苏丹东卡哈拉主泵站的概念设计及主泵-选型设计-本科生毕业论文(设计).doc

毕业设计说明书学生姓名： 黄邦 学 号： 20091523 学 院： 机电工程学院 专业年级： 09级热能与动力工程二班 题 目： 苏丹东卡哈拉主泵站的概念设计及主泵选型设计 指导教师： 杨辉 副教授 评阅教师： 谢洁飞 副教授 2013年5月摘要苏丹东卡哈拉主泵站位于苏丹尼罗河旁边，设计此泵站总的提水量为32立方米每秒，设计过程中采用的是9台立式斜流泵，8台泵参与工作，一台备用，每台斜流泵的流量为4立方米每秒，选用与泵配套的电机是在长沙电机厂找得的一种YKK系列的大型三相异步电动机 。水泵采用的是单独钢管出水，直到出水池，水泵采用电动机直联驱动。泵房采用水下桩基础形式，水泵为湿坑进水形式，水泵直接放置于河水中从河里取水，所以设计的泵房为湿室型泵房。此泵站中设计的辅助设备有起重设备、计量设备、通风设备和防水锤设备。采用的计量设备是电磁流量计，起重设备是QD型电动双梁双钩桥式起重机，通风设备是轴流通风机，本泵站采用缓闭阀门来减少水锤的冲击。关键词：泵站，立式斜流泵，电机，泵房 Su Dandong kahala pumping stationsAbstract:Su Dandong hala pumping station next to the Nile in Sudan，Design the pump station in water yield is 32 cubic meters per second，Used in the process of design is 9 sets of vertical oblique flow pump，8 pump to participate in the work，A backup，Each oblique flow pump flow rate of 4 cubic meters per second，Selection of motor and pump matching is in changsha motor factory have to find a large YKK series three-phase asynchronous motor。Pump uses is separate steel pipe water, until out of the pool, water pump driven by motor straight league. Pump adopts the form of underwater pile foundation, the water pump is a wet pit water form, water pump placed directly on the river of water from the river, so the design of the pump room for wet room type pump room. This pump station in the design of auxiliary equipment lifting equipment, measuring equipment, ventilation equipment and water hammer. Is the electromagnetic flowmeter, measuring equipment used lifting equipment is QD type electric double double beam bridge crane, ventilation is axial flow blower, the pump station adopts gradual closing valve to reduce the impact of water hammer.Key word：pump stations，vertical oblique flow pump，motor，pump house目 录第1章11绪论11.1 设计内容11.1.1 设计题目：苏丹东卡哈拉主泵站的概念设计及主泵选型设计11.1.2 设计目的11.1.3 泵站设计水量：32m3/s。