图2-1 sh型离心泵性能曲线型谱图
根据Q=1041L/S和H=74.9m,在泵的综合性能图上作出该点。当Q?30L/s时 ,输水管和配水管网中水头损失很小,假定此时总水头损失之和为2米,所需泵的扬程为H=74.9m,在图上作出这点。两点连接成参考管道特性曲线,选取与参考管道特性曲线相交的水泵并联,其泵型分别为10sh-6B型、12sh-9型、14sh-9型,性能参数如表2-1所示。
其中12sh-6B型、12sh-9A型的杨程显然不满足设计要求,所以三个方案中只有方案二比较合适,即选用14sh-9型单级双吸离心泵。
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表2-1 sh型单级双吸离心泵的性能表
流量Q(m3/h) 型号 m/h 3扬程L/s 转速 泵轴功率N(kW) 允许吸效率 上真空(%) 高度Hs(m) 泵重(kg) H(m) n(r/min) 12Sh-6B 540~900 150~250 72~57 12Sh-9 972~1140 270~400 80~56 14Sh-9A 900~1332 250~370 70~56 1470 1470 1470 151~200 70~73 5.6~3.8 857 275~323 77~80 220~257 78~84 3.5 3.5 1200 1200 求出管路特性曲线方程中的参数,因为:
Hst=29.8+28=57.5m
S=(∑H+∑h)/Q2=36.12
所以:H=Hst+SQ2=57.5+36.12Q2
根据上表泵的性能参数以及泵的特性曲线,可确定设计方案为:四台14Sh-9泵并联,其中有一台为备用泵。
图2—2 12sh—9单击双吸离心泵性能特性曲线
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2.2 水泵机组的基础设计
表2-2 14sh-9型单级双吸离心泵安装(mm)(不带底座)
型号 电动机型号 L1 L2 泵外型尺寸(mm) L4 B B1 B3 1533 H 822 H1 440 H3 1300 H4 650 4?d 720 1106 14sh-9 JS-138-4 560 260 360 34 安装尺寸(mm) L L6 L7 L8 L9 b 790 3084 H5 1053 H8 875 C 6 860 4?d1 500 1110
500 32
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图2-4 14sh-9型单级双吸离心泵(不带底座)安装尺寸图
14sh-9型水泵不带底座,所以选定其基础为混凝土块式基础,则 基础长度
L=822+650+900+(400~500)=2880mm 基础宽度
B=650+(400~500)=1200mm 基础高度
H=地脚螺栓长度+(0.15~0.2)=24d+(0.15~0.2)m =24×34+200=1016mm 按基础重量校核基础高度
H'?(2.5~4.0)(WP?WJ)3.5?(1200?2100)??1.38m
?HLB2400?2.803?1.240经比较取基础高度为1.4m
2.3 水泵吸水管路和压水管路设计
当泵站为一级供水时,两台14sh-9型单级双吸离心泵并联工作,其流量Q=1040/s,单台泵出水量Q=520 L/s。
当泵站为二级供水时,三台14sh-9型单级双吸离心泵并联工作,其流量Q=652.78L/s,单台水泵出水量Q=217.59L/s;
水泵吸、压水管所通过的流量应按Q=5201L/s(最大)设计,管材采用钢管。 2.3.1吸水管路
2.3.1.1 吸水管路布置要求
吸水管路通常处在高压状态下工作,所以对吸水管路的基本要求是不漏气、不积气、不吸气,否则会使水泵的工作产生故障。为此常采取一下措施: (1) 为保证吸水管路不漏气,要求管材必须严格。
(2) 为使水泵及时排走吸水管路中的气体,吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度。 (3) 吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。
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(4) 吸水管安装在吸水井内,吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量。 (5) 吸入式工作的水泵,每台水泵应设单独的吸水管。
(6) 当吸水池水位高于水泵轴线时,吸水管上应设闸阀,以利于水泵检修。 (7) 当水中有大量杂质时,喇叭口下面应设置滤网。
(8) 吸水管设计流速一般为:DN<250mm时,v=1.0~1.2m/s;DN≥250~1000mm时,
v=1.2~1.6m/s;DN﹥1000mm时,v=1.5~2.0m/s. 2.3.1.2 吸水管管径
当Q=280.671m/s时,由钢管水力计算表查得管径d=500mm,流速V=1.38m/s,单位管段的水头损失i=4.91mm/m。 2.3.2 压水管路
2.3.2.1 压水管路布置要求
对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。 (1) 压水管路常采用钢管,采用焊接接口,与设备连接处或需要经常检修处采用法兰接口。
(2) 为了避免管路上的应力传至水泵,以及安装和拆卸方便,可在压水管路适当位置上设补偿接头或可挠性接头。 (3) 离心泵必须要关闸启动。
(4) 当不允许水倒流时,需设止回阀。
(5) 压水管设计流速为:DN<250mm时,v=1.5~2.0m/s;DN≥250mm时,v=2.0~2.5m/s; 2.3.2.2 压水管管径
当Q=280.671L/s时,由钢管水力计算表查得管径D=400mm,流速V=2.17m/s,阻力系数i=16.3mm/m
2.3布置机组和管道
水泵机组布置的基本要求是:供水安全可靠、管道布置简短、安装与维护方便、机组排列整齐、起重设备简单并留有扩建余地。
常见的布置形式有:
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