泵站设计

2.7电缆沟布置
电缆沟布置在主机组基础的另一侧，与排水系统相对。电缆沟内布置室内动力用线路，用埋地钢管敷设。沟截面按埋设15根电缆线设计，并加盖保护，如右图（单位：m）所示。
2.8起重设备
本设计中最大的单件设备是电机，重659 kg。
安装检修时选用SG - 2型单轨小车，沿泵房长度方向平行布置于两列主机组轴线上方，设两套起重设备。
3.2.1主机组层地面高程▽主：
式中▽主——水泵安装高程，由前述计算得130.7 m；
——水泵轴线到底座间距，查水泵尺寸表得0. 52 m；
h——水泵基础高出主机组层地面高度的尺寸，取0.1 m。
则▽主=131.6-0.52-0.1 =130.98(m)。
3.2.2主通道和配电、检修间地面高程▽道。
——逆止阀长度，0.2 m；
——闸阀长度,0.48 m；
——出水管与闸阀间短管长度，0.8 m;
——水栗层王通道宽度，1.5 m。
则B=3.08 + 0.67 + 0.8 + 0.3 + 0.67 + 0.2+0.48 + 0.8+1.5 =8.5(m)。
3.2泵房立面尺寸
泵房立面尺寸包括主机组层地面高程、检修间等地面高程和泵房高度等。
水泵站课程设计
班级：2012级水利水电2班
姓名：薛健
学号：6012207381
指导老师：梁永占
一、设Байду номын сангаас资料
本工程为一明渠引水的灌溉站，设计流量为1.04m³/s,水源的最高运行水位128.86m，最低运行水位127.34m。根据地形规划，本枢纽拟布置成有引渠式正向进水侧向出水型泵站。引渠长为100 m，渠底比降取i=1/6000。由水源水位推得进水池设计水位127.5m，最高运行水位128.4m,最低运行水位126.64m。干渠首控制水位156.28m，最低水位154.48 m。出水池设计水位154.84m，最低运行水位155.26m。站址处土壤为黏壤土，干容重12.74〜16.66 kN/m³,湿容重17.64 kN/m³,黏结力19.6 kN/㎡,土壤内摩擦角25°，地基允许承载力[P] =215.6 kN/㎡。灌慨季节最高气温39℃，最高水温25℃。冬季最低气温-8℃，冻土层厚度0.3 m。水源边有南北向公路经过，路旁有10 kV高压线，供电容量足够。当地主要有石料、黄砂等建筑材料可供使用。
2.4交通道布置
为便于工作人员巡视和设备搬运，在泵房出水侧沿长度方向布置主交通道，与泵房两端的配电间、检修间接通，宽度取1.5m。工作通道布置在主机组层上、泵房进水侧，宽度取0.8 m。
2.5充气系统布置
充气系统包括真空泵机组和抽气干、支管，布置在主泵房进水侧的空地上，不占泵房面积。基础离墙0.5 m，抽气管线贴地面沿主泵管线布置，布置型式如下图（单位：cm）所示
三、方案选择
1.确定泵型方案
依据泵站设计流量1.04m³/s和设计扬程32.46m,决定选用单级双吸式离心泵。一般主水泵台数宜取3～9台，由泵站设计流量确定单机流量范围为
Q单= Q设/9〜Q设/3=1.04/9--1.04/3m³/s =115--347L/s。查水泵资料中的水泵性能表知，14Sh - 19与12Sh - 13两种泵型均符合要求，对它们进行性能比较，如下表所示。
则H效吸=131.6-128.46- 0.52 - 0.1 =2.52(m)。
1.2水源水位变幅△H
水源最高运行水位128.86m，最低运行水位127.34m，
水位变幅△H=128.86-127.34=1.52＜H效吸=2.52m。
1.3泵房结构型式确定
由上述计算，水泵有效吸程大于水源水位变幅，选用挡土墙式分基型泵房。
2.确定台数及方案比较
计算台数
i=Q站/Q泵
12Sh-13型泵:i= 1040/220 =4.75(台），取5台；
14Sh-19型泵：i= 1040/350 =2.97(台），取3台，由|Q总-Q站|/Q站=
|350x3 -l040|/1040 =0.9%<5%，在允许范围内。
两种方案比较，选用5台12Sh-13型泵方案，台数较多，基建投资较大，但安装高度大，利于栗房的通风散热;流量发生变化时，适应性较强，供水可靠性好，灌溉保证率高。选用14Sh - 19型泵方案，台数较少，且总流量小于设计流量，供水可靠性较差，灌溉保证率低，安装高度小，对泵房的通风散热有不利影响;但基建投资较小，且总耗电量较省，运.行维护费低。两相比较，各有利弊。本设计决定选用5台12Sh-13型泵这一方案。
v——管内流速，m/s。
1.吸水管路及附件选配
管径:管内流速取控制流速。凭经验，进口喇叭管处取1.2 m/s，管道内取1.8m/s。
则进口喇叭管直径
D进= =0.48（m）
管道直径
D管= =0.39（m）
管长:暂拟11.0m。
进水管路附件查资料选用：
