泵站课程设计说明书.doc

. . . . . 四川理工学院课程设计 B市给水工程第二泵站工艺设计学 生： 曾雄 学 号： 09141020131 专 业： 给水与排水工程班 级： 2009级1班 指导教师： 万珊 四川理工学院建筑工程学院2011年12月 学习好帮手. . . . .四 川 理 工 学 院课 程 设 计 任 务 书设计题目： B市给水工程第二泵站工艺设计学院： 建工学院 专业： 给排水 班级： 2009 学号： 09141020131 学生： 曾雄 指导教师： 万珊 接受任务时间 2011 年 12月 19日教研室主任 （签名）学院院长 （盖章）1课程设计的主要内容及基本要求需完成课程设计提供的B市给水工程第二泵站工艺设计中涉及全部内容。可徒手绘图或者采用计算机出图，并将结果编写完整的计算书。计算书的内容及要求详见课程设计任务书与指导书。2指定查阅的主要参考文献及说明（1）给水排水设计手册（第1册）常用资料.（2）给水排水设计手册（第01册）常用资料.（3）给水排水国家标准图集（S1、S2等）（4）泵站设计规范（GB/T 50265-97）（5）给水排水管道工程施工及验收规范.（6）泵与泵站姜乃昌主编，第五版，中国建筑工业出版社.（7）给水排水工程专业毕业设计指南，李亚峰主编.化学工业出版社.3进度安排序号设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1接受及完成课程设计方案草图2011.12.092011.12.102完成课程设计图纸和计算说明书2011.12.142011.12.183上交设计图纸及计算说明书2011.12.19注：1、本表一式三份，学院、指导教师、学生各一份。 2、附图纸的电子文件。摘要 该城镇属于中小型城市，其中包括生活用水和工业用水，所需设计的泵站为中等规模的泵站，位于该城镇的南郊，座南朝北。提高水泵的运行效率，降低能耗是给水泵站设计中一项重要措施。文中介绍了合理配置机泵，水源泵，配水泵等措施，以达到节能目的。由于该城镇属于中小型城市，其最大日用水量为52800立方米，其中包括生活用水和工业用水，所需设计的泵站为中等规模的泵站，位于该城镇的南郊，座南朝北。考虑到最大日用水时的消防用水，水泵型号大小均有，台数较多，泵房占地面积较大。吸水池水位较稳定，吸水条件较好，泵房主体设计呈长方形，采用半地下式自灌式吸水。为减小泵房跨度，出水管路联接不设在泵房内。关键词：水泵；泵站；设计；扬程；用水量；参数；选择；确定。目录第一节、概述：1第二节、原始资料：1第三节、设计内容与要求：2第四节、有关原始资料的分析说明3第五节、设计内容55.1、水泵的选择55.2、水泵参数及电机的选定及其参数55.3、水泵机组的基础设计65.4、水泵吸水管和压水管的计算85.5、泵房形式选择85.6、吸水井的设置95.7、管道配件的选取95.8、泵房尺寸的确定105.9、辅助设备的选择10论文小结11致谢词11参考文献11附录11. . . . .第一节、概述：该城镇属于中小型城市，其最大日用水量为52800立方米，其中包括生活用水和工业用水，所需设计的泵站为中等规模的泵站，位于该城镇的南郊，座南朝北。考虑到最大日用水时的消防用水，水泵型号大小均有，台数较多，泵房占地面积较大。吸水池水位较稳定，吸水条件较好，泵房主体设计呈长方形，采用半地下式自灌式吸水。为减小泵房跨度，出水管路联接不设在泵房内。第二节、原始资料：1、最大日用水量52800m3/d。2、城镇供水曲线图该城镇供水曲线图3、消防用水量 803升/秒。4、经给水管网水力计算后得：（1）最大用水时泵站所需扬程为61.4米，其中几何压水高32.9米。（2）最大转输时泵站所需扬程为75.4米，其中几何压水高42.2米。（3）最大用水加消防时泵站所需扬程为69.7米，其中几何压水高26.0米。5、清水池至泵站址的水平距离为120米。6、泵站处地面标高78米。7、清水池最低水位标高76m。8、地下水位相对标高68米。9、冰冻深度1.5m。第三节、设计内容与要求：1、一般性地叙述所设计泵站的规模、位置及合理的型式。2、先初步确定水泵站在各种情况下的设计流量及所需扬程，待水泵机组及吸压水管路布置确定之后，还需进行吸水管、压水管内水头损失的精确计算及水泵的精选。3、水泵和电动机型号及台数的初步选择（包括备用机组及消防机组）。4、设计机组的基础，确定其长、宽、深。5、计算并确定吸压水管的管径，确定机组间的交联管路，选择各种阀门及配件。