21.1.4 设计任务21.2 设计资料2第2章 计算说明书32.1水泵和电机的初步选择32.1.1 泵站的组成及特点32.1.2 泵站设计流量的确定42.1.3 管路总体布置及其设计42.1.4 泵站设计扬程估算72.1.5 初步选择水泵和电机72.2 水泵安装高程的校核112.3水泵机组的基础设计112.3.1 布置机组和管道132.4 泵房形式的选择142.5 泵房内部布置及其尺寸的确定142.5.1 设备布置尺寸的一般要求142.5.2 泵房内布置及尺寸确定152.6 泵站总体布置162.7 集水室设计172.8 辅助设备的选择182.8.1 机组冷却系统192.8.2 计量设备202.8.3 起吊设备212.8.4 通风设备222.8.5 排水设备242.8.6 防水锤设备252.9 泵房建筑高度和平面尺寸的确定26总结与体会26谢辞27参考文献2728第1章1绪论 泵是一种能量转换机械，它将动力机的机械能量转给液体，使液体获得能量而得到提升、增压、输送，压送水的泵称为水泵。 水泵工作必须有配套的动力机、管路系统，并在一定的水位条件下工作，这些统称为泵装置。泵装置及辅助设备和相应的构筑物组成了水泵站。泵房是泵站的主建筑，用来安装水泵机组和辅助设备。合理的设计不仅可以给机械电气设备和员工提供一个更好的工作环境，而且对消减开支和安全运行意义重大。泵房设计包括结构类型的选择，内部设备的安排，各部分的尺寸的确定，整体稳定性的计算和分析。泵房的形式的选择取决于泵站的特性（永久性和改造型），泵的类型（尺寸，抽水能力，高程，轴的安装方向，比转数等。水源水位的波动，土质等。根据结构基础的类型，固定站房可以分为四种类型，即分基型、干式、湿式和块基型。也有移动站房，比如泵船和泵车等。1.1 设计内容1.1.1 设计题目：苏丹东卡哈拉主泵站的概念设计及主泵选型设计1.1.2 设计目的通过完成本次毕业设计，达到熟悉一般水泵站设计的基本流程，掌握水泵选型的方法，了解泵站概念设计的主要要求和方法的目的；进而掌握泵站工程设计的基本流程，熟悉各类水泵的选型方法。1.1.3 泵站设计水量：32m3/s。1.1.4 设计任务（1）根据设计要求确定泵站的主要布置形式，核算水泵的主要参数。(2) 根据确定的布置形式和水泵参数，选定主水泵并做出其结构外形图。(3) 完成泵站的概念设计，主要包括进水系统、泵房内设备、出水系统及其它辅助系统的概念设计。(4) 编写设计计算说明书,包括主水泵的参数计算，选型计算，泵站各系统的初步设计计算和设计说明。 1.2 设计资料1、泵站位于苏丹尼罗河边，要求总的设计提水量为32m3/S,采用9台（8用1备）立式水泵。2、泵房采用水下桩基础形式，水泵为湿坑进水形式，水泵直接放置于河水中从河里取水。3、水泵采用单独钢管出水，直到出水池。水泵采用电动机直联驱动。4、主要高程： 出水池设计水位：326.0 米 最高进水水位： 313.0米 设计进水水位： 307.0米 最低进水水位： 306.0米5、泵为室内安装，现场为热带沙漠型气候，干燥多风砂，最高温度可达50摄氏度。 第2章 计算说明书2.1水泵和电机的初步选择 水泵是水泵站的主要设备，它决定着其它设备的选型配套和泵站构筑物的形式、尺寸，合理地选择水泵对降低工程造价及运行管理费用都有很大的意义。2.1.1 泵站的组成及特点2.1.1.1 泵站的组成(1)水泵机组 包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分；(2)吸压管路 指水泵的吸水(进水)管路和压水(出水)管路，水泵通过吸水管从吸水井(池)中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至压水池；(3)引水设备 指真空引水设备(如真空泵、引水罐等)和灌水设备。当水泵工作为吸入式启动时，需引水设备；(4)起重设备 指泵站内设备及管道安装，检修用的吊车、电动葫芦等设备；(5)排水设备 指排水泵、排水沟、集水坑等，用以排除泵站地面污水；(6)计量设备 指流量计、压力计、真空泵、温度计等；(7)通风设备 指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备；(8)电气设备 指变、配电设备；(9)防水锤设备 指水锤消除器等；(10)冷却设备 指机组冷却系统设备(11)其他设备 包括照明、通信、安全与防水设施等。