水利水電工程畢業(yè)設(shè)計(jì)--水泵與水泵站(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，但需間接傳動(dòng)，給運(yùn)行管理帶來(lái)不便，也不經(jīng)濟(jì)。采用 JS13710型時(shí)，功率不配套，采用 JS13712 型時(shí)，功率配套，且可用直接傳動(dòng)，價(jià)格便宜，運(yùn)行管理方便，所以最終選用 JS13712 型電動(dòng)機(jī)為配套動(dòng)力機(jī)。 傳動(dòng)裝置選擇 電動(dòng)機(jī)和水泵之間的傳動(dòng)方式可分為直接傳動(dòng)和間接傳動(dòng)兩種，在水泵和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不等或轉(zhuǎn)向不同或軸線不在一直線上時(shí)，須采用間接傳動(dòng) 方式，常用皮帶傳送和齒輪箱傳動(dòng)兩種。當(dāng)水泵和電動(dòng)機(jī)在同一直線上，額定轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)向相同，一般采用聯(lián)軸器傳動(dòng)，傳動(dòng)方式的選擇主要取決于水泵的工況。勝利泵站運(yùn)行工作點(diǎn)比較穩(wěn)定，揚(yáng)程變化較小（ 4～ ），水泵型號(hào)較適合，為取得較高的傳動(dòng)效率，設(shè)計(jì)采用彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、傳動(dòng)平穩(wěn)、效益高的特點(diǎn)。 輔助設(shè)備 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（頂崗實(shí)習(xí)）報(bào)告 10 充水設(shè)備 水環(huán)式真空泵的工作原理：?jiǎn)?dòng)前向泵內(nèi)注入規(guī)定高度的水。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力的作用將水甩至泵體四壁，形成和泵軸同心的水環(huán)。水環(huán)上部的內(nèi)表面與輪殼相切，水環(huán)下半 部的內(nèi)表面則與葉輪殼形成一個(gè)氣室，氣室的容積在右半部遞增的，在前半圈中隨著輪殼與水環(huán)間容積的增加而形成真空，空氣通過(guò)抽水管及真空泵泵殼端蓋上月牙形的進(jìn)氣口被吸入真空泵內(nèi)；在后半圈中，隨著輪殼與水環(huán)容積的減少而空氣被壓縮，經(jīng)過(guò)泵殼端蓋上另一個(gè)月牙形排氣口被排出，葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，真空泵就將空氣抽走。 真空泵的型號(hào)是根據(jù)水泵及進(jìn)水管所需要的抽氣量選擇的，而抽氣量又與造成真空所要求的時(shí)間和在進(jìn)水管及水泵內(nèi)空氣的體積有關(guān)。 TiVKKQ 1?汽 （如式 ） 式中： Q 汽 ：出水管閘閥以前 管路及泵殼所需要的抽氣量 K：安全系數(shù) 左右 K1：變化系數(shù) 吸HK ?? 10101 T：形成真空所需要的時(shí)間 5min V：出水管閘閥至進(jìn)水池水面間管道和泵殼內(nèi)空氣的總體積 結(jié)合實(shí)際工程使用，選用 SZ1型真空泵 攔污柵及檢修閘門 環(huán)衛(wèi)河在市內(nèi)自西向東，易形成污染，特別是固體污染物對(duì)水泵的正常使用帶來(lái)很大隱患，為保證水泵的正常使用，在前池的進(jìn)口處設(shè)攔污柵以攔截水面漂浮物。 攔污柵采用厚 4mm，寬 60mm 的扁鋼構(gòu)成，為保證鉛直扁鋼條的剛度，每隔 加設(shè)一道橫梁，柵條間間距為 15cm，通過(guò)攔污柵的水流流速控制在 左右，攔污柵與水平面成 70186。