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泵房设计计划书范文 华东交通大学泵与泵站课程设计-1-目录 一、设计说明书1.1工程概述 (一)工程概括中山市因发展需要，原有的第一水厂已不能满足居民的用水要求，因此，规划设计日产水能力为12万m3的第二水厂，给水管线设计已经完成，现需设计该水厂取水泵房。 (二)设计资料中山市新建第二水厂工程近期设计水量为60000m3/d，要求远期发展到90000m3/d，采用固定取水泵房用两条自流管从江中取水。 水源洪水位标高为30.00m（1%频率），常水位标高为23.00，枯水位标高为,12.00m（97%频率）。 净水构筑物前配水井的水面标高为38.00m，自流取水管全长100m，泵站到净化场的输水干管全长700米，试进行该取水泵站的工艺设计。 中山市位于我国华南地区，是广东省辖地级市，位于珠江三角洲中南部，北连广州毗邻港澳，自然资源丰富，交通便利，是我国沿海开放城市之一，自改革开放以来，全市工农业生产，城市建设得到了迅猛发展。 该地区规划水源为北江。 自然条件；1地理位置东经113度北纬22度城市地形较平坦，其吴淞标高为32米，气象资料，历年最高气温39度，最低气温-1度，常年平均温度22，主导风向为东南风，降雨量年均为1730毫米，冬季冰冻期为五天深度为0.1米土壤承载力2.4kg/cm2，浅层地下水离地面1.6米，地面水水源水量丰富，水质符合国家规定的饮用水源水质标准，因河道航运繁忙，取水构筑物不得影响航运。 1. 2、设计概要取水泵站在水厂中也称一级泵站.在地面水水源中,取水泵站一般由吸水井、泵房及闸阀井三部分组成。 取水泵站由于它靠江临水的确良特点，所以河道的水文、水运、地质以及航道的变化等都会影响到取水泵上本身的埋深、结构形式以及工程造价等。 其从水源中吸进所需处理的水量,经泵站输送到水处理工艺流程进行净化处理。 本次课程设计仅以取水泵房为例进行设计，设计中通过粗估流量以及扬程的方法粗略的选取水泵；作水泵并联工况点判断各水泵是否在各自的高效段工作，以此来评估经济合理性以及各泵的利用情况。 取水泵房布置采用圆形钢筋混凝土结构，以此节约用地，根据布置原则确定各尺寸间距及长度，选取吸水管路和压水管路的管路配件，各辅助设备之后，绘制得取水泵站平面图及取水泵站立体剖面图各一张。 设计取水泵房时，在土建结构方面应考虑到河岸的稳定性，在泵房的抗浮、抗裂、抗倾覆、防滑波等方面均应有周详的计算。 在施工过-3-程中，应考虑到争取在河道枯水位时施工，要抢季节，要有比较周全的施工组织计划。 在泵房投产后，在运行管理方面必须很好地使用通风、采光、起重、排水以及水锤防护等设施。 此外，取水泵站由于其扩建比较困难，所以在新建给水工程时，可以采取近远期结合，对于本例中，对于机组的基础、吸压水管的穿插嵌管，以及电气容量等我们应该考虑到远期扩建的可能性，所以用远期的容量及扬程计算。 对于机组的配置，我们可以暂时只布置4台14sh-13A型水泵（一台备用，3台工作），远期需要扩建时，再增加一台同型号的水泵。 二、设计计算2.1设计流量的确定和设计扬程估算2.1.1设计流量Q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QQr=式中Qr一级泵站中水泵所供给的流量(m3h)；Qd供水对象最高日用水量(m3d)；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=1.05-1.1T为一级泵站在一昼夜内工作小时数。 考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取水自用系数=1.05,则60000=2625m近期设计流量为Q=1.05243/h=0.729m3/s远期设计流量为Q=1.052490000=3937.5m3/h=1.094m3/s2.1.2设计扬程HST静扬程HST的计算通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管道检修，另一条自流管道通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失0.225m，则吸水间中水面标高最高为30.00-0.225=29.775m；最低水面标，12.00-0.225=11.775m,所以泵所需静扬程HST为洪水位时，HST=38-29.775=8.225m Td-4-枯水位时，HST=38-11.775=26.225m输水干管中的水头损失h设采用两条DN900的铸铁管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），3/h=0.8205m即Q=0.753937.5=2953.125m3/h。 