在泵站中除设有机器间(安装水泵机组的房间)外，还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。2.1.1.2 泵站的特点水泵直接从尼罗河里抽水，采用单独钢管出水，直到出水池。水泵采用电动机直联驱动。泵房采用水下桩基础形式，水泵为湿坑进水形式。2.1.2 泵站设计流量的确定设计流量的确定泵站工作时总的设计流量：Q=32m3/s 采用9台（8用1备）立式水泵,所以每台泵的设计流量为：=32/8=4m3/s 2.1.3 管路总体布置及其设计本泵房采用水下桩基础形式，水泵为湿坑进水形式，水泵直接放置于河水中从河里取水，所以本泵站采用固定式湿室型泵房，泵房为半地下式矩形泵房, 水泵站设置泵房间、配电间、值班室和检修间。 2.1.3.1 管道的选型 钢管 易腐蚀，寿命短，强度低 球墨铸铁管耐腐蚀，寿命长，强度高由于钢管的强度高，接口可焊接，因此吸水管路和出水管（泵房内）均采用壁厚为6mm的钢管，本泵装置为大流量低扬程泵站，故压水管也采用钢管。2.1.3.2 管线的布置水泵直接从尼罗河里抽水,根据经济设计流速v=1.52.5 m/s，使用钢管出水，取管径D=1600，则输水钢管流速v=2 m/s。2.1.3.2.1 吸水管路吸水管路一般布置要求：(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。(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。由于水泵直接从河里抽水，尼罗河含砂量大，所以水泵吸入喇叭口下面应设置滤网。2.1.3.2.2 压水管路压水管路一般布置要求：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) 混流泵必须要开阀启动。(4) 当不允许水倒流时，需设止回阀。(5) 压水管设计流速为：DN250mm时，v=1.52.0m/s；DN250mm时，v=2.02.5m/s； 取泵房到出水池的距离L=300m，由于设计的装置静扬程H=326.0-307.0=19m，混流泵为45度出水形式，取混流泵出水弯管后连接的直管段到泵房外侧L1=4m，再连接一个45度的弯管，弯管后接一段长L2=200m的直管，距离弯管5m的位置装有一个对夹式不锈钢蝶阀，距离蝶阀8m的地方装有一个电磁流量计，并在适当位置安装一个压力表，直管后接一个45度弯管，弯管后接一段长L3=21m的45度倾斜直管，倾斜直管后接一个45度弯管，弯管后接一段长L4=85 m的直管直到出水池。 图一 管路布置图2.1.3.3 泵站管路损失估算 管径D=1600 mm，流速v=2 m/s， =0.204 m1）吸入喇叭口损失h1= =0.150.204=0.0306 m （查表=0.15 ）2）出口弯管后直管损失h2=L/D=0.02034/1.60.204=0.0104m (查表=0.0203)3）30度弯管损失h3=0.1750.204=0.0357 m （查表=0.175 ）4）弯管后直管损失h4=L/D=0.02035/1.60.204=0.0129m (查表=0.0203)5）蝶阀全开时损失h5=0.150.204=0.0306m （ 查表=0.15 ）6）蝶阀后直管损失h6=L/D=0.0203175/1.60.204=0.4529m (查表=0.0203) 7) 45度弯管损失h7=0.210.204=0.0428m （查表=0.21 ）8）弯管后倾斜直管损失h8=L/D=0.020321/1.60.204 =0.0544m (查表=0.0203) 9) 45度弯管损失h9=0.210.204=0.0428m （查表=0.21 ）10)弯管后直管损失h10=L/D=0.020385/1.60.204=0.2200m (查表=0.0203)11)出口速度头损失h11=1.00.204=0.204m （查表=1.0 ）总水力h=0.0306+0.0104+0.0357+0.0129+0.0306+0.4529+0.0428+0.0544+0.0428+0.2200+0.204=1.1331 m2.1.4 泵站设计扬程估算 设计扬程由静扬程和损失扬程两部分组成。