水泵课程设计综合说明1.1 兴建缘由该排涝泵站的兴建是为了满足某市城市防洪需要。
1.2 工程位置、规模、作用工程位置:该排涝泵站拟建在距该县城区以东15公里的新沟河上。
3工程规模:由泵站设计流量Q=8.0m/s，由《泵站设计规范GBT50265-97》可知该排涝泵站属于中型泵站。
工程作用:满足城市的防洪需求1.3 基本资料地面以下土质为中粉质壤土，夹铁锰质结核，贯入击数为24击，地基土容3重19.4 kN/ m，含水率26.8%，空隙比为0.833，允许承载力220kPa，内摩擦角-723?，凝聚力19 kPa，渗透系数2.66×10，地下水埋深7.3m。
1.3.2水位特征值泵站上下游水位资料见表1-1。
表1-1 泵站上下游水位资料下游水位(m) 上游水位(m) 设计运行水最低运行水最高运行水设计运行水最低运行水最高运行水位位位位位位26.4 25.8 30.6 31.4 31.1 31.8 1.3.3工程布置和主要建筑物泵站工程的主要建筑物有进水建筑物、站房和出水建筑物。
进水建筑物包括前池、进水池和进水管道等。
出水建筑物包括出水管路和出水池等。
泵站站房内安装水泵、动力机和辅助设备以及泵站附属设备。
1.3.4其他该站建筑物等级为?级，站址北首附近有10kV电源，水陆交通方便。
已知该泵站上下游引水河道断面设计参数如表1-2所示。
其中上下游河道堤顶高程自行设计，规定下游地面高程低于引水河道堤顶0.5m。
表1-2 泵站上下游引水河道断面设计参数1下游引水河道上游引水河道河底高程河底宽度堤顶宽河底高程河底宽度堤顶宽边坡边坡 (m) (m) (m) (m) (m) (m) 24.1 7 1:2.5 6 27.7 7 1:2.5 6 第2章设计参数确定2.1 设计流量的确定3 泵站设计流量Q=8.0m/s。
2.2 水位分析及特征扬程的确定考虑此泵站的主要功能为排涝，则本设计的水位组合如表2-1所示。
表2-1 排涝泵站水位组合下游(m) 上游(m)设计运行水位 26.4 设计运行水位 31.4最低运行水位 25.8 最低运行水位 31.1最高运行水位 30.6 最高运行水位 31.8泵站各特征扬程为:设计扬程:H=H, H=31.4 ,26.4=5m; 设设上设下最大扬程:H=H,H=31.8,25.8 =6m; 高最高上最低下最低扬程:H=H,H=31.1,30.6=0.5m。
低最低上最高下2.3 工程设计等级3 由泵站设计流量Q=8.0m/s，建筑物等级为?级，查《水泵及水泵站》表8-1可知该排涝泵站等级为?级。
第3章机组选型 3.1 水泵选型及方案比较3.1.1水泵选型原则由于水泵的选型是动力机、传动及辅助设备等的配套、泵站工程建筑物设计以及经济运行的重要依据。
水泵的选型不合理不仅会增加工程投资，而且会降低水泵的运行效率，增加泵站能耗和运行费用。
所以，水泵的选型必须十分重视。
水泵选型的原则有:2(1)充分满足一定设计标准内供排水及灌溉要求;(2)水泵在长期运行中效率高;(3)水泵运行中安全，汽蚀性能良好;(4)节省机电设备及土建投资费用;(5)运行、管理和维修方便。
3.1.2水泵选型资料=,=31.4 ,26.4=5m，设计根据泵站排涝的需要，设计流量为HH H设设上设下净扬程，估计水力损失为净扬程的5%，则水泵的设计扬程为H=5*1.02=5.1米，最大扬程为H=6*1.02=6.12m。
泵设泵max3.1.3水泵选型方案根据水泵选型资料，初步选择3水泵和5台水泵两种方案。
1(第一组方案(3台水泵)3Q,,8.0/32.67m/sH,，,5.01.055.25m每台水泵的设计流量为，，单泵泵设查高邮水泵厂水泵选型样本，选择900ZLB-85,其工作性能参数见表3-1。
2(第二组方案(5台水泵)3Q,,8.0/51.6m/sH,，,51.055.25m每台水泵的设计流量为，，查单泵泵设高邮水泵厂水泵选型样本，选择800ZLB—70,其工作性能参数见表3-1。
3.1.4方案比较就性能而言，两种方案均能满足流量和扬程的要求，在整个运行期内都能在高效区内运行。
方案一在设计运行条件下，水泵运行效率比方案二下高2.3%。
就基建而言，方案一需要3台水泵，安装和管理比较方便，土建投资也较省;方案二需要5台水泵，土建投资较多。
就运行、管理而言，方案二单台泵安装较方便，台数多对流量的调节比较好。
而方案一台数少，难以适应流量的变化要求，运行调度不方便，当水泵发生故障时，影响较大。
就能源消耗而言，方案二单台泵能源消耗较少，各项参数均与设计要求吻合较紧。
综合考虑以上各因素，决定采用方案二，即800ZLB,70型立式轴流泵(叶片角3度+2?，n=485r/min，设计流量Q=1.6m/s)。
3表3-1 水泵工作性能表叶片安流量转速轴功率叶轮直径型号扬程(m) 效率(%) 3放角 (m/s) (r/min) (kW) (mm)3.022 3.17 119.0 78.9 900ZLB+2? 2.618 5.50 490 161.6 87.4 850 —852.197 7.21 196.8 78.91.891 3.44 78.9 80.8 800ZLB+4 1.642 4.95 485 94.0 84.8 700 —701.428 5.63 97.5 80.80 3.2 电动机选型包括动力机类型选择、配套功率和确定机型等内容。
