【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 泵站 工作時(shí) 總 的設(shè)計(jì)流量： Q=32m3/s 采用 9 臺(tái)（ 8 用 1 備）立式水泵 ,所以 每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量為： 1Q =32/8=4m3/s 管路 總體布置 及其 設(shè)計(jì) 本泵房采用水下樁基礎(chǔ)形式，水 泵為濕坑進(jìn)水形式，水泵直接放置于河水中從河里取水，所以本泵站采用固定式濕室型泵房，泵房為半地下式矩形泵房 , 水泵站設(shè)置泵房間、配電間、值班室和檢修間。 管道的選型 鋼管 易腐蝕，壽命短，強(qiáng)度低 球墨鑄鐵管 耐腐蝕，壽命長(zhǎng)，強(qiáng)度高 由于鋼管的強(qiáng)度高，接口可焊接，因此吸水管路和出水管（泵房?jī)?nèi)）均采用壁厚為 6mm 的鋼管，本泵裝置為大流量低揚(yáng)程泵站，故壓水管 也采用鋼管。 管線的布置 水泵直接從尼羅河里抽水 ,根據(jù)經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)流速 v=～ m/s，使用鋼管出水 ，取管徑 D=1600，則輸水鋼管流速 v=2 m/s。 吸水管路 吸水管路 一般 布置要求 ： (1) 為保證吸水管路不漏氣，要求管材必須嚴(yán)格。 (2) 為使水泵及時(shí)排走吸水管路中的氣體，吸水管應(yīng)有沿水流方向連續(xù)上升的坡度。 (3) 吸水管的安裝與敷設(shè)應(yīng)避免在管道內(nèi)形成氣囊。 5 (4) 吸水管安裝在吸水井內(nèi)，吸水井有效容積應(yīng)不小于最大一臺(tái)泵 5min 的抽水量。 (5) 吸入式工作的水泵，每臺(tái)水泵應(yīng)設(shè)單獨(dú)的吸水管。 (6) 當(dāng)吸水池水位高于水泵軸線時(shí)，吸水管上應(yīng)設(shè)閘閥，以利于水泵檢修。 (7) 當(dāng)水中 有大量雜質(zhì)時(shí)，喇叭口下面應(yīng)設(shè)置濾網(wǎng)。 由于水泵直接從河里抽水， 尼羅河含砂量大，所以水泵吸入喇叭口 下面應(yīng)設(shè)置濾網(wǎng) 。 壓水管路 壓水管路 一般 布置要求 ： 對(duì)壓水管路的基本要求是耐高壓、不漏水、供水安全、安裝及檢修方便。 (1) 壓水管路常采用鋼管，采用焊接接口，與設(shè)備連接處或需要經(jīng)常檢修處采用法蘭接口。 (2) 為了避免管路上的應(yīng)力傳至水泵，以及安裝和拆卸方便，可在壓水管路適當(dāng)位置上設(shè)補(bǔ)償接頭或可撓性接頭。 (3) 混流泵 必須要 開閥 啟動(dòng)。 (4) 當(dāng)不允許水倒流時(shí)，需設(shè)止回閥。 (5) 壓水 管設(shè)計(jì)流速為： DN＜ 250mm 時(shí)， v=～ ； DN≥ 250mm 時(shí)， v=～； 取泵房到出水池的距離 L=300m， 由于 設(shè)計(jì)的裝置靜揚(yáng)程 HST ==19m，混流泵為 45 度出水形式， 取混 流泵出水彎管 后 連接的直管段到泵房外側(cè) L1=4m，再連接一個(gè) 45 度的彎管， 彎管后接一段長(zhǎng) L2=200m的直管， 距離彎管 5m 的位置裝有一個(gè) 對(duì)夾式不銹鋼蝶閥 ，距離 蝶閥 8m 的地方裝有一個(gè)電磁流量計(jì) ， 并在適當(dāng)位置安裝一個(gè) 壓力表， 直管后接一個(gè) 45度 彎管，彎管后接一段長(zhǎng) L3=21m 的 45 度傾斜 直管，傾斜直管 后接一個(gè) 45度彎管，彎管后接一段長(zhǎng) L4=85 m 的直管直到出水池。 