低于穿墙管底部时当进水池最高水位加安,的连接方式可选用柔性,性的连接方式否则选用刚。压泵房都采用刚性连接方式据实际情况取水泵房和加。管的长度不宜超过10米3.长度的估算: 吸水,愈好愈短,~ 6米估算一般可按4 。泵站吸水管长度为6米则 取水泵站和加压。五)(,钢管一般采用露天式铺设方式的确定: ,置式.采用埋置式时混凝土管也可采用埋,应大于犁地层最小埋置深度,顶部承压时冻土层.,确定: 1.镇墩的设置: 为了使压力水管不发生移动埋置深度不小于1.0~1.2 (七).支承方式的,走向发生变化处都应设置镇墩凡是压力水管的管径、流量、,,超过80~120米直管镇墩的间距不宜,较大时承压,距可适当减小镇墩支墩的间。30~40米工程上一般为,0~20米混凝管1,均应设伸缩节镇墩的下方,近镇墩尽量靠,5~1.0米但不小于0.。支承压力水管和减其挠度2.支墩的设置: 为了,接头处止水失效防止各管段的,设有一个或多个支墩在镇墩之间一般均。宜超过30~40米支墩的间距一般不,~20米一般10。一节一个支墩混凝土管一般,较大时承压,可适当减少支墩的间距。式或地质条件不好的管段3.管床的设置: 埋置,连续管床常设置,常用90°管床的包角,135°120°,土或浆砌块石材料常用混凝。七)(。的选配: 由于水泵的进出口和管路附件的选择: 1.大小头,水出管

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