放置，采用人工清污。 利用攔污柵門槽可作為檢修門門槽，用作檢修進(jìn)水池及進(jìn)水管。 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（頂崗實(shí)習(xí)）報(bào)告 11 3 水泵管路設(shè)計(jì) 水泵管路與水頭損失的關(guān)系 水泵在管路內(nèi)流動(dòng)時(shí)為了克服沿程和局部阻力，將消耗部分能量，即管路水頭損失，管路損失越大，管路效率就越低。為減小管路損失，主要采取以下措施： 減小管路長(zhǎng)度，管路越短，水力損失越小。 增大管道直徑，水頭損失與管道直徑的五次方成反比。 增加管道內(nèi)壁光滑度。 減小管路附件，降低局部水頭損失等。 吸水管路設(shè)計(jì) 吸水管路設(shè)計(jì) 由水頭損失與管路關(guān)系知，增加管道內(nèi)壁光滑度能降低管路水頭損失，常用管道有鋼管、鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力混凝土管等。鋼管具有壁薄，管段長(zhǎng)，接頭簡(jiǎn)單，運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)，但易銹蝕，使用期限短，鑄鐵管強(qiáng)度高，安裝方便，不易銹蝕，但重量較重，性脆，預(yù)應(yīng)力砼管具有管理費(fèi)用低，不易銹蝕，使用期限長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，但存在重度大，運(yùn)輸不方便，聯(lián)接困難等缺點(diǎn)，結(jié)合各種管材特點(diǎn)，本泵站選用鑄鐵管。 、管徑選擇 水頭損失與管道直徑的五次方成反比，一 般管內(nèi)流速控制在 ～ 2m/s 左右，水泵設(shè)計(jì)流量為 ，則計(jì)算管徑： 選用 900mm管路 MVQDVQD442???????? 、管長(zhǎng)計(jì)算 管長(zhǎng)與水頭損失成正比，因而在泵站設(shè)計(jì)中要求管長(zhǎng)越短越好，吸水管路考慮采用斜坡段進(jìn)水，管路長(zhǎng)度控制在 ～ 2倍水泵實(shí)際凈揚(yáng)程范圍內(nèi)。 、管路附件設(shè)計(jì) 進(jìn)水管路中，管路附件主要有 90186。彎頭 ，漸縮管。 水泵安裝高程確定 、允許吸上真空高度（ Hs）或臨界汽蝕余量△ h1 允許吸上真空高度是表示水泵在不產(chǎn)生汽蝕 時(shí)能夠吸上水的最 大真空高度。 汽蝕余量△ h1 是指在水泵進(jìn)口處單位重量的水所具有超過(guò)當(dāng)時(shí)工作溫度下汽化壓力的富余能量。 臨時(shí)汽包余量△ h1是指在上面所指的富余能量減少到使水泵發(fā)生汽蝕時(shí)的能量。 、水泵安裝高程確定 水泵吸水高度 ha1≤ 10hf1△ h1 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（頂崗實(shí)習(xí)）報(bào)告 12 hf1:吸水損失 取 △ h1：查長(zhǎng)河樣本 △ h1= 則水泵吸水高度水泵吸水高度 ha1≤ = 最低抽水水位 H 低 = 則水泵泵軸中心線安裝高度最高為 += 出水管路設(shè) 計(jì) 、出水管線布置 由工程現(xiàn)場(chǎng)條件知，防洪堤堤頂高程 ，堤坡坡比為 1:，考慮節(jié)省工程投資，出水管線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、管徑選擇 根據(jù)進(jìn)水管管材選擇，統(tǒng)一選用 900mm鑄鐵管。 、鎮(zhèn)墩尺寸設(shè)計(jì) 為了消除管道在正常運(yùn)行和事故停機(jī)時(shí)，產(chǎn)生的振動(dòng)和位移，必須在管道的轉(zhuǎn)彎處和斜坡上的長(zhǎng)管段設(shè)置鎮(zhèn)墩以維持管道的穩(wěn)定。