HHh=（326.0-307.0）+1.1331=20.13 m式中： H 设计进水水位与出水池设计水位高差 h 管路总损失2.1.5 初步选择水泵和电机2.1.5.1水泵选择的基本原则 （1）在满足设计流量与设计扬程的情况下，应适应工况变化，即工况变化时，扬程浪费较小。 （2）在长期运行中平均工作效率高，即是选择效率较高的泵，运行时能使工况点落在高效段。 （3）水泵汽蚀性能良好，即选用允许吸上真空高度H较大，必须汽蚀余量NPSHr较小的泵。（4）所配电动机总装机容量小，避免“大马拉小车”。 （5）结构合理，便于安装、维护和管理。 （6） 泵站投资较小。本泵站在尼罗河旁，从河里取水时，含沙量简答，设计时应考虑泥沙含量、粒径对水泵性能的影响。2.1.5.2初选水泵和电机2.1.5.2.1 水泵的选择选泵的主要依据是泵站设计扬程和泵站设计流量。根据泵站设计流量为4m3/s，设计扬程为20.13 m, 因本工程平均扬程较低，宜选混流泵，根据选泵原则和选泵步骤,在上海上泵有限公司找得一种型号为1100SBHL(C)4.0-23.5的立式斜流泵符合要求。 表1 初选水泵性能列表型号流量 扬程转速轴功率配带电机效率必需汽蚀余量叶 轮直 径泵重QHnpa功率转速m3/smr/minkw kwr/min%mmm kg1100SBHL(C)4.0-23.52.95128.94951005.5112049683.18.321121/87465984.00023.21017.689.67.424.97416.5970.683.114.2由于立式斜流泵轴向力较大，所以选用推力轴承，可以承受较大轴向力。立式斜流泵采用的密封方式为填料密封。2.1.5.2.2 电机的选择配套功率的计算和电机选型电动机的输出功率应满足水泵在运行中可能出现的最大轴功率要求，及以最大功率作为计算配套功率的依据。配套功率计算： =K/式中 电动机配套功率（KW）； K 电动机功率备用系数；考虑了水泵性能曲线的误差，水泵、管路陈旧引起的特性变化以及填料过松过紧等非正常因素，按表2选用； 水泵工作范围内的最大轴功率（KW）； 传动效率，采用联轴器直联时=1； 表2 备用功率系数功率/KW100备用系数2-1.31.3-1.151.15-1.051.10-1.051.05查表得K=1.05.传动方式选择：选择直接传动，即联轴器传动，直接的传动方式传动效率大，传动效率高、设备简单维修方便。所以： =K/=1.05*1017.6/1=1068.48 KW泵站最常用的动力机是电动机。电动机具有体积小，起动迅速，运行效率高，操作方便，工作可靠，便于自动化等优点，电动机的选择应根据水泵的转速和轴功率进行选择，根据水泵的运行参数在长沙电机厂找得一种YKK系列的大型三相异步立式电动机符合要求，型号为YKK800-12。 表3 电机性能参数表型号额定功率转速重量YKK800-12 1120KW496r/min 23000kg2.1.5.3 管路系统在不同水位下的运行参数求出管路系统在不同水位时的特性曲线方程：管路水头损失h=S (其中S为管路系统的当量摩阻) S=h/ =1.1331/4=0.28 设计进水水位：=19+0.28最高进水水位：=13+0.28 最低进水水位：=20+0.28 画出泵的特性曲线和管路特性曲线，如图1： 图二由图可以确定管路系统在不同水位下的运行参数，1) 水泵在最低水位下的运行参数是，流量Q=3.70 m3/s，H=24.2 m 2）水泵在设计水位下的运行参数是，流量Q=3.90 m3/s，H=23.4 m3）水泵在最高水位下的运行参数是，流量Q=4.70 m3/s ,H=18.1 m2.2 水泵安装高程的校核泵为室内安装，现场为热带沙漠型气候，干燥多风砂，水温可达35摄氏度，查表得35度水的气化压力 Hv=Pv/g=0.55 m ,Ha=Pa/g=10.33 m。