水泵与水泵站课程设计计算书.doc

台州学院2012级课程设计 学号：1238220026 台 州 学 院课程设计设计题目： 水泵及水泵站设计 学 院：建筑工程学院 专 业：给水排水工程 班 级：2012级（ 1）班 姓 名： 指导教师： 完成日期：2014年12月21日 答辩日期：2014年12月25日水泵及水泵站课程设计基本要求一、课程设计信息时间安排：2014年12月15日至2014年12月26日设计成果：2014年12月25日答辩前上交指导老师办公室：建筑管-409 电话：669310评分标准：以优、良、中、及格和不及格计主要根据学习态度、独立工作能力和作业的规范化二、课程设计的内容和深度水泵与水泵站课程设计的目的在于加深理解所学的专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。针对水泵站，要求对主要水泵站的工艺尺寸进行设计计算，确定水泵站的平面布置和高程布置。最后完成设计计算说明书和设计图纸。设计深度为初步设计的深度。三、课程设计内容发水泵及水泵站课程设计任务书1 设计、计算说明内容1）对选泵作说明2）工艺计算3）泵站设计图2 设计成果的形式1）设计计算说明书v 封面（指导老师名字、所在专业班级、姓名、学院、日期）v 目录v 计算说明内容2）设计图纸v 泵站平面布置图v 泵站纵剖面图及横剖面图v 泵站系统详图四、对设计文件内容和质量要求设计计算说明书和设计图纸，是反映设计成果的技术文件，课程设计应满足初步设计深度对设计文件的要求。参见教科书p1831） 设计图纸质量要求a) 图上应绘出泵房的平面，表示其外形尺寸和相互距离。平面图上绘出各种连接管渠，管道上需注明管径。图中应附设备一览表，说明各设备的名称、数量及主要外形尺寸。图中应附图例及必要的文字说明。图中应附比例。b) 剖面图上应绘出各水泵之间的连接管渠。图上应标出各水泵的顶、底及水面标高，应标出主要管渠、设备机组和地面标高。图上应附设备名称（比如，水泵的型号）。图上应附图例、比例。c) 图中文字、图例的表示方法应符合一般规定和制图标准。图纸应注明图标栏及图名。图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别。图幅宜采用2号图。剖面图横向和纵向比例一般不相等。图纸要有边框、位置安排适当、突出主要部分、字体大小合理图纸是否美观也是一种艺术，粗细线条要分明(次要线条用点划线，主要的用粗线)五、参考资料：（请抓紧时间到图书馆或学院资料室去借）1） 给水排水工程快速设计手册，中国建筑工业出版社，1995年（第1，4 册）2） 环境工程手册，水污染防止卷，高等教育出版社，1996年3） 水工业工程设计手册，水资源及给水处理，中国建筑工业出版社，2001年4） 水泵及水泵站5） 泵站设计规范6） 水力计算手册7） 给排水设计手册（有关水泵选型的分册）8） 室外给水设计规范9） 室外排水设计规范水泵及水泵站课程设计任务书基础资料：a城市新建水源工程的取水泵站设计1近期设计水量250000立方米日 预计远期水量390000立方米日 (不包括水厂自用水)2原水水质符合饮用水卫生规定，河边无冰冻现象，根据河岸地质情况，已决定采用固定式取水泵房，从吸水井中吸水，吸水井采用自流管进水，取水头部到吸水井的距离为：60米。3水源洪水位标高为：32.36米(1频率)；枯水位标高为：24.26米(97频率)；常年平均水位标高为：26.51米。4水厂配水井水面标高为：33.02米，取水泵房到水厂距离为： 9000米。5地区气象资料可根据设计需要由当地气象部门提供。6水厂为双电源进线，可保证二级负荷供电。目 录一、基本资料二、设计内容1设计流量和设计扬程2初选水泵和电机3机组基础尺寸的确定4吸水管路与压水管路计算5. 机组与管道布置6吸水管路和压水管路中水头损失的计算7水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算8附属设备的选择9泵房建筑高度的确定10泵房平面尺寸的确定三、设计图纸1泵站平面布置图2泵站纵剖面图目录1. 基础资料2.设计内容：12.1设计流量和设计扬程确定22.11设计流量q22.12设计扬程h32.2初选水泵和电机42.21绘制管道特性曲线42.22近期方案选择42.23远期方案校核72.5吸水井设计112.6泵房中各标高确定132.7消防校核.152.8泵房形式的选择及机械间布置.152.9泵站的辅助设施计算.162.10泵站平面布置.17水泵及水泵站课程设计计算书1. 基础资料：a城市新建水源工程的取水泵站设计1近期设计水量250000立方米日 预计远期水量390000立方米日 (不包括水厂自用水)2原水水质符合饮用水卫生规定，河边无冰冻现象，根据河岸地质情况，已决定采用固定式取水泵房，从吸水井中吸水，吸水井采用自流管进水，取水头部到吸水井的距离为：60米。3水源洪水位标高为：32.36米(1频率)；枯水位标高为：24.26米(97频率)；常年平均水位标高为：26.51米。4水厂配水井水面标高为：33.02米，取水泵房到水厂距离为： 9000米。5地区气象资料可根据设计需要由当地气象部门提供。6水厂为双电源进线，可保证二级负荷供电。2. 