最终泵站设计

二、泵站工业设计要点

第一节、水泵的初步选择1．1泵站设计参数的确定

泵站一级工作时的流量

Q1=

9

% 65 *

*

Q Kh

d=

9

%

65 *

3.1*

30000=2816.7m3/h=782.4L/S 泵站二级工作时的流量

Q2=

15

% 35

*

*

Q Kh

d=

15

% 35 *

3.1*

30000=910 m3/h=252.8L/S 泵站一级工作时的设计扬程

H=⊿Z+h

安全+∑h

泵站损失

+∑h

管网损失

+h

服务水头

=(15-16)+2+2+30+35

=68m

其中，⊿Z——为地形高差

h

安全——安全水头

∑h

泵站损失

——泵站内的损失（初步估计为2m）

∑h

管网损失

——为管网的总损失

h

服务水头

——为管网最不利点的服务水头

1.2选择水泵

可用管路特性曲线进行选泵，先求出管道的特性曲线方程

因为，H

ST =⊿Z+ h

服务水头

+ h

安全

=（15-16）+35+2=36m

且，S=（∑h

泵站损失+∑h

管网损失

）/Q

1

2=32/2816.7

=4.03×106-h2/m5

或，S=（∑h

泵站损失+∑h

管网损失

）/Q

1

2

=32/（782.4×106-）=52.33s5

2/m

则，管道的特性曲线方程为：

H= H

ST

+SQ2=36+4.03×106- Q2(Q取m3/h)

或H= H

ST

+SQ2=36+52.33 Q2（Q取L/s）

根据特性曲线方程得到流量和扬程的关系:（表1）

为了方便以后水泵的维修和管理，选择4台水泵，一级工作时3台泵工作，1台备用，二级工作时1台泵单独工作，其余泵备用。 根据流量和扬程的关系得，需求的工况点参数： 一级（每台泵）：Q 1=938m 3/h=260.6L/s H=67.96m 二级（单泵）：Q 2=910 m 3/h=252.7 L/s H=39.34m 根据反复比较水泵的特性曲线，有如下两个方案： 方案一：选择350S75A 型水泵4台 并联时：Q=2920 m 3/h=805.6L/s,H=69.5m,η

泵

=76.5%，η

总

=80.3%

单泵时：Q=1440 m 3

/h=400 L/s ，H=49.5m, η

泵

=74.5%,η总

=98%

图1（350S75A 泵特性曲线及管道特性曲线）

图2（350S75A特性曲线及机组尺寸）方案二：选择14sh-9A型水泵4台

并联时：Q=2844 m3/h=790 L/s，H=68.5m, η

泵=77.5%,η

总

=67%

单泵时：Q=1476 m3/h=410 L/s，H=48,m, η

泵=76.5%,η

总

=81%

图3（14sh9A泵特性曲线及管道特性曲线）

图4（14sh9A泵特性曲线及机组尺寸）

综合考虑两种方案，在两者的流量Q、扬程H差不多的情况下，比较看来350S75A型泵的效率更高，因此最终选定350S75A型号的泵4台。

1.3确定电机

与水泵配套的电机——Y355L

1-4型，其性能参数：功率P=280KW，n=1450r/min

第二节：水泵基础尺寸的确定

350S75A型泵不带底座，其安装尺寸：（mm）

（表3）

350S75A泵（不带底座）和Y355L

1-4电机，所选用的基础为混凝土块式基础，则：

基础长度=地脚螺钉间距+（400~500）

=L2+E+B+（400~500）=889+500+630+500

=2519mm（取2500mm）

基础宽度=地脚螺钉间距+（400~500）

=A+（400~500）=610+500

=1110mm(取1100mm)

基础高度={（2.5~4.0）×（W

水泵+W

电机

）}×(L×B×ρ)

=3×(1200+2000)/(2.5×1.1×2400)

=1.45m(取1.5m)

其中：W

水泵

——水泵的重量（kg）

W

电机

——电机的重量（kg）,资料有限粗估为2000 ρ——基础密度（kg/m3）,混凝土的密度为（2400 kg/m3）最终确定基础的尺寸为：2.5×1.1×1.5（m3）

第三节：水泵吸水管和压水管

一台350S75A单独工作时的最大流量为二级工作流量Q

2

=1440 m 3/h，压水管选DN=500mm的钢管，吸水管选DN=600mm的钢管，根据公式DN=）

（V

4

.1

3

/

Q

4计算得：

压水管DN=500mm，V=2.04m/s,1000i=3.37

吸水管DN=600mm,V=1.41m/s,1000i=10.9