送水泵站课程设计.docx

华北电力大学科技学院建筑工程系泵站课程设计 一、课程设计总体概况1、设计题目：送水泵站A市某自来水厂最高用水量8万m3/d，净水厂出水配水井的最高水面标高为48.56m，最低动水位标高45.25m。管网最不利点标高50.81m，控制点所需服务水头为10 m，此外泵站到城市管网的输水管干管长1500m，管网中最高用水时水头损失11m，泵站建在A市，试设计该送水泵站。2、设计基本资料1设计水量8万m3/d；2净水厂出水配水井的最高水面标高为48.56m,最低动水位标高45.25m；3. 管网最不利点标高50.81m，控制点所需服务水头为10m，此外泵站到城市管网的输水管干管长1500m；4管网中最高用水时水头损失11m；5水厂为双电源进行；6地区气候资料可根据设计需要由当地气象部门提供。A市地质条件较好，土耐力一般较高，除个别软土层低于10t/m2外，一般在15-20t/m2之间。地下水含量丰富，工程地质性质良好，有利于城市建设和发展。地震设防裂度为6度。A市地处中纬度，太阳辐射季节性差别大，远离海洋，陆面多为矿山群，春夏季下垫面粗糙且增湿快，对流强，加之受东亚季风环流影响，其气候特征冬冷夏热、四季分明，光照充足，热能丰富，雨量充沛，为典型的亚热带东亚大陆性气候。A市年平均气温17。最热月（7月）平均29.2，最冷月（1月）平均3.9。无霜期年平均264天，年平均降水量1382.6毫米，年平均降雨日132天左右，全年日照1666.4-2280.9小时，占全年月日可照射时数的31-63。境内多东南风，年平均风速为每秒2.17米。全境气候温和、湿润，冬寒期短，水热条件优越，有利农作物生长。但由于大气环流、地形、季节变换，气候各要素年际、年内变化较大，因而倒春寒、大暴雨、强风、伏秋连旱等灾害性天气时有发生。3、设计主要内容1、确定泵站设计流量；确定泵站设计扬程2、水泵机组的初步选择；3、水泵机组的基础设计；4、泵轴线安装高程确定及水泵吸水管和压水管的计算；5、吸水井的设计；6、各工艺标高的设计；7、管道配件的选取；8、辅助设备的选择；9、泵房的建筑高度和平面尺寸的确定；10、设计计算、说明书的编制；11、泵房平面图、剖面图等工程设计图纸的绘制等。4、设计成果设计的最终成果包括计算说明书一份，以及泵房平剖面图纸的绘制（A2）（注：手绘或电子出图均可）。二、泵站流量及扬程自来水厂的最大日供水量为80000/d，则设计日供水量Q=800001.1=88000/d。本设计采用分级供水方式，共分两级，一级工作时间为21时到7时，每小时供水量占全天用水量的3，二级工作时间为7时到21时，每小时供水量占全天用水量的5。泵站一级工作时的设计流量。泵站二级工作时的设计流量。水泵的扬程：式中 H_水泵扬程（m）； _最低吸水水位与水泵基准面的几何高差（m）； _水泵基准面与管网压力控制点的几何高差（m）； _管网控制点要求的自由水头（m）； _输水管路中的水头损失（m）； _管网中最高用水时的水头损失（m）； _泵站内的水头损失（m）； _安全供水水头（m）。为了考虑安全供水，由泵站到城市管网设置两条输水管路，每条设计流量为设计流量的一半，计算管径D=600mm，查钢管水力计算表得1000i=6.20，v=1.74m/s。所以。三、水泵选型选泵时应遵循以下原则：1、先要满足最高供水工况的流量和扬程要求，并使所选水泵特性曲线的高效率范围尽量平缓，对特殊工况，必要时另设专用水泵来满足其要求；2、尽可能选用同型号水泵；或扬程相近、流量大小搭配的泵；3、应考虑近远期结合，一般考虑远期增加水泵台数或换装大泵；4、一般尽量减少水泵台数，选用效率较高的大泵，但亦要考虑运行调度方便，适当配置小泵，通常取水泵房至少需设2台，送水泵房至少23台（不包括备用泵）；5、泵应在高效率段运用（特别对经常运行工况）；6、尽可能选用允许吸上真空度值大或必需气蚀余量值小的泵，以提高水泵安装高度，减少泵房埋深，降低造价；7、水泵选择必需考虑节约能源，除了选用高效率泵外，还可考虑运行工况的调节； 8、高浊度水源的取水泵房应选用低转速，耐磨的水泵，有条件可在水泵内壳留道，叶轮表面涂耐磨涂料。根据本设计，选择24SA-10J型离心泵3台，两用一备，泵的参数见下表。 离心泵性能 表1型号流量Q扬程H（m）转速n（r/min）轴功率（kW）电动机功率（kW）效率汽蚀余量（m）叶轮直径D（mm）L/s24SA-10J27075039730319380905.9765根据水泵样本提供的配套可选电机，24SA-10J型水泵选择JSQ158-8型电动机。四、水泵机组基础设计24SA-10J型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础,其基础计算如下。1、 L=B+(0.40.5)=820+1242+900+500=3462mm2、 B=A+(0.40.5)=1100+500=1600mm3、 H=3（）/BL=3(4100+4100)/3.461.62400=1.85m所以24SA-10J型水泵混凝土块式基础尺寸为LBH=3.461.61.85。五、泵轴安装高度确定及水泵吸水管和压水管的计算24SA-10J型水泵最大工作流量为750L/S,为水泵吸水管路和压水管路所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=800mm，压水管管径DN=700mm。当吸水管DN=800mm时，流速v=1.49m/s（一般在1.21.5范围内）。当压水管DN=700mm时，流速v=1.95m/s（一般在1.52.5范围内）。24SA-10J型水泵的汽蚀余量，泵站海拔50m左右，水温20，修正汽蚀余量为：查的水泵吸水管管件阻力系数表，喇叭口进口局部阻力系数，90弯头局部阻力系数，阀门局部阻力系数，偏心渐缩管。经计算并考虑长期运行后泵性能下降和管路阻力增加等，取。六、吸水井的设计计算吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进水喇叭口的要求。如下图所示。图1 吸水管在吸水井中的位置 七、泵房形式的选择根据本设计情况，选择地面式泵房，水泵机组采用单排顺序式布置。每台水泵都单独设置吸水管，并设置Z941T-10型电动明杆楔形闸阀（DN=800mm，L=720mm，W=2613kg）。压水管设置HBH41H-10型液压缓闭式止回阀（DN=700mm，L=292mm，W=956kg）；设置D341型蜗轮传动法兰式蝶阀（DN=700m