水泵及水泵站课程设计

水泵及水泵站课程设计 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

水泵及水泵站课程设计

1基本设计资料

1.1 基本情况

本区地势较高，历年旱情比较严重，粮食产量低。根据规划，拟从附近河流扬水灌溉该区的10万亩农田，使之达到高产稳产的目的。

机电扬水灌区内主要作物有小麦、玉米、谷子和棉花等。灌区缺少灌溉制度，现参考附近老灌区的灌水经验，拟定出本灌区灌溉保证率为75%的灌溉制度。其设计灌水率如表1所示。

表1 设计年内灌水率

1.2地质及水文地质资料

根据可能选择的站址，布置6个钻孔。由地质柱状图明显的看出，3米以内表土主要是粘壤土，经土工试验，得到的有关物理指标为粘壤土的内摩擦角φ

=35°，承载力为220kN/m2。

站址附近的地下水位多年平均在202.2m左右（系黄海高程）。

1.3气象资料

夏季多年平均旬最高气温34℃，春、秋季干旱少雨，年平均降雨量为524mm，降雨年内分配极不均匀，每年7、8、9月的降雨量占全年降雨量的80％以上。年平均无霜期为200天左右，多年平均最低气温为-8℃，最大冻土深度为o.44m。平均年地面温度为15℃，平均年日照时数为2600.4h。累积年平均辐射总量为

527.4l kJ／cm，平均日照百分率为59 ％。热量和积温都比较丰富，能满足一年两熟作物生长的需要。

1.4 水源

灌区南侧有一河流，是规划灌区的水源，其水量充沛。灌溉保证率为75 %时的河流月平均水位如表2所示。

表2 河流月平均水位（保证率为75%）

灌溉保证率为90%时，灌溉期间旬平均最低水位为204.8m。5年一遇的旬平均最高水位达2l6.5m，夏季多年旬平均最高水温为20℃。

1.5其它

根据规划，为保证扬水后自流灌溉，出水池水位均不应低于234m。站址附近有8 kV高压电力线通过，已经有关部门批准，可供泵站使用。该地区劳动力充足，交通方便。除水泥、金属材料以及泵站建设中所需的特殊材料外，当地可提供砖、石、砂、瓦、木材等建筑用材。

根据机电设备的运行特性，每天按20h运行设计。

1.6 要求

完成泵站设计中初设阶段的部分内容，成果包括设计图纸和设计说明书。

1.6.1图纸

1）枢纽平面布置图（绘制在地形简图上）

2）泵房平面图，泵房纵、横剖面图。

1）概述建站目的，设计任务，资料分析，设计所依据的规范和标准。2）机电设备选择的依据和计算。

3）泵站各建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图。

4）泵房尺寸拟定的依据和设备布置的说明。

5）验证机组选择的合理性，并说明其在使用中应注意的问题。

6）必要的附图、附表、参考文献

图1 站地地形简图

规范与标准：

ISO9001。

1．机电设备选择的依据和计算

依据：

根据等阶梯灌水率图，初定水泵台数，再依据单台水泵的设计流量和设计扬程，查相关图表，进行水泵性能比较，来确定机电设备。

计算：

（1）设计流量的计算：

毛灌水率换算成机灌水率公式为：

——修正后的设计毛灌水率，l/（s·千亩）；

式中q

设

t

——机组每天开机的小时数。

机

计算如表所示：

阶梯毛灌水率图：

则由计算绘制出机制灌水率图：

取灌水率中最大值来计算泵站的设计流量，公式为

式中 max q 机 ——修正后的最大灌水率，l /（s ·千亩）；

ω ——设计的灌溉面积，千亩。

故得到：

max Q q 36.9672472.3ω==⨯=设机 l/s （2）确定水泵的设计扬程 1)平均实际扬程公式为：

式中 i H 实——相应时段i t 时的出水池与进水池水位之差，m ； i Q ——相应时段i t 时的泵站供水流量，l /s ； i t ——不同灌溉时段的泵站工作天数，天。 计算：

2)确定水泵设计扬程公式为

式中 h ∆——管路沿程和局部水头损失，m ；

K ——管路水头损失占平均扬程的百分比，查表选用k=0.05。 故得到： （3）机组选型

初定水泵台数为5台，其中一台为备用泵。 则单泵流量为：Q=Q /4=2472.3/4618(l/s)≈设。

查表，选泵选用20SA -S S 型双吸卧式离心泵，其参数如下：

2． 泵站各进出水建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图 （1）

计算经济管径

进水管径D (0.80.92)Q 668(mm)===，

取D=700mm ，采用钢管。

出水管径D (0.65

0.8)Q 550(mm)===，

取D=600mm ，采用预应力钢筋混凝土管。

（2）

确定水泵的安装高程

由水泵参数知必需汽蚀余量c h ∆为5.8m ， 则 c [h]h 0.3 5.80.3 6.1(m)∆=∆+=+=

查得本区水的汽化压力：P 0.430.240.2430.297(m)10

ν

γ-=+⨯= 大气压力：a P 109.8108.89.982(m)100

γ-=-⨯= 管中流速：22

Q 0.618V=1.606>1.2(m/s)D 0.744π

π

==⨯ 估计进水管道约为8米，

故 22

1.3 1.3V 1.606h 0.0010780.0010780.035(m)D 0.7

=⨯=⨯⨯=沿 局部阻力系数：喇叭口 10.1ζ=

接管偏心渐缩 20.2ζ=

o 90弯管 30.6ζ=

故 22

123V 1.606h ()(0.10.20.6)0.1184(m)2g 29.8

ζζζ=++=++=⨯局 故 g h h h 0.0350.11840.1534(m)=+=+=局沿

则 a g g P P [H ][h]h 9.9820.297 6.10.1534 3.412(m)ν

γ-=-∆-=---=

（3）引渠的设计与布置