根据以上水利计算表得管内流速v=1.29m/s,i=2.04,所以输水管路水头损失；h=1.10.00204700=1.575m自流管对自流管取管径DN=900mm，v=1.29m/s，1000i=2.04，在最不利情况下，即一条自流管检修。 另一条自流管通过75%的设计流量时，从取水泵站到泵房吸水间的全部水头损失为h=1.10.00204700=1.575m，则则吸水间中最高水面标高Hmax=30.00-0.225=29.775m吸水间中常水面标高Hmin=23.000-0.225=22.775m吸水间中最低水面标高H=12.00-0.225=11.775m泵所需净扬程Hst为洪水位时，HST=38-29.775=8.225m常水位时，HST=38-22.775=15.225m枯水位时，HST=38-11.775=26.225m设泵站内管路中的水头损失hp粗步估计为2m则泵站设计扬程枯水位时，H=26.225+1.575+2+2=31.8m常水位时，H=15.225+1.575+2+2=20.8m-5-洪水位时，H=8.225+1.575+2+2=13.8m2. 2、初选泵和电机2.2.1管道特性曲线的绘制管道特性曲线的方程为H=HST+h=HST+SQ式中HST最高时水泵的净扬程，m;h水头损失总数，m;S沿程摩阻与局部阻力之和的系数；Q最高时水泵流量，m3/s HST=26.225m,把Q=984.375m3/h,H=31.8m,代入上式得:S=74.564，所以管路特性曲线即为:H=HST+74.564Q2=26.225+74.564Q2可由此方程绘制出管路特性曲线,见图Q(m3/h)0600h(m)0.00002.0712H(m)26.225028.2962210005.753416.627323.013631.978442.852349.2386170020002.2.2水泵选择选泵的主要依据流量、扬程以及其变化规律大小兼顾，调配灵活型号整齐，互为备用-6-合理地用尽各水泵的高效段要近远期相结合。 “小泵大基础”大中型泵站需作选泵方案比较。 根据上图选择水泵如下在近期选用四台14sh-13A型泵，三用一备，在远期则再增加一台同型号泵，即在远期将是四用一备。 再选用JR-126-4型号的电机进行配套使用。 根据以上的泵与电机的性能数据可知选用此泵可以满足该泵房的取水要求。 2.2.3水泵参数14sh-13A型泵流量范围为864-1332m最大吸上真空高度为3.5m,泵重为1000公斤，价格大概为2761元每台。 JR-126-4型电机功率为225千瓦，转速1470，重1660公斤，价格大概在6500元每台。 3/h,扬程为31.5-42m,转速为1470，-7-14sh-13A水泵的性能及外形尺寸14sh-13A型泵的外形尺寸形式图2. 3、吸水管路的设计2.3.1流量Q Q1=45.3937=987.375m3/h=0.274m3/s-8-2.3.2吸水管路的要求不漏气管材及接逢不积气管路安装不吸气吸水管进口位置设计流速管径小于250时，V取1.01.2m/s，管径等于或大于250时，V取1.21.6m/s2.3.3吸水管路直径采用DN500钢管，则V=1.35m/s,1000i=4.712.3.4吸水管路的设计吸水管与洗水间采用平接，所以不需要用喇叭管，只采用了异径管和闸阀。 2. 4、压水管路的设计2.4.1.流量Q Q1=45.3937=984.375m3/h=0.274m3/s2.4.2.压水管路要求要求坚固而不漏水,通常采用钢管,并尽量焊接口,为便于拆装与检修,在适当地点可高法兰接口。 为了防止不倒流，应在泵压水管路上设置止回阀。 压水管的设计流速管径小于250时，为1.52.0m/s,管径等于或大于250时，为2.02.5m/s压水管的选取采用DN400钢管，则V=2.12m/s，1000i=15.62.4.3.压水管路配件止回阀采用HH4410微阻缓闭式止回阀，其规格为500S35-20sh-13:DN400，L=1180，=0.39电动闸阀采用Z945T10电动暗杆楔式闸阀，其规格为500S35-20sh-13:DN400,L=600,W=1018kg,=0.06同心渐扩管压水管路上的渐扩管规格如下500S35-20sh-13DN400,L=600,=0.11.