则由此计算安装高度： Hs= Ha-Hv-H-ha= Pa/g- Pv/g-h1-ha即 Hs= 10.33-0.55-0.0306-（7.2+0.3）=2.25 m0 满足要求2.3水泵机组的基础设计 表4 1100SBHL(C)4.0-23.5的立式斜流泵安装尺寸泵型号电动机型号泵外型安装尺寸(mm)L1H0minH1h1h2h41100SBHL(C)4.0-23.5 YKK800-12 11001600110015906802500a1ce4ETminCDETmin DN15506401205553128311100D1D2n-d01220127528-30电机安装尺寸(mm)ABCDEF1600200053022035050GHKAD1ADAC20380056150013902300AFHDBFL1860255026003900水泵机组的安装形式选用“EJ”安装形式：即出水弯管布置在基础楼板上方。泵支承在出水弯管下方的基础楼板之上。驱动电机安装在另一单独基础楼板之上。图三 机组安装图2.3.1 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：1、 最常见的布置形式是一行式排列，如图a。这种形式简单、整齐、泵房跨度 小，适应于卧、立式机组，但机组台数较多时，泵房长度及集水池宽度较大。 2、双行式交叉排列，当泵房长度受到限制或采用圆筒形泵房时可采用这种布置形式，如图b。这种形式可压缩泵房长度，但增加了泵房跨度，尤其是操作维修不便、同时还要求部分机组水泵轴调向，在水泵订货事必须加以说明。3、双行式半交叉排列，在交叉布置的条件下，为了保持水泵轴不调向，可采用这种布置，如图c。布置时要求水泵进出水管不穿过电动机基础。4、平行一行式排列，小型泵站采用单吸离心泵时如IS型，由于水泵进、出口呈90度角，机组轴线平行布置进水不设弯管，并可减少机组间距，相应缩短了泵房长度和集水池宽度如图d。 图四 主机组布置形式图综合分析，本泵站机组布置选用a，即一行式排列。2.4 泵房形式的选择目前在生产上采用的泵房类型很多，由于机组类型不同，水源与地下水的条件、地质条件、建筑材料及枢纽布置的不同，因此要求设计与客观条件相适应的泵房形式也就各不形同。根据设计任务书要求，选用湿室型泵房：与干室型泵房结构不同的特点是在干室内引进了水，即在某些使用条件下，为了增加泵房的整体稳定性将集水池移至泵房下部，即由干室变成了湿室。湿室型地上结构与干室型基本相同，而地下结构常用污工或钢筋混泥土作成湿室，适用于中小型立式机组。小型机组一般采用两层泵房结构，即电动机层与集水室。中型机组一般采用三层泵房结构，即电动机层，水泵层及集水室。2.5 泵房内部布置及其尺寸的确定2.5.1 设备布置尺寸的一般要求主要设备都应布置在起重机吊钩的行程极限范围内，设备之间、设备与构筑物之间应留有一定的距离。要正确安排主机组与辅助设备、管路、管件、电气设备、交通道的位置关系，以便满足人行、安全、操作等要求。1）相邻主机组之间的净距一般不小于1.0-2.0m，采用高压电动机时应取大值。2)主机组与辅助设备之间，主机组与墙距均不小于0.7m，有起重机的泵房设备与墙距应大于吊钩至墙的极限距离。3）电气设备布置在泵房内时，主机组与电气设备之间的距离不小于2.0-2.5m。4）管件、阀件接头与墙距不小于0.3-0.5m，视阀件外形要求而定。5）辅助设备与墙距不小于0.5m。6）应布置有贯穿泵房全长的主交通道，宽度不小于1.2-1.5m。2.5.2 泵房内布置及尺寸确定（1）泵房分层及各层布置 本泵房为三层泵房结构的湿室型。1）集水室。平面一般为矩形，中小型混流泵的叶轮安装在室内，进水侧一般设有格栅，必要时设有闸门，集水室尺寸应满足水泵进水喇叭口布置的要求，其底板高程由水泵安装高程推算。2）水泵层。在集水室的上部，布置有水泵座（安装在水泵梁上），出水管、排水泵交通道楼梯、顶部开有吊物孔。该层平面尺寸应与集水室，电动机层的尺寸相符，高度应满足水泵与电动机轴长要求。3）电动机层。主要布置电动机，进水侧一般布置交通道、楼梯、吊物孔等，出水侧有可能布置电气设备。立式机组中心距一般与泵房开间相同，电动机层楼板高程应满足水泵与电动机轴长的要求一般置于最高设计水位以上。立式机组泵房主机间平面尺寸主要由下层湿室的尺寸控制，并能满足电动机层设备布置要求，各层长、宽尺寸基本一致。（2）泵房高度 指电动机层地坪至屋架下弦或屋面大梁下缘的距离，立式机组取决于吊装泵轴所要求的高度。 