水利水电工程毕业论文设计--水泵与水泵站

水利水电工程毕业论文设计--水泵与水泵站内容摘要：

于所选的 650HW7型的混流泵的转速为 485r/min， Pkw=100kw，采用 JS12710型电动机，但需间接传动，给运行管理带来不便，也不经济。 采用 JS13710型时，功率不配套，采用 JS13712型时，功率配套，且可用直接传动，价格便宜，运行管理方便，所以最终选用 JS13712 型电动机为配套动力机。 传动装置选择 电动机和水泵之间的传动方式可分为直接传动和间接传动两种，在水泵和电动机转速不等或转向不同或轴线不在一直线上时，须采用间接 传动方式，常用皮带传送和齿轮箱传动两种。 当水泵和电动机在同一直线上，额定转速相等，转向相同，一般采用联轴器传动，传动方式的选择主要取决于水泵的工况。 胜利泵站运行工作点比较稳定，扬程变化较小（ 4～ ），水泵型号较适合，为取得较高的传动效率，设计采用弹性联轴器传动，它具有结构简单、安全可靠、传动平稳、效益高的特点。 辅助设备 XX 水利水电职业技术学院毕业设计（顶岗实习）报告 10 充水设备 水环式真空泵的工作原理：启动前向泵内注入规定高度的水。 当叶轮旋转时，由于离心力的作用将水甩至泵体四壁，形成和泵轴同心的水环。 水环上部的内表面与轮壳相切，水环 下半部的内表面则与叶轮壳形成一个气室，气室的容积在右半部递增的，在前半圈中随着轮壳与水环间容积的增加而形成真空，空气通过抽水管及真空泵泵壳端盖上月牙形的进气口被吸入真空泵内；在后半圈中，随着轮壳与水环容积的减少而空气被压缩，经过泵壳端盖上另一个月牙形排气口被排出，叶轮不断旋转，真空泵就将空气抽走。 真空泵的型号是根据水泵及进水管所需要的抽气量选择的，而抽气量又与造成真空所要求的时间和在进水管及水泵内空气的体积有关。 TiVKKQ 1汽 （如式 ） 式中： Q 汽 ：出水管闸阀 以前管路及泵壳所需要的抽气量 K：安全系数 左右 K1：变化系数 吸HK  10101 T：形成真空所需要的时间 5min V：出水管闸阀至进水池水面间管道和泵壳内空气的总体积 结合实际工程使用，选用 SZ1 型真空泵 拦污栅及检修闸门 环卫河在市内自西向东，易形成污染，特别是固体污染物对水泵的正常使用带来很大隐患，为保证水泵的正常使用，在前池的进口处设拦污栅以拦截水面漂浮物。 拦污栅采用厚 4mm，宽 60mm 的扁钢构成，为保证铅直扁钢条的刚度，每隔 加设一道横梁，栅条间间距为 15cm，通过拦污栅的水流流速控制在 左右，拦污栅与水平面成 70186。 放置，采用人工清污。 利用拦污栅门槽可作为检修门门槽，用作检修进水池及进水管。 XX 水利水电职业技术学院毕业设计（顶岗实习）报告 11 3 水泵管路设计 水泵管路与水头损失的关系 水泵在管路内流动时为了克服沿程和局部阻力，将消耗部分能量，即管路水头损失，管路损失越大，管路效率就越低。 为减小管路损失，主要采取以下措施： 减小管路长度，管路越短，水力损失越小。 增大管道直径，水头损失与管道直径的五次方成反比。 增加管道内壁光滑 度。 减小管路附件，降低局部水头损失等。 吸水管路设计 吸水管路设计 由水头损失与管路关系知，增加管道内壁光滑度能降低管路水头损失，常用管道有钢管、铸铁管、预应力混凝土管等。 钢管具有壁薄，管段长，接头简单，运输方便等优点，但易锈蚀，使用期限短，铸铁管强度高，安装方便，不易锈蚀，但重量较重，性脆，预应力砼管具有管理费用低，不易锈蚀，使用期限长等优点，但存在重度大，运输不方便，联接困难等缺点，结合各种管材特点，本泵站选用铸铁管。 