喇叭管:长度250 mm、大头直径500 mm,小头直径400 mm;
3.泵房尺寸确定
3.1泵房平面尺寸
3.1.1泵房长度计算：
式中 ——泵房长度，m；
——主机组的长度，15.955 m,取16 m，将靠近检修间侧靠墙边距调整为1.045 m；
——配电间长度，2.9 mm；
——检修间长度，3.55 m。
将上述各值代人上式中，得到 =16.0 +2.9 + 3.55 =22.45 (m)。以进出水管路不穿墙柱为原则，取每个机组开间为3.3 m,共7间房，则泵房总长调节为i总=7×3.3 = 23.l(m)，机组间和配电间尺寸不变，检修间调整为4.2 m。
二、Q设、H设的确定
1.确定设计流量
设计流量Q设=1.04m³/s
2.确定设计扬程
设计扬程
H设= H净+h损
式中H净——设计净扬程，为进出水池设计水位差, H净=▽上设-▽下设=154.63-126.4=28.23(m);
h损——管路水头损失，由流量和净扬程估算，按0.15H净估算。
则H设=28.23*(1+0.15) =32.46(m)
2.4真空泵选型
抽气设备拟选用SZ-3型水环真空泵2台，互为备用。性能如下表。
六、泵房初步设计及机组布置
1.确定泵房结构型式
卧式离心泵泵房型式取决于水泵有效吸程、水源水位变幅和地下水埋深等因素。
1.1水泵有效吸程H效吸值计算
式中 ——水泵基准面至底座间距离，查水泵尺寸表得0.52 m；
——水泵基础高出机坑地面高度，取0.1 m。
2.6排水系统布置
排水系统用来排除水泵水封用的废水、轴承冷封水及管阀漏水等。因本设计进水池水位相对主机组地面高程低，有自排条件，所以采用地面明沟排水，支沟沿各主泵管线绕主机组基础布置，以1%的底坡，坡向泵房进水侧，与干沟相接。干沟沿泵房长度方向布置于进水侧墙边,底坡约3%，坡向泵房一端，排至进水池中。尺寸及布置如上图所示。
2.3检修间布置
检修间布置在泵房中交通便利的一端，与配电间相对。检修间的尺寸大小以能放下并拆卸一台电动机为原则。电动机拆装所需的轴向长度为（2.263 - 1.19)×2 =2.15(m)，在四周留0.7m的操作空间，则
L检=2.15+0.7×2=3.55（m）其跨度与机组间相一致，但不能小于基本操作要求的3.55 m。
本设计拟配备7块（其中主机组5块、照明与真空泵机组1块、总盘1块）BSL-1型低压成套不靠墙配电柜，标准尺寸为柜宽0.8 m、柜厚0.6 m、柜高2.0 m。沿泵房跨度方向一排布置。柜后留0.8 m检修空间，柜前留1.5 m运行操作空间，两侧各留0.8 m通道，则配电间所需跨度B配=7×0.8 + 2×0.8 =7.2（m)。所需开间L配= 0.8+0.6+1.5 =2.9(m)，配电间平面尺寸如右图（单位：m）所示。
1.吸水管路水头损失
吸水管路水头损失按沿程水头损失和局部水头损失分别计算后相加而得。
1.1沿程水头损失h沿。
查资料得铸铁的管道糙率n=0.013，则
h沿= （m）
1.2局部水头损失h局。
查资料得管路内各局部阻力系数ξ：①喇叭管:取ξ进=0.2(设伸入水池的进口长度L＜4d= 2 m)；②双法兰90°弯头：由R/d= 425/400 = 1.06，取=ξ90°=0.76；③偏心渐缩接头：由尺寸查得ξ缩=0.18.则
由单机流量Q=0.22m³/s，查资料得机组设备顶端与墙的间距为0. 7m，设备与设备顶端间距为0.8～1 m,平行设备间距为1～1. 2 m，为方便布置,各间距统一取b= 1.0 m,布置如下图（单位：m）所示。
2.2配电间布置
由于主机组采用双列交错式布置，该种布置方式泵房内比较混乱，故配电设备采用一端布置，有利于机组的通风采光、不增加泵房跨度。由于5台机组交错布置，泵房的长度不致过长，故一端布置不会影响管理人员对配电设备的监控。
主通道和配电间、检修间同一高程布置。受出水管路附件与电缆沟立交控制。
式中 ——水泵出水口中心高程，由水泵安装高程和水秦出水口到水泵轴线的距离305 mm，得 =131.6-0.305 =131.295(m)；
——电缆沟与出水管立交净间距，取0.15 m；
——电缆沟高度，考虑壁厚0.055 m，取0.55 m；
2.泵房内部设备布置
2.1主机组布置
为减小泵房长度和进水池的宽度，从而减少工程量，主机组布置采用双列交错式布置。
查机组尺寸表得:机组轴向长度为L机组= 2.263 m，水泵进出口之间的长度为b泵= 1.04 m,水泵轴向长度为L泵= 1.19 m，管路中心线至水泵边缘距离为1.19 -0.65 =0.54(m)，如右图（单位：mm）所示。
出水管路附件查资料选用：
水泵出口渐扩接管:选用长度670 mm、小头直径300 mm、大头直径400 mm的双法兰正心铸铁渐扩管。