设在联络管上的渐扩管规格DN400900,L=800,=0.34三通管DN400-900-900,L=1200,=0.78-9-2. 5、水泵间布置2.5.1.基础尺寸确定机组基础的作用是支撑和固定机组，便其运行不致发生剧烈震动，更不允许产生基础沉陷。 因此对基础的要求如下a)坚实牢固，除能承受机组的静荷载外，还能承受机械振动荷载。 b)要浇在较坚实的地基上，不宜浇在松软的地基或新填土上，以免发生基础下沉或不均匀沉陷。 结合以上要点及所选泵的类型，本次设计选用混凝土块式基础。 由于所选泵均不带底座，所以基础尺寸的确定如下基础长L=水泵地脚螺钉间距（长度方向）+（400500）基础宽B=水泵地脚螺钉间距（宽方向）+（400500）基础高H=（2.54.0）（Wp+Wm）/(L*r)因此，500S35-12sh-13型泵L=B+B1+L2+L3+（400500）=630+1020+760+580+450=3226,取3300m B=A+400=710+450=1160，取1200H=3.0（1000+1660）9.8（3.31.223520）=1.12m连同泵房底板在内电机基础高H取3.82米.2.5.2.基础布置基础布置情况见取水泵站详图。 泵机组布置原则在不妨碍操作和维修的需要下，尽量减少泵房建筑面积的大小以节约成本。 机组的排列方式采用机组横向排列方式，这种布置的优点是布置紧凑，泵房跨度小，适用于双吸式泵，不仅管路布置简单，且水力条件好。 同时因各机组轴线在同一直线上，便于选择起重设备。 机组与管道布置本取水泵房采用圆形钢筋混凝土结构，此类泵房平面面积相对较小，可以减少工程造价。 为了尽可能地充分利用泵房内的面积将四台机组交错并列成两排，两台为正常转向，两台为反向转向，在订货时应予以说明。 每台泵有单独的吸水管、压水管引出泵房后两两连接起来。 对于房内机组的配置，我们可以采用近期购买安装4台14sh-13A型水泵，3台工作，一台备用。 远期需扩建时，再添加一台14sh-13A型水-10-泵，4台工作，一台备用。 水泵间平面尺寸的确定水泵机组采用四台交错并列布置成两排,泵房采用长方形钢筋混凝土结构。 泵房内水泵的排布位置和尺寸的具体数据图泵房平面布置图横向排列各个部分尺寸应满足下列要求D1:进水侧泵与墙壁的净距D11000，取D1=2200B1:出水侧泵基础与墙壁的净距B13000,取B1=3000A1:泵凸出部分到墙壁的净距A1=最大设备宽度+0.5m=1250+500=1750取2200C1:电机凸出部分与配电设备的净距C1=电机轴长+0.5m。 但是,低压配电设备应C11.5m;高压配电设备应C12m,C1取2000应该是满足的。 -11-E1:泵基础之间的净E1值与C1要求相同,即E1=C1=2000B:管与管之间的净距B0.7mF:管外壁与机组突出部分的距离对于功率大于50KW的电机，F要求大于1000，取F=2000A2:泵及电机突出部分长度A2=200250D1:压水管路管径D1=500L:机组基础长度L=3300所以L=B=9472+1000*2=11472mm。 1000*2+3560+9000*4+2660*2+2150+950*2=19430，2.6.水泵房安装高度已知吸水间最低动水位标高为11.775，为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为10.285m（吸水管上缘的淹没深度为11.775-10.285-0.25=1.24）。 取吸水管下缘距吸水间底板0.7m，则吸水间底板标高10.285-0.25-0.7=9.335.洪水位标高为30.00m,考虑1.0m的浪高，则操作平台标高为30.00+1.0=31.00m。 故泵房筒体高度为31.00-9.335=21.665m。 泵房顶标高=操作平台标高+泵房地上部分高度=32.00+6.8=38.8m总的高度=泵房顶标高泵房内底标高=38.89.306=29.494m2.7.吸水管与压水管的水损计算中心取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图-12-7.1.吸水管路中水头损失h s:h s=h fs+h ls 1、吸水管路沿程水头损失:h fs=l1is=0.002443.993=0.0092m 2、局部水头损失:h ls=(1+2)gv222+3gv211式中1吸水管进口局部阻力系数，1=0.0752DN5008钢管闸阀局部阻力系数，按开启度da=0.125考虑，2=0.45；3偏心渐缩管DN500500,3=0.80则h ls=（0.75+0.40）1.351.35/(29.8)+0.22.122.12/(2-13-9.8)=0.153m所以吸水管路总水头损失为:h s=h fs+h ls=0.153+0.0092=0.162m2.7.2.