、管径选择 水头损失与管道直径的五次方成反比 ，一般管内流速控制在 ～ 2m/s 左右，水泵设计流量为 ，则计算管径： 选用 900mm管路 MVQDVQD442 、管长计算 管长与水头损失成正比，因而在泵站设计中要求管长越短越好，吸水管路考虑采用斜坡段进水，管路长度控制在 ～ 2倍水泵实际净扬程范围内。 、管路附件设计 进水管路中，管路附件主要有 90186。 弯头 ，渐缩管。 水泵安装高程确定 、允许吸上真空高度（ Hs）或临界汽蚀余量△ h1 允许吸上真空高度是表示水泵在不产生 汽蚀时能够吸上水的最 大真空高度。 汽蚀余量△ h1 是指在水泵进口处单位重量的水所具有超过当时工作温度下汽化压力的富余能量。 临时汽包余量△ h1是指在上面所指的富余能量减少到使水泵发生汽蚀时的能量。 、水泵安装高程确定 水泵吸水高度 ha1≤ 10hf1△ h1 XX 水利水电职业技术学院毕业设计（顶岗实习）报告 12 hf1:吸水损失 取 △ h1：查长河样本 △ h1= 则水泵吸水高度水泵吸水高度 ha1≤ = 最低抽水水位 H 低 = 则水泵泵轴中心线安装高度最高为 += 出水管 路设计 、出水管线布置 由工程现场条件知，防洪堤堤顶高程 ，堤坡坡比为 1:，考虑节省工程投资，出水管线布置成水平向出泵房后，直接入出水池，接穿堤涵洞入外河。 、管材、管径选择 根据进水管管材选择，统一选用 900mm 铸铁管。 、镇墩尺寸设计 为了消除管道在正常运行和事故停机时，产生的振动和位移，必须在管道的转弯处和斜坡上的长管段设置镇墩以维持管道的稳定。 镇墩的形式有两种形式：一是封闭式，即将弯管设于镇墩之内；二是开敞式，即水管放在镇墩之一，需用时可用锚筋将水管锚固， 封闭式镇墩与管道固定较好，开敞式便于检查的修理。 XX 水利水电职业技术学院毕业设计（顶岗实习）报告 13 4 泵房设计 本站设计采用卧式混流泵，泵轴中心线最高安装高程为 ，高于最高洪水位 ，考虑采用斜坡式分基型泵房结构，具有施工简单，挖土少，造价省的特点。 主机组布置 水泵的类型为混流泵，台数为 4 台，为了使泵房的长度和进水池的宽度较小，采用平行布置主机组。 如图 41 41 主机组 配电设备布置：为了方便泵房跨度较小，泵房进出水侧墙壁均可 开窗，并有利于通风采光，再加上机组台数只有 4台，所以采用一布置，即在泵房进线端建置。 检修间布置：考虑与外界联系的交通问题，可使载重汽车的车驶入检修间，将检修间布置于泵房大门后端。 、主要平面尺寸的确定 机房长度 如图 42 42 机房长度的确定 配电间尺寸的确定 配电间尺寸主要取决于开关柜的数目及所需空间，开关柜的数目按设计要求而定，通常每一个机组配用一个开关柜 ，另加总开关柜共 5 个开关柜，低压开关柜的外形尺寸为 h=2140mm,b=900mm,a=600mm，柜后需检修的开关柜与墙壁的净距不宜小于 ，柜前的过道（低压开关柜）不小于 ，故配电间的长度++=，取。 L=nl1+(n1)l2+2l3+l4+l5 配电盘 检 修 间 XX 水利水电职业技术学院毕业设计（顶岗实习）报告 14 式中： n—— 机组台数 为 4台 l1—— 机组在机房长度方向的净宽度 l2—— 机组间的净间距，保证泵轴、电机转子的拆卸，取。 l3—— 机组与墙之间的距离，取 l4—— 修配间及其辅助设备要求长度。 L=4179。 +(41)179。 +2179。 ++ = 机房宽度 如图 43 43 机房宽度的确定 机房宽度 B=b1+b2+b3 b1—— 机组在机房横方向的净 宽 b2—— 水泵吸入口与墙的距离 b3—— 工作过道的宽度 B=++=6m 、机房高度 本站考虑泵站使用机率较高，为检修管理方便，设计采用 SG2 型单轨小车，满足泵站检修起吊要求。 （ 1） 机房高度 如图 44 配电盘 XX 水利水电职业技术学院毕业设计（顶岗实习）报告 15 44 机房高度确定 H=h1+h2+h3+h4+h5 式中： h1—— 屋面梁至起重钩的距离，根据 SG2 型小 车样本，为。 h2—— 起重绳的垂直长度。 h3—— 水泵或电机高度 h4—— 吊起部件底部和最高一台机组顶部的距离。 h5—— 设备安装高度 米 则机房高度 H=++++=6m 、站身各部分高程的 、泵轴线安装高程的确定 由前章计算取水泵轴线安装高程 、水泵基础顶高程△ H2 △ H2=△ H1H H—— 主机高程（含基座）查样本 H= △ H2== 、室外地坪△ H3 △ H3= 、室内主通道地面等△ H4 △ H4=△ H3+=9+= 、屋面梁底高程△ H5 △ H5=△ H4+H=+6= 、泵房房顶高程△ H6 △ H6=△ H5+H 屋面高度 =+= 、泵房主体结构尺寸 、基组基础尺寸的拟定 机组基础为墩式、机墩的平面尺寸根据水泵样本中的安装尺寸来确定，机组地脚螺栓的螺孔中心，离机墩边缘的距离 b 为 20cm，机墩高 H 根据螺栓最小埋深和螺栓弯钩下缘至 墩底的距离 l 来确定最小埋深 h2后查表得 60cm， t 值应不小于15～ 20cm，取 t=20cm，为便于安装，所以机墩宽 =，长 =，高 =50cm。 地下式 XX 水利水电职业技术学院毕业设计（顶岗实习）报告 16 、泵房：立柱、基础、吊车梁、吊车轨道、屋盖、门窗的结构与 尺寸拟定 （ 1） 排架 由屋架、柱、基础组成的排架结构称横向排架，它是泵房基本承重结构，泵房的主要荷载通过它传给地基。 由联系梁、柱和基础组成的排架结构称纵向排架，承受泵房的纵向荷载并把它传给地基，柱之间间距为。 （ 2） 柱子选型 型式：矩形（ 40cm179。 40cm） 如图 45 45 柱子选型 基础梁顶面高程取在泵房地面下 处。 则柱的总高度为 XX 水利水电职业技术学院毕业设计（顶岗实习）报告 17 )()()(2mH 基础梁高程地梁底 条形基础底板宽度 b取。 条形基础采用 M10 浆砌块石。 （ 3） 屋架梁 采用预应力砼工字梁薄膜腹屋面梁尺寸见下图。 如图 46 46 屋架梁 屋架梁高度 mmh 700 mmbhb ii 40 0,)31~21( 39。 39。  取 （ 4） 屋盖结构 屋面板 如图 47 47 屋面板 XX 水利水电职业技术学院毕业设计（顶岗实习）报告 18 屋盖结构采用现浇板结构，板厚 12cm。 （ 5） 屋面材料 如表 41 保护层：（绿豆沙） 防水层：（二毡三油） 找平层：（ 20mm 厚水泥沙浆） 保温层 隔气层 屋面板 屋面大梁 （ 6） 门窗布置及尺寸 门：在泵房检修间长度方面偏右侧设一扇 2700179。 3600mm 的大门，以便于泵房构件及设备由一般载重车运输入内。 在配电间的宽度方向靠交通的一侧设一扇1500179。 2700mm 的门以便于手推车及 人通过。 窗：考虑采光通风的要求，估计在泵房进出水侧墙上设有一层通风窗户，窗地面积比不小于 ~ ，所以设窗 12扇，且规格为 1800179。 2100mm（宽179。 高）。 （ 7） 抗风柱 抗风柱承受山墙约束的风荷载，并把它传给屋盖及基础。 本设计采用砖砌抗风柱，山墙的抗风柱采用矩形截面，上。