泵房设计任务书及说明书样本.doc

土木学院课程设计任务书 设计名称 水泵及水泵站 专 业_ 给水排水工程_年级班别 08给排水 学 号_ 20081267_ _学生姓名 孙斐 _指导教师_ 张莹_ _2010 年 6 月20 日水泵及水泵站课程设计任务书一、设计任务（一）设计目的（1）使学生所获得的专业理论知识加以系统化，整体化，以便于巩固和扩大所学的专业知识；（2）培养学生独立分析，解决实际问题的能力；（3）提高设计计算技巧和编写说明书及绘图能力；（4）为适应工作需要打一下的基础。 培养学生具有一定的泵站设计能力同过课程设计，使学生进一步将所学的基础理论、基础技能综合的运用与设计实践，熟悉设计方法和步骤。（二）设计要求1、要求每个学生独立完成设计任务，自己确定设计方案。2、要正确的运用设计资料。3、设计要结合工程实际，全面考虑，尽量的使自己的设计具有实际施工价值。（三）设计题目题目：某泵站课程设计，主要设计内容如下1、资料部分 1）近期设计水量10万米3/日，要求远期15万米3/日（不包括水厂自用水）2）原水厂水质符合饮用水规定。河边无冰冻现象，根据河岸地质地形以决定采用固定式泵房由吸水井中抽水，吸水井采用自流管从取水头部取水，取水头部采用箱式。取水头部到吸水井的距离为100米。3) 水源洪水为标高为73.1米（1频率）；枯水位标高为65.5米（97频率）；常年平均水位标高为68.2米。4) 净水厂混合井水面标高为100.20米，取水泵房到净水厂管道长1000米。5) 地区气候资料可根据设计需要由当地气象部门提供。6）水厂为双电源进行。2、设计部分1）确定泵站设计流量、设计扬程；2）初步确定水泵、电机的型号，工作备用泵的台数3) 进行水泵机组和吸、压水管路的计算与布置4）计算泵站范围内吸、压水管路的水头损失，进行泵站工作的精确计算5) 泵站各部分尺寸的确定6）泵房选择、泵房平面和高程布置3、图纸部分1）泵站平面布置图（包括主要设备机组位置，吸、压水管路位置及其它附属设备机组的位置），比例尺1：1002）泵站立面布置图（包括主要设备机组高度，吸、压水管路高度及其它附属设备机组的高度），比例尺1：1003）泵站剖面图4、撰写泵站设计计算/说明书 包括确定水泵、电机的型号，工作备用泵的台数；水泵机组和吸、压水管路的计算与布置；吸、压水管路的水头损失以及泵站工作的精确计算等二、设计成果要求1设计说明书一份（包括计算），要求书面整洁、文理通顺、论证合理、层次分明、计算无误。2设计图纸两张：要求布置合理、图面整洁、按绘图规定制图（1）泵站枢纽布置图（在站址地形图上绘出）（2）泵站平面图 、剖面图3 工作泵并联特性曲线三、设计指导（一）资料分析和熟习设计方法熟悉下列资料：站址地形，地质及水文地质条件，水源水位及变化，当地建筑材料，交通条件，动力资源，社会经济状况。（二）设、设的确定 1、总体布置：站址选择，进出水方式的选择，机房形式的选择，绘制泵站总体布置地形纵剖面图。 2、设，设的确定。（三）方案选择水泵型号、台数，动力机的选择用设计扬程初选水泵的型号，用设计流量初选水泵的台数。根据水泵的型号确定电动机的型号。要求至少对两个选泵方案进行比较以确定最优。根据设计流量、设计扬程以及对泵站供水可靠性的要求，可初步确定工作水泵和备用泵台数，并确定出单台水泵流量和扬程。根据水泵产品样本或给排水设计手册确定水泵型号。在确定水泵工作方式、水泵组合以及水泵型号时，可选择两到三个方案进行技术经济比较，一级泵站可考虑采用切削调节，二级泵站可考虑采用变速调节。确定方案时应注意以下要点：（1）大小兼顾，调配灵活。（2）型号整齐，互为备用。（3）合理地用尽水泵的高效段。（4）考虑近、远期相结合。（四）管路配套：包括进出水管路水头损失计算，精算扬程，绘制特性曲线，管材、管径及附件选配等内容（五）机组布置基础尺寸的确定机组布置（画出草图）（六）安装高程的确定根据选定的水泵拟定水泵进出水管路及附件，进行水泵工作点校核。满足要求时，求出水泵的吸水高度H吸，然后根据进水池最低水位确定水泵的安装高程。（七）泵房设计1、内部布置，平面尺寸的确定，及泵房各控制高程的推求。 2、进水管路布置及布设方式的确定。3、进水建筑物，出水建筑物设计。4、其它辅助建筑物或构件的设计。