设计内容：2.1设计流量和设计扬程确定2.11设计流量q由基础资料可知该城市为一区中小城市，查室外给水设计规范gb50013-2006可得其最高日综合生活用水定额为220370l/(人d)，取300 l/(人d)计算,同时为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下，我们要求一级泵站中的泵昼夜不均匀工作。因此，泵站的设计流量应为：式中 qr一级泵站中水泵所供给的流量(m3/h)； qd供水对象最高日用水量(m3/d)； 为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，一般取 =1.05-1.1，此计算中取1.1。 t为一级泵站在一昼夜内工作小时数。近期设计流量为: qr近=qd*t=1.1*2.5*10524=(11458.3m3)/h=(3.183m3)/s远期设计流量为：qr远=qd*t=1.1*3.9*10524=(17875m3)/h=(4.965m3)/s 2.12设计扬程h压水管采用2根钢管并联，每条压水管应通过70%的设计流量q70%=0.74.965=12511.8m3/h。1) 自流管水头损失 根据室外给水设计规范gb50013-2006，自流管经济流速d400时0.9v0.8d=0.8*1600=1280mm取1300mm喇叭口淹没深度 h2（0.51.0）m=1.2m喇叭口中心线与后墙的距离c=（0.81.0）d=0.81600= 1300mm喇叭口与进水室的距离 l3d=4800 mm所以吸水井长度 = 喇叭口之间距离2+喇叭口大头直径3+喇叭口距吸水井井壁距离2=25002+16003+12002=12200mm(注：最后还要参考水泵机组之间距离调整高度确定)吸水井宽度=喇叭口距吸水井井壁距离2+水泵吸水管进口喇叭口大头直径=12002+1600=4000mm,吸水井高度=泵站地面标高与最低水位之差+喇叭口距淹没水深h+喇叭口距吸水井井底距离+超高= (33360-22904+1200+1300+300)mm=14156mm14.5m（包括超高300）。所以吸水井尺寸为：12.2*4.0*14.5。泵轴安装高度： hss=hsvh s 式中 hss安装高度,泵轴至最低水位的几何高度； hsv水泵的气蚀余量(m)； h s吸水管路总水头损失（m）； g重力加速度（）。考虑长期运作后水泵性能下降和管路阻力增加等，取h s=1.00m 则 hss=7.01.0（1.882）/(2*9.8)=5.8m2.6泵房中各标高确定 吸水井最低水位=22.904m 泵轴标高=吸水间最低水位+hss=22.904+5.8=28.704m（1）基础顶面标高 =泵轴标高-泵轴至基础顶面高度 =28.704-1.26=27.444（其中1.26根据设计手册的尺寸数据） （2）泵房内底地面标高 =基础顶面标高0.2 =27.4440.2 =27.244m（0.2为基础突出地面高度） （3）外地面标高=操作平台标高=洪水位标高1m2.7消防校核 泵站中的水泵选好后，还必须按照发生火灾时的供水情况，校核泵站的流量和扬程，检验其是否满足消防时的要求。就消防用水来说，一级泵站的任务是在规定的时间内向清水池中补充必要的消防储备用水。由于供水强度小，一般可以不另设专用的消防水泵，而是在补充消防储备用水时间内，开动备用水泵用水以加强泵站的工作。因此，备用泵的流量可用下式进行校核：q=2a式中 q设计的消防用水量（m/h）； q最高用水日连续最大2小时平均用水量（m/h）； t补充消防用水的时间，从2428h，由用户的性质和消防用水量的大小决定，见建筑防火设计规范； a计及净水构筑物本身用水系数。经计算校核符合消防用水量。2.8泵房形式的选择及机械间布置 水泵机组采用单排横向排列布置。（因为所选的泵是兼有侧向进水和侧向出水的离心泵 ）每台水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为d343h，dn=1200mm, w=1460kg。压水管设有液压缓闭止回蝶阀，型号为hbh41h-10液控止回阀，dn=1000mm， w=2104kg；电动控制阀门，型号为pd971f-25q电动蝶阀，dn=1000mm, w=875kg。设有联络管（dn=1200mm）联络后，联络管上设有手动常开检修阀门，型号为d343h，dn=1200mm,w=1460kg。泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。2.9泵站的辅助设施计算（1）计量设备 在压水管上设超声波流量计，选取sp-1型超声波流量计2台，安装在泵房外输水干管上。在压水管上设压力表，型号为y-60z，测量范围为0.0-1.0mp。在吸水管上设真空表，型号为z-60z，测量范围为-1.01105-0 p。（2）起重设备选取cd110-9d型电动葫芦，起重量10t，起升高度9m，运行电动机选用zdy121-4。（3）引水设备 水泵是自灌式工作，不需要引水设备。（4）排水设备设污水泵2台，一用一备，设集水坑1个，容积（m）取为2.01.01.5=3.0。选取50wq10-10-0.75型潜水排污泵，其参数为q=10l/s；h=10m；n=1440r/min；n=4.0kw。选用各种弯头、三通和变径管等配件，计算确定机械间长度为42.0m和宽度12.0m。2.10泵站平面布置根据书中4.9节的泵站设计原则，考虑到维护检修方便，巡视交通顺畅，将泵站总图布置得尽可能经济合理，所以计算确定泵房净高度为10m，泵