鎮(zhèn)墩的形式有兩種形式：一是封閉式，即將彎管設(shè)于鎮(zhèn)墩之內(nèi)；二是開敞式，即水管放在鎮(zhèn)墩之一，需用時(shí)可用錨筋將水管錨固，封閉 式鎮(zhèn)墩與管道固定較好，開敞式便于檢查的修理。 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（頂崗實(shí)習(xí)）報(bào)告 13 4 泵房設(shè)計(jì) 本站設(shè)計(jì)采用臥式混流泵，泵軸中心線最高安裝高程為 ，高于最高洪水位 ，考慮采用斜坡式分基型泵房結(jié)構(gòu)，具有施工簡(jiǎn)單，挖土少，造價(jià)省的特點(diǎn)。 主機(jī)組布置 水泵的類型為混流泵，臺(tái)數(shù)為 4臺(tái)，為了使泵房的長(zhǎng)度和進(jìn)水池的寬度較小，采用平行布置主機(jī)組。 如圖 41 41 主機(jī)組 配電設(shè)備布置：為了方便泵房跨度較小，泵房進(jìn)出水側(cè)墻壁均可 開窗，并有利于通風(fēng)采光，再加上機(jī)組臺(tái)數(shù)只有 4 臺(tái)，所以采用一布置，即在泵房進(jìn)線端建置。 檢修間布置：考慮與外界聯(lián)系的交通問(wèn)題，可使載重汽車的車駛?cè)霗z修間，將檢修間布置于泵房大門后端。 、主要平面尺寸的確定 機(jī)房長(zhǎng)度 如圖 42 42機(jī)房長(zhǎng)度的確定 配電間尺寸的確定 配電間尺寸主要取決于開關(guān)柜的數(shù)目及所需空間，開關(guān)柜的數(shù)目按設(shè)計(jì)要求而定，通常每一個(gè)機(jī)組配用一個(gè)開關(guān)柜，另 加總開關(guān)柜共 5個(gè)開關(guān)柜，低壓開關(guān)柜的外形尺寸為 h=2140mm,b=900mm,a=600mm，柜后需檢修的開關(guān)柜與墻壁的凈距不宜小于 ，柜前的過(guò)道（低壓開關(guān)柜）不小于 ，故配電間的長(zhǎng)度++=，取 。 L=nl1+(n1)l2+2l3+l4+l5 配電盤 檢 修 間 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（頂崗實(shí)習(xí)）報(bào)告 14 式中： n—— 機(jī)組臺(tái)數(shù) 為 4 臺(tái) l1—— 機(jī)組在機(jī)房長(zhǎng)度方向的凈寬度 l2—— 機(jī)組間的凈間距，保證泵軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子的拆卸，取 。 l3—— 機(jī)組與墻之間的距離，取 l4—— 修配間及其輔助設(shè)備要求長(zhǎng)度 。 L=4179。 +(41)179。+2179。++ = 機(jī)房寬度 如圖 43 43機(jī)房寬度的確定 機(jī)房寬度 B=b1+b2+b3 b1—— 機(jī)組在機(jī)房橫方向的凈 寬 b2—— 水泵吸入口與墻的距離 b3—— 工作過(guò)道的寬度 B=++=6m 、機(jī)房高度 本站考慮泵站使用機(jī)率較高，為檢修管理方便，設(shè)計(jì)采用 SG2 型單軌小車，滿足泵站檢修起吊要求。 （ 1） 機(jī)房高度 如圖 44 配電盤 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（頂崗實(shí)習(xí)）報(bào)告 15 44機(jī)房高度確定 H=h1+h2+h3+h4+h5 式中： h1—— 屋面梁至起重鉤的距離，根據(jù) SG2型小 車樣本，為 。 h2—— 起重繩的垂直長(zhǎng)度 。 h3—— 水泵或電機(jī)高度 h4—— 吊起部件底部和最高一臺(tái)機(jī)組頂部的距離 。 