H=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7式中 H泵房高度； h1起吊时电动机高出电动机层地坪的高度,h1=2.55m； h2吊件与电动机之间的安全距，取0.3-0.5m，h2=0.4m； h3最大长度吊件（m），一般为泵轴，有时也包括叶轮，h3=2.83m； h4吊钩与吊件之间的捆扎长度（m），取h3=0.5m； h5吊钩与起重机梁轨面的最小距离，由起重机样本查得，h5=0.5m； h6起重机梁轨面至起重机顶面高度（m），由起重机样本查得； h7起重机顶面至屋架下弦（或天花板）的距离，一般取0.1-0.3m，如果安装照明灯具，可适当加大。H=2.55+0.4+4.5+0.5+0.5+1.6+0.2=10.25m（3）检修间布置。检修间是主机和辅助设备组装、检修的主要工作场所，一般布置在泵房靠近对外交通的一端，使装运设备的车辆能顺利出入，以便利用起重机装卸。检修间的面积，一般按一台机组在大修时能将机组全部解体，并按检修时所需要的操作距来决定。即将电动机转子、机架、水泵轴和叶轮等部件同时解体，置于吊钩能起吊的位置上，并留有一定的间距与通道，从而确定检修间面积。检修间的宽度及屋架下弦高程均与主机间相同，使起重机能够通行。其长度由检修间需要的面积决定，最好取整开间长度。（4）配电间布置。配电间设在泵房内时，一般有一端布置和一侧布置两种。机组台数较少时，采用一端布置，泵房结构较简单。机组台数较多一端布置不利时，可采用一侧布置，配电间布置在出水侧居中为好。本泵站为9台泵，数目较多，所以配电间布置在出水侧居中。 配电间的尺寸取决于配电柜的数目、规格尺寸，以及必要的操作空间。柜前一般需要留出2-2.5m宽的操作场地，对盘后检修的配电柜应离墙0.8m布置。2.6 泵站总体布置 泵房中间位置布置水泵和电机机组及其相关辅助设备，如图示，由于机组较多，配电间，检修间等辅助系统单独设置在出水管中间一旁。如图： 图五 泵站总布置图2.7 集水室设计本泵站中立式混流泵直接从集水池中吸水。一般中小型泵站集水池内安放有水泵进水管，大型轴流泵站集水池末端接近水流道前池中的水流应均匀对称地进入集水池。因此影响水泵进水性能的主要因素除集水池的几何形状、尺寸外，另一个重要因素是进水口在池中的位置。本泵站采用矩形边壁形式进水池，矩形池壁易产生局部漩涡，进水管口的阻力系数也较大，但结构简单、施工方便，因而广泛应用。进水口在池中的位置：1）进水口至后墙距T。实验和理论研究证明，进水喇叭口应紧靠池后壁，对各种边壁形式，其进水喇叭口阻力系数均随比值T/D（D为进水喇叭口直径）的减小而减小，当T/D=0时，值最小，所以可采用T=0.但管口紧靠后墙也会造成安装维修方面的困难，可采用 T/D=0.3-0.5 T=0.5*874=437mm2）进水管口淹没深度h。 h=KD K=0.64(Fr+0.65*T/D+0.15)式中 K淹没系数； D进水管口直径； Fr进水管口弗劳德数。 该式适用于Fr=0.3-1.8，T/D=0.5-2.0，吸入式离心泵或混流泵装置。 所以： K=0.64（1.5+0.65*0.5+0.15）=1.264h=KD=1.264*874=1.105m图六 集水池结构图2.8 辅助设备的选择 泵站的主要设备为水泵和电动机，除此之外，为了保证主要设备的正常起动、安全运行并发挥应有的作用，必须在泵站内装设辅助设备。泵站常用的辅助设备包括冷却系统设备、充水设备、供水设备、排水设备、起吊设备、通风设备和计量设备。2.8.1 机组冷却系统2.8.1.1 电机的冷却电机冷却方式的选择：泵站处在非洲地区，温度较高，所以电机工作会产生大量的热量，必须选择一种冷却效率较高的冷却方式，所以选用IC81W冷却方式，它表示内循环风冷外循环水冷，即我们常说的空水冷。该冷却方式冷却效率高，运行噪声低。2.8.1.2 水泵的冷却水泵需要冷却的部位有轴承和填料，这些冷却部位必须使用清洁水，因为此泵站设计为直接从尼罗河中抽水，河水含砂量大，所以必须对河水进行净化处理后方能对轴承和填料进行冷却。河水净化装置设计：选用SB8x6-13型号的砂泵在尼罗河里抽水，抽取的含砂水然后经过除砂器对河水进行净化，净化后储存在水箱中，然后用抽水泵从水箱中抽取清洁水供给填料和轴承冷却。 表四 砂泵技术参数型号电机功率流量扬程效率轴功率汽蚀余量电制SB8x6-13 55kw290m3/h33m64%40.7kw5.5m50HZ 表五 除砂器技术参数 图七 冷却系统原理图2.8.2 计量设备为了有效地调度泵站的工作，并进行经济核算，泵站内必须设置计量设施。