3.2.1动力机类型选择由于该地区电力充足，水陆交通方便，架立电线较方便，所选轴流泵配套动力机为电动机。
3.2.2配套功率的计算确定配套功率时，必须按照水泵工作范围内最大轴功率来计算。
配套功率按Nmt下式计算:,gQH (kW)N,Kmt,,1000pdr3m/s;H为水泵工作式中，Q为水泵工作范围内对应于最大轴功率的流量，范围内对应于最大轴功率的扬程，m;为水泵工作范围内对应于最大轴功率的,p K效率;为传动效率()，这里取=1.0;为动力机备用系数，,,,0.9~1.0,drdr传按表3-2选取。
表3-2 备用系数K水泵轴功率(kW) <5 5~10 10~50 50~100 >100电动机 2~1.3 1.3~1.15 1.15~1.1 1.1~1.05 1.05H,，,6.01.056.3m根据最大扬程为，由800ZLB,70型立式轴流泵性泵max 3能曲线查得与其相对应的Q=1.2m/s，,,76.8%，因此水泵轴功率为: p3,gQH1109.81.26.3，，，， ,,,,96.47100kWNa100076.8%，1000,p4因此，取备用系数为=1.05，代入配套功率计算式得: K,gQH ,,,，,/1.0596.47/1.0101kWNKKN,mtadr1000,,pdr根据转速n=485r/min，N=101kW选择5台配套电机型号为 YSL500A-12， mt其性能参数如表3-3。
表3-3 YSL500A-12型电机性能参数表额定转速负载转动惯量功率(kW) 功率因数效率(%) 重量(kg) 2(r/ min) kg.m110 490 0.82 92.5 105 2000 3.2.3传动装置选择水泵轴与电动机的轴连接采用刚性联轴器直接连接，刚性联轴器直接传动具有传递功率大，传动效率高，结构简单、紧凑，占地面积小，传动平稳，无噪音，结构简单，价格低廉。
此电动机与水泵转速相等，转向相同，故传动效率,,100%。
dr3.2.4电动机的安装形式本排水泵站采用立式水泵，故电动机的安装形式采用立式。
电动机的电压采用380V。
第4章枢纽布置及进出水建筑物设计 4.1 枢纽布置本泵站为单纯的排涝泵站工程，压力水箱的出口与穿堤涵洞相连，再经过泄水闸排到上游排水河道。
4.2引河及前池设计布置4.2.1引河设计-2所示。
下游堤顶高程=下游最高水位+下游引水河道断面设计参数如表1 安全超高=30.6+0.8=31.4m，因此按设计规定可知下游地面高程为30.9m。
4.2.2前池设计采用正向进水前池，因为正向进水前池的水流与进水池水流的方向一致，水5流逐步扩散、流态平顺且形式简单、施工方便，而侧向进水前池的水流与进水池水流方向正交或斜交，易形成回流或漩涡，流态分布不均匀，故在地形条件允许的情况下，应优先采用正向进水前池。
1(前池扩散角::根据工程实际经验，前池扩散角取值一般为，本工程拟采用,,20~40:的扩散角。
,,302(前池池长Bb,,18.27 L,,,21m,30:2tan2tan22式中， L为前池总长，m;B为进水池总宽度，由进水池设计知B=5B+4B=510×3+4×0.8=18.2m;b为引渠末端底宽7m。
3(池底纵向坡度由于i=(24.1,23.55)/21=0.026 ，故采用前段水平后段斜坡的形式，具体形式如图4-1所示。
底坡i一般不陡于1:4，取i=0.05，则此时倾斜段水平投影长为:L=?h/i=(24.1,23.55)/0.05=11m4(前池边坡系数前池边坡系数采用和下游引水河道一样，m=2.5。
5(前池构造前池两侧采用与进水池中心线成45?夹角直立式八字形翼墙。
翼墙顶高程与下游引河堤顶高程相同(?30.7m)。
前池底部采用M50浆砌块石护底，护砌长度取30m，护砌厚度40cm，设梅花形冒水孔，间距0.5m。
下设反滤层，其长度为5m，分3层铺设，其中最上层为碎石10cm，中间一层为瓜子石10cm，最下层铺设中砂10cm。
4.3 进水池设计4.3.1进水池形式采用湿室型进水池，维修方便，池顶高程与下游堤顶平齐(高程为?30.7m)。
采用开敞式进水池，后壁形式为矩形。
4.3.2进水池的尺寸拟定所选立式轴流泵800ZLB—70的喇叭口直径为D=1m，以此来确定进水池各部分尺寸。
61(进水池宽度的确定《规范》推荐单台水泵进水池池宽B=3D=3×1=3m 12(悬空高度的确定悬空高度指吸水喇叭管进口至进水池底部的距离，悬空高度的确定与所用喇叭管的进口直径有一定得关系，较大的喇叭管所需悬空高度较小，而较小的喇叭管几口直径则需要较大的悬空高度。
这里取C=0.8D=0.8m 3(后壁距的确定后壁距T指吸水管中心至进水池后壁的距离，《规范》推荐后壁距T为0.8~1.0D=0.8~1.0m,同时满足喇叭管安装的要求，取T=0.9m。
4(进水池长度KQ 进水池长度用下式计算:(m) L,Bh1式中，B为单台泵进水池宽度，m;h为设计水位时进水池水深，m;Q为133水泵额定流量，m/s;K 为秒换水系数，当 Q < 0.5m/s时，K=(25~30)s;当3Q > 0.5m/s时，K=(30~50)s。