6 圖一 管路布置圖 泵站管路損失估算 管徑 D=1600 mm，流速 v=2 m/s， gv 2/2 = m 1）吸入喇叭口損失 h1=ξ gv 2/2 = = m （查表ξ = ） 2）出口彎管后直管損失 h2=λ L/D gv 2/2 = 4/ = (查表λ =) 3） 30 度彎管損失 h3=ξ gv 2/2 = = m （查表ξ = ） 4）彎管后直管損失 h4=λ L/D gv 2/2 = 5/ = (查表λ =) 5） 蝶閥 全開時(shí)損失 h5=ξ gv 2/2 = = （ 查表ξ = ） 6） 蝶閥 后直管損失 h6=λ L/D gv 2/2 = 175/ = (查表λ =) 7) 45 度彎管損失 h7=ξ gv 2/2 = = （查表ξ = ） 8）彎管后 傾斜 直管損失 h8=λ L/D gv 2/2 = 21/ = (查表λ =) 9) 45 度彎管損失 h9=ξ gv 2/2 = = （查表ξ = ） 7 10)彎管后直管損失 h10=λ L/D gv 2/2 = 85/ = (查表λ =) 11)出口 速度頭損失 h11=ξ gv 2/2 = = （查表ξ = ） 總水力Σ h=+++++++++ += m 泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算 設(shè)計(jì)揚(yáng)程由靜揚(yáng)程和損失揚(yáng)程兩部分組成。 H＝ HST ＋Σ h=（ ） += m 式中： HST —— 設(shè)計(jì)進(jìn)水水位與出水池設(shè)計(jì)水位高差 Σ h—— 管路總損失 初步 選擇水泵 和電機(jī) 水泵選擇的基本原則 （ 1） 在滿足設(shè)計(jì)流量與設(shè)計(jì)揚(yáng)程的情況下，應(yīng)適應(yīng)工況變化 ，即工況變化時(shí)，揚(yáng)程浪費(fèi)較小。 （ 2） 在長(zhǎng)期運(yùn)行中平均工作效率高，即是選擇效率較高的泵，運(yùn)行時(shí)能使工況點(diǎn)落在高效段。 （ 3） 水泵汽蝕性能良好，即選用允許吸上真空高度 HS 較大，必須汽蝕余量 [NPSH]r較小的泵。 （ 4） 所配電動(dòng)機(jī)總裝機(jī)容量小，避免“大馬拉小車”。 （ 5） 結(jié)構(gòu)合理，便于安裝、維護(hù)和管理。 （ 6） 泵站投資較小。 本泵站在尼羅河旁， 從 河里 取水時(shí)， 含沙量簡(jiǎn)答，設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)考慮泥沙含量、粒徑 8 對(duì)水泵性能的影響 。 初選水泵 和電機(jī) 水泵的選擇 選泵的主要依據(jù)是 泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程和泵站設(shè)計(jì) 流量。根據(jù)泵站設(shè)計(jì)流量為 4m3/s，設(shè) 計(jì)揚(yáng)程為 m, 因本工程平均揚(yáng)程較低，宜選混流 泵 ， 根據(jù)選泵原則和選泵步驟 ,在 上海上 泵有限公司找得一種型號(hào)為 1100SBHL(C) 的立式斜流泵 符合要求 。 表 1 初選水泵性能列表 型號(hào) 流量 揚(yáng)程 轉(zhuǎn)速 軸功率 配帶電機(jī) 效率 必需汽蝕余量 葉 輪 直 徑 泵重 Q H n pa 功率 轉(zhuǎn)速 η m3/s m r/min kw kw r/min % m mm kg 1100SBHL(C) 495 1120 496 1121 /874 6598 由于 立式斜流泵 軸向力較大，所以選用推力軸承，可以承受較大軸向力。 立式斜 9 流泵 采用的密封方式為填料密封。 電機(jī)的選擇 配套功率的計(jì)算和電機(jī)選型 電動(dòng)機(jī)的輸出功率應(yīng)滿足水泵在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的最大軸功率要求，及以最大功率作為計(jì)算配套功率的依據(jù)。 