h5—— 設(shè)備安裝高度 米 則機(jī)房高度 H=++++=6m 、站身各部分高程的 、泵軸線安裝高程的確定 由前章計(jì)算取水泵軸線安裝高程 、水泵基礎(chǔ)頂高程△ H2 △ H2=△ H1H H—— 主機(jī)高程（含基座）查樣本 H= △ H2== 、室外地坪△ H3 △ H3= 、室內(nèi)主通道地面等△ H4 △ H4=△ H3+=9+= 、屋面梁底高程△ H5 △ H5=△ H4+H=+6= 、泵房房頂高程△ H6 △ H6=△ H5+H 屋面高度 =+= 、泵房主體結(jié)構(gòu)尺寸 、基組基礎(chǔ)尺寸的擬定 機(jī)組基礎(chǔ)為墩式、機(jī)墩的平面尺寸根據(jù)水泵樣本中的安裝尺寸來(lái)確定，機(jī)組地腳螺栓的螺孔中心，離機(jī)墩邊緣的距離 b 為 20cm，機(jī)墩高 H 根據(jù)螺栓最小埋深和螺栓彎鉤下緣至 墩底的距離 l 來(lái)確定最小埋深 h2后查表得 60cm， t 值應(yīng)不小于15～ 20cm，取 t=20cm，為便于安裝，所以機(jī)墩寬 =，長(zhǎng) =，高 =50cm。 地下式 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（頂崗實(shí)習(xí)）報(bào)告 16 、泵房：立柱、基礎(chǔ)、吊車梁、吊車軌道、屋蓋、門窗的結(jié)構(gòu)與 尺寸擬定 （ 1） 排架 由屋架、柱、基礎(chǔ)組成的排架結(jié)構(gòu)稱橫向排架，它是泵房基本承重結(jié)構(gòu)，泵房的主要荷載通過(guò)它傳給地基。由聯(lián)系梁、柱和基礎(chǔ)組成的排架結(jié)構(gòu)稱縱向排架，承受泵房的縱向荷載并把它傳給地基，柱之間間距為 。 （ 2） 柱子選型 型式：矩形（ 40cm179。 40cm） 如圖 45 45 柱子選型 基礎(chǔ)梁頂面高程取在泵房地面下 處。 則柱的總高度為 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（頂崗實(shí)習(xí)）報(bào)告 17 )()()(2mH??????????? 基礎(chǔ)梁高程地梁底 條形基礎(chǔ)底板寬度 b取 。 條形基礎(chǔ)采用 M10 漿砌塊石 。 （ 3） 屋架梁 采用預(yù)應(yīng)力砼工字梁薄膜腹屋面梁尺寸見下圖。 如圖 46 46 屋架梁 屋架梁高度 mmh 700? mmbhb ii 400,)31~21( 39。39。 ?? 取 （ 4） 屋蓋結(jié)構(gòu) 屋面板 如圖 47 47 屋面板 湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（頂崗實(shí)習(xí)）報(bào)告 18 屋蓋結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆板結(jié)構(gòu)，板厚 12cm。 （ 5） 屋面材料 如表 41 保護(hù)層：（綠豆沙） 防水層：（二氈三油） 找平層：（ 20mm厚水泥沙漿） 保溫層 隔氣層 屋面板 屋面大梁 （ 6） 門窗布置及尺寸 門：在泵房檢修間長(zhǎng)度方面偏右側(cè)設(shè)一扇 2700179。 3600mm 的大門，以便于泵房構(gòu)件及設(shè)備由一般載重車運(yùn)輸入內(nèi)。在配電間的寬度方向靠交通的一側(cè)設(shè)一扇1500179。 2700mm 的門以便于手推車及 人通過(guò)。 窗：考慮采光通風(fēng)的要求，估計(jì)在泵房進(jìn)出水側(cè)墻上設(shè)有一層通風(fēng)窗戶，窗地面積比不小于 ~ ，所以設(shè)窗 12扇，且規(guī)格為 1800179。 2100mm（寬179。高）。 （ 7） 抗風(fēng)柱 抗風(fēng)柱承受山墻約束的風(fēng)荷載，并把它傳給屋蓋及基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)采用磚砌抗風(fēng)柱，山墻的抗風(fēng)柱采用矩形截面，上柱： mmhb 300350 ??? ，下柱：mmhb 600350 ??? ，抗