压水管路水头损失h d:h d=h fd+h ld 1、压水管路沿程水头损失:h fd=il=0.01423.2+0.013516.75=0.257m 2、局部水头损失:h ld=（1+2+3+4+5+6+7）gv222式中1止回阀局部阻力系数:0.41；2手动闸阀局部阻力系数:0.06；3压水管上的电动闸阀局部阻力系数:0.06；4同心渐扩管局部阻力系数:0.21；5连接三通的同心渐扩管局部阻力系数:0.31；6出水管上的电动机闸阀局部阻力系数:0.06;7三通局部阻力系数:1.02；v2压水管的流速:2.12m/s。 h ld=（0.41+0.063+0.21+0.31+1.02）2.122.12/(29.8)=0.486m所以压水管路总水头损失为h d=h fd+h ld=0.486+0.257=0.743m则泵站内水头损失:h=s+d=0.743+0.162=0.905m2m，比实际两米的水头损失小故符合假设的实际水头损失。 2.8辅助设备设计2.8.1.引水设备选用真空泵作为引水设备，其特点是水泵引水快，运行可靠，易于实现自动化控制，真空泵的排气量计算Qv=)()(HHHw?wSSaaSpTk+式中Qv真空泵排气量，单位为m3/min;Wp泵站内最大一台水泵泵壳内的空气容积，相当于泵吸入口到出水闸阀-14-的距离乘以吸入口面积，单位为m3;k漏气系数，取k=1.05;Ws吸水井最低水位算起到吸水管中空气容积，单位为m3;Ha大气压的水柱高度，取10.33m;Hss离心泵安装高度，单位为m;T水泵充水时间，取5min。 500S35-20sh-13型水泵的各部分参数0.7Wp=4210=3.85Ws=40.52(0.6+1.18+0.267)=0.40则Qv=)03.333.10(533.10)40.085.3(05.1?+=1.27m3/min最大真空值Hsmax=Hss73.6=3.20673.6=235.96Hg因此选择2台SZ2型水环真空泵（一台备用），其性能如下抽气量1.36m3/min,极限真空度-88.5Kpa,耗水量10L/min，重量W=140kg,配套电机:Y112M-4，功率4Kw，转速n=1450r/min.69SZ-2型真空泵外形尺寸（带底座）（单位mm）L L1L2L3L4B11001809590527190495B2B3B4H1H2H344539334347228282基础尺寸基础长度=809+（150200）=809+200=1009，取1000基础宽度=445+155=600基础高=82+（150200）=82+200=282，取3002.8.2.起重设备的选择1.选型由前面设计可知，最大设备的重量为JR-137-6型电动机，其重量为2310，泵房宽8970,据此选用LDT3.2S型电动双梁式起重机，最大起重量为3200，配电葫芦型号为AS416162/1，配UE小车，起升速度8m/min工字钢630。 其安装尺寸:W=2500,E=476,H=687,L1=1131,L2=1790,b1=1125-15-2.泵房高度确定泵房高度:H1=a+c+d+e+h式中a双轨吊车高度，0.687m；c行车轨道底至起重机钩中心的距离，1.125m；d起重绳的垂直长度（电动机1.2x，x为起重机部件长度，1.86m）；e电机高度，1.2m；h起吊物与平台距离，取0.5m。 则泵房地上部分高度H1=0.687+1.125+1.862+1.2+0.5=5.744m,为了安全起见取11m所以泵房总高度=31+11=42.00m3.排水设备由于泵房较深，故采用电动泵排水。 沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去。 取水泵房的排水量一般按2040m3/h考虑，排水泵的静扬程按17.5m计，水头损失大约5m，故总扬程在17.5+5=22.5m左右，可选用IS6550160A型离心泵（Q=1528m3/h,H=2722m,N=3kW,n=2900r/min）两台，一台工作一台备用，配套电机为Y100L2。 4.通风设备由于与泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空空冷却，但由于泵房筒体较深，仍