本设计采用电磁流量计，在北京恒普德威仪器仪表有线公司找得一种LDG型智能电磁流量计，安装在泵房外侧距离泵房12m。该流量计具有结构简单，工作可靠，质量轻，体积小，安装方便，水头损失小且不易堵塞，电耗小等优点。在压水管合理位置上装设压力表，型号为HP3351电容式压力表，测量范围为0.0690kPa。2.8.3 起吊设备 为了满足主机组和管路附件等的安装和检修的需要，有必要在泵房内设置起吊设备。选择起吊设备的主要依据是最终设备的质量，一般为电动机的质量。可拆卸的起吊设备应按其最重部件的质量计。此外，还应满足一定的提升高度和适应一定的泵房跨度要求。起吊标准还和机组的台数有关。1100SBHL(C)4.0-23.5的立式斜流泵重量为6598kg，YKK800-12型电动机重量为23000kg，所以最大起重量为23000kg。采用QD型电动双梁双钩桥式起重机：QD 型双梁桥式起重机是目前应用极为广泛的起重机械，其主要由主梁（二件）、端梁（二件）以及小车、电器四大部分组成，由箱型截面的主梁和端梁以及走台、栏杆、操纵室组成的桥架是起重机的主要承载体，其上放置小车，小车是由钢板焊接而成的一个刚性车架，在其上平面放置有主起升机构和副起升机构以及小车运行机构，而在桥架的走台上则布置着大车运行机构；电器主要放置在起重机的走台上与操纵室内，并通过专用的导电机构将电源引入起重机的总开关上。起升机构是由电动机、减速器、卷筒组以及钢丝绳、滑轮组、吊钩组等部件组成，在电动机产生的驱动力的做用下，吊钩上升或下降，被吊的重物随之上升或下降。小车运行机构和大车运行是由电机，减速器、联轴器、车轮组等部件组成，由电动机产生的驱动力通过减速器、联轴器带动车轮做二个方向的运转，可使小车和桥架实现由一处运动到另一处的目的，使被吊运的重物实现立体方位的位移。为保证起重机的正常的工作和在任何位置的定位，各机构上均设置有安全装置，如在电机与减速器的高速轴上布置有制动装置，由制动器和制动轮联轴器组成，制动器为常闭式，通电时制动闸瓦打开，断电时闭合，可使被吊的重物在升降的任何位置停止不动，使大小车运行机构停止运转，实现准确就位。除制动装置外，起升机构还装置有限位开关，超载报警器（根据用户要求配备），大小车均装有限位开关，电路中设置有过电流保护、零位保护、紧急开关、仓口门联锁开关、电铃提示等安全装置，以确保起重机的正常工作以及相关人员的人身安全等。本设计起重量26t,跨度16.5m，起升高度9m。 hHH1H2H3H595572820972570790652725104018502.8.4 通风设备在泵房中由于电动机等设备在运行过程中发出大量的热量，以及太阳辐射热，使泵房内温度上升，尤其是夏季，许多泵房内温度在40度以上，为了使电动机、齿轮减速机、液力联轴器等机电设备的空气冷却，使之正常运行，延缓电动机绝缘老化，有利于运行管理人员的健康卫生，还可排除有害气体，所以，有必要在泵房中设置通风设备。泵房内常用的通风方式有两种：自然通风和机械通风。由于泵站处在非洲地区，温度较高，所以自然通风不能满足要求，仍需机械通风设备。风机的选择:应根据所需的冷却空气量与必须的风压，选择风机。1.所需的冷却空气量计算1）电动机散热量。一台电动机在正常负荷下的放热量可根据其损耗的功率计算由下式确定 Q=P(1-)/式中 Q一台电动机的放热量（KJ/s）； P电动机的输出功率，以水泵工作时的最大轴功率计算（KJ/s）； 电动机效率。 由前面设计可知P=1017.6kw，=89.6% 所以： Q=P(1-)/=1017.6*（1-89.6%）/89.6%=118.1 kJ/s2）冷却空气量计算。电动机的散热及太阳辐射热量，应由泵房外引入温度较低的冷空气，将热量带走所需冷空气量为: q=（Q+0.1Q）Z/(ct)式中 q需要冷却的空气量（m3/s）； Q电动机散热量（KJ/s）； 0.1Q辐射热量； Z电动机台数； 室外空气密度，当温度t=40度时；=1.02kg/m3； c空气比热容，一般取c=1.01kj/(kg.C)； t泵房内外温差，一般取3-5度。所以： q=（Q+0.1Q）Z/(ct)=（118.1+0.1*118.1）*8/（1.02*1.01*5） =201.76 m3/s 3）风压计算。在机械通风设计中，风道中的风速一般采用3-12m/s