配套功 率計(jì)算： P =K maxP /η 式中 P —— 電動(dòng)機(jī)配套功率（ KW）； K—— 電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù)；考慮了水泵性能曲線的誤差，水泵、管路陳舊引起的特性變化以及填料過(guò)松過(guò)緊等非正常因素，按表 2選用； maxP —— 水泵工作范圍內(nèi)的最大軸功率（ KW）； η —— 傳動(dòng)效率，采用聯(lián)軸器直聯(lián)時(shí) η =1； 表 2 備用功率系數(shù) 功率 /KW 5 510 1050 50100 100 備用系數(shù) 查表得 K=. 傳動(dòng)方式選擇 ： 選擇直接傳動(dòng)，即聯(lián)軸器傳動(dòng)，直接的傳動(dòng)方式傳動(dòng)效率大，傳動(dòng)效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單維修方便。 所以： P =K maxP /η =*泵站最常用的動(dòng)力機(jī)是電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)具有體積小，起動(dòng)迅速，運(yùn)行效率高，操作方便，工作可靠，便于自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)水泵的轉(zhuǎn)速和軸功率進(jìn)行選擇，根據(jù)水泵的運(yùn)行參數(shù)在 長(zhǎng)沙電機(jī)廠 找得一種 YKK 系列的大型三相異步 立式 電動(dòng)機(jī)符合要求，型號(hào)為 YKK80012。 表 3 電機(jī)性能參數(shù)表 10 型號(hào) 額定功率 轉(zhuǎn)速 重量 YKK80012 1120KW 496r/min 23000kg 管路系統(tǒng)在不同水位下的運(yùn)行參數(shù) 求出管路系統(tǒng)在不同水位時(shí)的特性曲線方程： 管路水頭損失 Σ h=S 2Q (其中 S 為管路系統(tǒng)的當(dāng)量摩阻 ) S=Σ h/ 2Q =設(shè)計(jì)進(jìn)水水位： 211 SQHH ST ?? =19+ 2Q 最高進(jìn)水水位： 222 SQHH ST ?? =13+ 2Q 最低進(jìn)水水位： 233 SQHH ST ?? =20+ 2Q 畫出泵的特性曲線和管路特性曲線，如圖 1： 圖二 11 由 圖可以確定 管路系統(tǒng)在不同水位下的運(yùn)行參數(shù) ， 1) 水泵在 最低水位 下的運(yùn)行參數(shù)是，流量 Q= m3/s， H= m 2）水泵在設(shè)計(jì)水位下的運(yùn)行參數(shù)是，流量 Q= m3/s， H= m 3） 水泵在最高水位下的運(yùn)行參數(shù)是，流量 Q= m3/s ,H= m 水泵安裝高程的 校核 泵為室內(nèi)安裝，現(xiàn)場(chǎng)為熱帶沙漠型氣候，干燥多風(fēng)砂，水溫可達(dá) 35 攝氏度，查表得 35 度水的氣化壓力 Hv=Pv/ρ g= m ,Ha=Pa/ρ g= m。 則由此計(jì)算安裝高度： Hs= HaHvΔ HΔ ha= Pa/ρ g Pv/ρ gh1Δ ha 即 Hs= （ +） = m0 滿足要求 水泵機(jī)組的基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 表 4 1100SBHL(C) 的立式斜流泵 安裝尺寸 泵 型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 泵外型 安裝 尺寸 (mm) L1 H0min H1 h1 h2 h4 1100SBHL(C) YKK80012 1100 1600 1100 1590 680 2500 a1 c e4 ETminCD ETmin DN 1550 64