引水设备起重设备计量设备排水设备（八）精选水泵，水泵扬程的校核（九）绘图（十）整理说明书四、进度安排及方式泵站课程设计时间一周，要求学生集中时间完成全部内容，时间安排如下：1、讲课 0.5天；2、查资料，初步计算和方案选择 0.5天； 3、设计计算 1天；4、机组布置和制图 1.5天；5、撰写设计计算说明书 1天；6、成果整理 0.5天。五、 参考资料 给排水设计手册 水泵及水泵站教材及课件 全国通用给排水标准图集 泵站设计规范GB 泵厂家产品样本泵站设计说明书一、 设计流量Q考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数1.05，则：近期设计流量为 Q1.054375m3/h1.215 m3/s 远期设计流量为 Q=1.05=6562.5 m3/h=1.823 m3/s 二、 自流管设计 设计流量 Q1=0.9115 m3/s 取经济流速 V1.5 m/s，计算得 D= 880 mm 查设计手册，采用两条DN92010钢管作为自流管，流速 V1.43 m/s，1000i2.51 当一条自流管检修时，另一条自流管应通过75设计流量，即：Q275Q1.3672 m3/s，查得：V=2.17 m/s,1000i=5.78 从取水头部到吸水间水头损失h沿程= I L =100=0.578 m 三、 水泵设计流量及扬程1）水泵所需静扬程Hst 洪水位时 Hst100.273.2+0.57827.578 m 枯水位时 Hst100.265.5+0.57835.278 m 2）输水干管中的水头损失h 设采用两条DN92010钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75的设计流量，即Q75Q=4921 m3/h,查得V2.17 m/s，1000i5.78 所以h1.110006.358 m（式中1.1是包括局部损失而加大的系数）。3）泵站内管路中的水头损失hp 粗估为2m 则水泵设计扬程为 设计枯水位时，Hmax35.278+6.358+2+245.636 m 设计洪水位时，Hmin27.578+6.358+2+237.936 m 水泵设计流量=2187.5 m3/h 四、 水泵机组选择 近期三台20sh9A型水泵（Q14052270 m3/h，扬程H5842m，泵轴功率N300360kv，允许吸上真空高度Hs4m），两台工作，一台备用。远期增加一台同型号水泵，三台工作一台备用。 根据20sh9A型水泵的要求选用JSQ-1410-6电动机（380kw，6000v，水冷式）。 机组基础尺寸的确定 查水泵与电机样本，计算出20sh9A型水泵机组基础平面尺寸为33001400，机组总重量WWpWm27400+3550062900N 基础深度H可按下式计算：H 式中 L基础长度，L=3.3m； B基础宽度，B=1.4m； 基础所用材料的容重，对于混凝土基础来说，23520N/m3故 H1.74m基础实际深度连同泵房地板在内应为2.74m 。五、 吸、压水管的设计 每台水泵有单独的吸水管与压水管 1） 吸水管 已知 Q10.6077 m3/s2187 m3/h 查手册，采用DN82010钢管，则 V1.21m/s，1000i2.11 2） 压水管 查手册 ,采用DN63010钢管，则V2.09m/s，1000i8.87 六、 机组及管路布置 为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，两台为正常转向，两台为反常转向，在订货时应予以说明。每台水泵有单独得吸水管，压水管引出泵房后两两连接起来。水泵出水管上设有电动蝶阀（D940X-0.5）和手动蝶阀（D40X-0.5），吸水管上设手动闸板闸阀（WZ545T-6）.为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN900输水管用DN900液动蝶阀（D741X-10）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（D741X-10）一个。 七、 泵站内管路的水力计算 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。 