6、布置水泵机组及管路，确定水泵的安装高度及启动方法。7、精确选定水泵和电动机，必要时要进行叶轮切削及改变水泵的转速。8、选择泵站中的附属设备（包括真空泵、通风设备、排水泵及计量设备等）。9、停泵水锤危害及防护措施的确定。10、起重设备的选用。11、水泵站的平面布置及厂房尺寸的确定（包括机械间、变配电间、控制室或值班室、吸水井及管路）。确定机械间、变配电间等各单元的建筑高度；确定门窗及吊运口的位置；初步规划泵站总平面布置。12、有关施工及其它特殊问题的考虑与处理。第四节、有关原始资料的分析说明1、确定设计流量：（1）Qd=52800 m3/d（最高日用水量）（2）一级供水设计流量 Q= Qd3.18% =528003.18% = 1679 m3/h= 466 L/S （3）一级转输设计流量 Q= Qd3.18% =528003.18% = 1679 m3/h= 466 L/S （4）一级用水设计流量 Q，一级转输设计流量Q。（5）二级供水即最大用水设计流量 Q=528005%=2640 m3/h=733 L/S（6）最大转输设计流量 Q=528005%=2640 m3/h =733 L/S（7）最大用水加消防设计流量 Q= Q+Q火=733+70=803 L/S2、设计扬程：（1）一级供水时泵站所需扬程：H=61.4+2+1=64.4m 几何压水高：HST=32.9m（2）二级供水即最大用水时泵站所需扬程：H=61.4+2+1=64.4 m 几何压水高：HST=32.9m（3）最大转输时泵站所需扬程：H转=75.4+2+1=78.4m几何压水高：HST=42.2m（4）最大用水加消防时泵站所需扬程： H消=69.7+2+2=73.7 m几何压水高：HST=26.0m注：泵站所需扬程中所加的2m为安全水头，1m为水头损失，最大用水加消防时水头损失为2米。3、对应五个设计工况点，分别计算管路特性曲线：（1）一级供水：Q= 466 L/S；H=64.4 m；HST=32.9m。由H=HST+SQ2得：s=145.06(s2/m5)所以：H=32.9+145.06Q2（2）二级供水：Q=733 L/S；H=64.4 m；HST=32.9m。由H=HST+SQ2得：s=58.63(s2/m5)所以：H=32.9+58.63Q2（3）最大用水：Q=733 L/S；H=64.4 m；HST=32.9m。由H=HST+SQ2得：s=58.63 (s2/m5)所以：H=32.9+58.63Q2（4）最大转输：Q=733 L/S；H转=78.4 m；HST=42.2m。由H=HST+SQ2得：s=67.38(s2/m5)所以：H=42.2+67.38Q2（5）最大用水加消防：Q= 803 L/S；H消=73.7 m；HST=26.0m。由H=HST+SQ2得：s=73.98(s2/m5)所以：H=26.0+73.98Q24、根据工况点查Sh型离心泵性能曲线型谱图，拟合20Sh9型水泵的曲线。20sh-9水泵特性曲线图型号已知各点的坐标值H1（m）Q1（m3/s）H2（m）Q2（m3/s）20Sh967.50.45064.00.500解得：故20Sh9型水泵的特性方程为：5、绘制离心泵特性曲线和管路特性曲线：见附录一。第五节、设计内容5.1、水泵的选择根据所绘管路特性曲线和给排水工程设计手册第11册上的水泵特性曲线确定一级供水时用一台一级供水用一台20Sh9型水泵。用一台20Sh9满足一级供水和一级转输。用两台20Sh9型水泵并联通过变频调速来满足最大供水。用三台20Sh9型水泵并联通过变频调速来满足最大转输和最大用水加消防。此方案能使各个工况点都落在水泵机组特性曲线的高效段内，且型号大小兼顾，调配灵活。在平均用水量的上下用水量时机组应用变频调速，可以节约能源。总之：该设计包括四台20Sh9型水泵，三用一备（备用泵用于消防时）。 图5-15.2、水泵参数及电机的选定及其参数（1）水泵参数水泵性能表 表5-1 配电机性能表 表5-25.3、水泵机组的基础设计机组基础尺寸的确定： 表5-3 表5-4基础尺寸：基础长：L=L4+ L6+ L8+（0.40.5）宽B=b+（0.40.5）高H=(2.54.0)w/rLB20sh-9型水泵基础(不带底座)L=780+1149+970+481=3380mm=3.38mB=940+490=1430mm=1.43mH=3.0(2747+3600)/24004.1471.55=1.18m20sh-9型水泵基础顶高H1=900电动机轴高H=560mm则高差：H1- H1=900-560=340mm电机基础高Hd=1.18+0.34=1.52m图5-2 sh型泵外形及安装尺寸（不带底座）图5-3 JRQ系列中型三相绕线异步电动机外形5.4、水泵吸水管和压水管的计算 一台20sh-9型水泵工作时，其最大流量，为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=500mm,压水管管径DN400mm。