轴流泵站初步设计
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轴流泵站初步设计
第一部分 基本资料
本区域属亚热带季风气候,气候温和湿润、四季分明、雨量丰沛、日照充足。该区域多年平均气温15.9℃,1月份气温全年最低,平均为3.5℃,极端最低气温为-9.6℃,7~8月份气温全年最高,平均为28.7℃ ,极端最高温为 39.7 ℃ 。多年平均降雨量 1400mm 。全年降雨量有三个高峰期:3、4 月春雨期,雨日多,降水强度不大;5、6 月梅雨期,降雨量大,雨日长;夏秋季节的台风雨期,多狂风暴雨。
工程地质:根据场地地层情况和附近波速试验资料,场地土类型为中软土,基岩埋深一般大于 50m ,沿线场地类别为Ш类。
下沙排涝闸站:2007年底建成,6台轴流泵(约抽排40m3/S),自排四孔闸门(约290m3/S),排涝能力为20年一遇标准;四格排涝闸站3台(约20 m3/S),建于上世纪70年代, 排涝能力为10年一遇标准; 850排涝闸站,建于上世纪70年代,设计排水流量为4 m3/S ,排涝能力为10年一遇标准。由于上述两排涝闸站从建成到运行有30多年,机组设备老化,泵房破损,泵站运行效率低,下沙经济开发区决定对两排涝闸站在原址进行拆除重建,使850排涝闸站排涝能力提高到20年一遇标准,泵站运行期外江(出水池)平均潮位5.97m ;内河(进水池)平均运行水位4.52。使杭州经济技术开发区水位控制在 5.20m 以下,使城区最高水位不上地面。
第二部分 泵站设计 一、排涝流量、扬程计算
1.排涝流量
s m Q /43=
2.排涝扬程
损h H H ST +=
m H ST 45.152.497.5=-=
管道水头损失损h 按15%ST H 计算,则m H 67.115.045.145.1=⨯+=
二、水泵选型
根据选水泵原则按下列顺序进行。 (一) 确定泵型方案
根据泵站设计扬程1.67m,查资料中水泵性能表得:600ZLB-160型水泵,转速为730r/min,叶角为0°;600ZLB-160型泵,转速为730r/min,叶角为+2°;700ZLB-125D型泵,转速为730r/min,叶角为-2°;700ZLB-125D型泵,转速为730r/min,叶角为-4°等四个泵型方案。它们的扬程均符合要求,可作为进一步比较的依据。它们的性能指标如表1所列。
表 1 立式轴流泵性能规格表
(二)最优方案选定
上述四种方案水泵台数悬殊较大,从配套功率看,700ZLB-125D型泵3台与
700ZLB-125D型泵3台两个方案配套功率大,效率也低。很显然,这两个方案应该放弃。再从未来的运行工况分析,叶轮角度为0°600ZLB-160型泵4台方案的水泵铭牌扬程与泵站设计扬程靠得较近,工况应变范围可能略胜一筹,而且效率较高。因此,本设计选定叶轮角度为0°600ZLB-160型泵4台方案作为最优方案。
二、动力机选配
包括动力类型选择、配套功率
根据水泵的选型可以选出动力机的类型为Y280M-8,配套功率为45KW,选用
四台动力机
第四节泵房尺寸拟定
本节包括确定泵房结构形式、内部设备布置与尺
寸拟定等内容。
(一)选定泵房结构形式
本设计选用600mm立式轴流泵,属中小型范围,
采用湿室型结构。另考虑施工、进水流态等因素,决定
选用湿室中的墩墙式结构。
图1 SG-2型手动单轨小车二、泵房附属设施选取
包括起重、配电、启动供水和检修等设施。
1、起重设备。泵房内最重的设备是水泵,其重量为288kg。查资料选用SG-2型
手动单轨小车,其外形如图所示。技术规格如表3所列。
表3 SG-2型手动单轨小车技术规格
36a 工字钢规格如表4 所列。
表4 36a 工字钢规格如表
( 2 )配电柜。选用BSL一1 型双面维修通用配电柜,其规格为:高2.14m 、宽0.90m 、厚0.60m。本设计选用 6 块,其中主机组用4块,进线总柜1
块,站内照明等其他用电1块。
( 3 )电缆沟。每台主机组有3根电缆,共12根,拟
布置配电柜于泵房一侧,电缆向两端分送,每端沟内安放6
根电缆。考虑照明等其他用电占用2根电缆位置。电缆沟尺寸
按放置8 根电缆拟定。查资料确定沟宽50cm、沟深35cm 、壁厚8cm 的钢筋混凝土矩形槽。沟口设5cm 厚钢筋混凝土盖板,盖板与泵房地面齐平,其结构如图2所示。
(4 )起动供水设施。因立式轴流泵上橡胶导轴承不经常没入水中,在起动时为减轻泵轴的干摩擦,降低电机起动负荷,上橡胶导轴承必须事先充水润滑。拟在泵房楼面层出水侧墙脚处纵向布置一根供水干管,向各泵分出支管与导轴承灌水小管相联,用开关控制。
( 5 )检修工作桥。水泵修理时,有时需抽
干湿室,故在湿室隔墩前部设置检修闸门槽。待
检修时放下闸门挡水,为方便操作,在检修闸门
槽部位设置如图3所示的检修工作桥。
三、泵房尺寸拟定
包括泵房平、立面轮廓及构件细部等尺寸拟定。
(一)泵房立面尺寸
( 1 )水泵安装高程只规定其安装基准面应没入最低池水位1.0m 。本设计进水池最低水位为1.17m ,泵的安装高程为
=1.17-1.0=0.17m ( 2 )湿室底板高程
。用下式确定
式中a ― 水泵安装基准面至进水喇叭口距离,查水泵资料得0.447m ;
― 水泵进水喇叭口悬空高度,取 进D 4.0;
― 进水喇叭口直径,查水泵资料得 0.688。 则
=0.17—0.447—0.40.688=-1.03,取-1.0m ,实际悬空高度为 0.28m 。
( 3 )水泵梁顶高程。用下式确定
式中 b ― 水泵进水喇叭口至底座间距离,查水泵资料得 1.236m 。 则
=-1.0+0.28+1.236=0.516
( 4 )电机梁顶高程 。用下式计算后校核修正确定
式中 ― 进水池停机时最高水位,即大沙河最高
水位5.2 m ;
―安全超高,在 0.5 ~1.0m 范围内选取,本设计
取0 . 7m
则
=5.2+0.7=5.9再用机组传动轴定
长修正:查水泵资料得该泵传动轴长度
l=L-960mm=(5.9-0.516)-0.96=4.424,符合要求。最后确定电机梁顶高程(即电机层地面高程)为 4.424m 。
(5)电机层高度 H 。它受趁重设备 SG 一2 型单轨小车的操作制约、用下式计算
式中,运输车辆高度,取胶轮车高度0.8m ;
起吊物安全操作空间。取 0.4m