1） 吸水管路中水头损失hs hshfs+hls hfsl1is1.0950.00231m hls(1+2) 3 式中 1吸水管进口局部阻力系数，10.75 ； 2DN800闸阀局部阻力系数，按全开考虑，20.3 ； 3偏心渐缩管DN800500，30.21 。 则 hls(0.75+0.3)+0.21=0.1814 m 故 hshfs+hls=0.00231+0.1814=0.184 m 2) 压水管路水头损失hd hd=hfd+hld hfd=(l2+l3+l4+l5+l6)id1+l7id2 =(3.901+1.423+3.30+4.026+0.443)+2.286=0.129 m hld=4+(25+6+7+8+29+10) +(11+12+13) 式中 4DN300600渐放管，40.34； 5DN600钢制45弯头，50.51； 6DN600电动蝶阀，60.315； 7DN600伸缩接头，70.21 8DN600手动蝶阀，80.15； 9DN600钢制弯头，91.01； 10DN600900渐放管，100.33； 11DN900钢制斜三通，110.5； 12DN900钢制正三通，121.5； 13DN900蝶阀，130.15。 则 hld0.34（20.51+0.15+0.21+0.15+21.01+0.33）+（0.5+1.5+0.15）2.664 m 故 hd=0.129+2.664=2.793m 从水泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为： hhs+hd0.184+2.7932.977 m 因此，水泵的实际扬程为： 设计枯水位时，Hmax35.278+6.358+2.977+246.613 m 设计洪水位时，Hmin27.578+6.358+2.969+238.913m 由此可见，初选水泵机组符合要求。 八辅助设备的选择和布置 1) 起重设备 最大起重为JSQ1410-6型电动机重量Wm3550kg，最大起重高度为12.19+2.014.19m（其中2.0m是考虑操作平台上汽车高度）。考虑选用DL型电动单梁桥式起重机，起重量为5T，跨度19.5m，起重高度18m。 2） 引水设备 水泵是自灌式工作，不需要引水设备。 3） 排水设备 由于泵房较深，故采用电动水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后抽回到吸水间去。 取水泵房的排水量一般按2040m3/h考虑，排水泵的净扬程11.15m考虑，水头损失大约5m，故总扬程在17m左右，可选用IS80-65-125A型离心泵两台，一台工作，一台备用，配电机Y112M-2。(380v, 2900 r/min ,8.2A, 4000W ,75 ) 。4） 通风设备 由于与水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，仍选用风机进行换气通风。按泵房每小时换810次所需要风量计算，排量为810V9646m3/h，选用两台T307型轴流风机（叶轮直径700mm，转速960r/min，风量12000m3/h，叶片角25，配套电机JO2-21，N0.8kw）。 5） 计量设备 在净化场的送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不再设计量设备。 九泵站各部分标高的确定 1） 水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而水泵为自灌式工作，所以水泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。 已知吸水间最低动水位标高为64.81m，为保证吸水管吸水，取吸水管的中心标高为63.16m（吸水管上缘的淹没深度为64.8163.161.24m）。取吸水管下缘距吸水间底板0.7m，则吸水间底板标高为63.16-（+0.55）62.20m。洪水位标高为73.2m，考虑1.0m的浪高，则操作平台标高为73.2+1.074.2m。故泵房筒体高度为： H74.26