根据公式计算得：当吸水管管径DN500mm时，流速v=1.52m/s；当压水管管径DN400mm时，流速v=2.38 m/s；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，DN500mm，L540mm，W678kg。压水管设有电动操作阀，型号D971X（H、F），DN200mm，L60mm，W57kg。手动常开检修阀门，型号为，DN200mm，L330mm，W117kg。并设有联络管（DN300mm），由两条输水干管（DN500mm）送往城市管网。为预防停泵水锤，每台水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号HBH41H-10，DN=200 L=152mm，W114kg。泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。5.5、泵房形式选择根据清水池最低水位标高和水泵的条件，确定泵房为矩形半地下式5.6、吸水井的设置吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求。吸水井最低水位清水池最低水位清水池至吸水井水头损失76-0.275.8m；水泵吸水管进口喇叭口大头直径D（1.31.5）d=1.33600=800mm；水泵吸水管进口喇叭口长度L（3.07.0）（Dd）=4（800-600）=800mm；喇叭口距吸水井井壁距离（0.751.0）D1.0800800mm；喇叭口之间的距离（1.52.0）D2.08001600mm；喇叭口距吸水井井底距离（0.81.0）D800mm；喇叭口淹没水深h（0.51.0）1.2m。所以，吸水井长度为7200mm（根据管道布置调整为12400），吸水井宽度为2400mm（最终调整为3000），吸水井高度为6500mm(包括超高300)。5.7、管道配件的选取 表5-5名 称安装位置型 号规 格单位数量喇叭口吸水口DN700 500个4手动常开检修阀门吸水管DN500mm，L540mm，W678kg个7液压缓闭蝶形止回阀压水管HBH41H-10DN200 L=152mm，W114kg个9电动操作阀压水管D971X（H、F）DN200mm，L60mm，W57kg个7手动常开检修阀门压水管DN200mm，L330mm，W117kg个7同心渐缩管压水管DN200 500，L=660mm，w=104kg个490度弯头压水管DN=500，R=515mm，W=337.2kg个5三通压水管DN=500,R=40mm, W=398.9kg个4同心渐缩管压水管DN400 500，L=260mm，w=98kg个7手动常开检修阀门联络管DN500mm，L540mm，W678kg个4手动常开检修阀门送水管DN500mm，L540mm，W678kg个25.8、泵房尺寸的确定根据sh20-9系列水泵及其配套电动机安装尺寸，可得：，。则水泵轴线标高=75.775m。泵房挖深=2.985m。泵房底面标高=泵站地面标高-泵房挖深=78.0-2.985= 75.015m。基础埋入水泵房底平面3.20m。泵房宽度设计为13.0m，长度为32.0m，高度为12.8m。5.9、辅助设备的选择计量设备：在送水管设有电磁流量计，采用MT900F系列，DN500mm。起重设备：选取LD-A型电动单梁起重机，运行速度30m/min，起重重量2t，跨度15m，起升高度12m。根据起重机的要求计算确定泵房净高度12m。排水设备：为了保持泵房环境整洁和安全运行，必须排出水泵填料盒滴水、闸阀和管道接口的漏水，检修设备时泄放的存水以及地沟渗水等。因此沿基础设一条集水槽，泵房一角设1500*1500*2000的集水坑，内置两台QD78-65型潜水泵，一备一用。通风设备本水泵站采用自然通风。论文小结 根据该城市为中小城市，设计的泵站为中等规模的泵站，满足要求，位于该城镇的南郊，座南朝北。经计