水泵设计计算

1、平 顶 山 工 学 院 市 政 工 程 系 0 2 1 40 81 - 2 班水泵及水泵站课程设计任务书一、 课程设计的目的1 、通过课程设计，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。考虑美观以及便于施工等要求，根据可能和合理方 案进行技术经济比较选定工程枢纽的布局，建筑物的结构型式，材料和施工方法等。二、 设计题目 ：海口 城市净水厂送水泵站三、设计原始资料1、任务书某城市所需用水量 104 m3/d ，用水最不利点地面标高 m、

2、服务水头 24m，泵站处 的地面标高 m 、水池最高水位、水池最低水位标，经计算管网水头损失 。试进行泵站 工艺设计。2、地区气象资料：最低气温： -515，最高气温： 3541，最大冰冻深度 15 。3、泵站地址 11001500 地形图（暂缺）4、站址处要求抗震设计烈度为 7。5、电源资料：采用双回路供电，电压等级为： 220V、380 V、10KV。四、课程设计内容城镇给水厂送水泵站扩初设计 。五、设计成果：1. 说明书：概述：包括设计依据、机组选择、台数、泵站形式和建筑面积、启动方 式等。2. 计算书：按教材中所要求步骤计算，写明计算过程并附必要草图。 图纸：泵站平、剖面图各一张（比例

3、 1501200）。六、设计依据1、水泵与水泵站教材2、给排水设计手册第一、十、十一册3、快速给排水设计手册第四、第五册七、设计时间安排 给水排水工程泵站课程设计时间 18周一周（ 2010年 12 月 27 日 31日），要求学 生集中时间完成全部内容，时间安排如下：1、基础资料收集 2、泵站规模计算及运行方式确定 1d3、水泵选型及泵房布置4、泵房平面图、剖面图绘制 2d5、整理设计计算书和说明书 1d八、设计纪律要求 、设计中要自主完成，杜绝抄袭现象。 、正常上课期间所有设计学生必须到教室进行设计，上午 8：00 12 ：00， 下午 2：00 3 ： 45，不得迟到和早退。、设计期间指

4、导教师实行不定期点名制度，两次无故不到者设计成绩降级。 四次无故不到者设计成绩为不及格。、由于设计时间较紧， 希望同学们克服困难， 按时、认真完成本次设计任务。九、成绩评定学生的课程设计成绩由指导老师根据学生在设计期间的设计图纸、设计计算说明 书、答辩、出勤等情况综合评定。成绩分：优、良、中、及格、不及格五个等级。其中，设计图纸占 50%，设计说明书占 30%，答辩占 10%，出勤占 10%。成绩评定 标准如下：优：能认真完成设计指导书中的要求，设计过程中，严格要求自己，独立完成设 计任务，图纸整洁、绘制标注规范，设计方案合理，思路清晰，设计说明书内容充实 工整，应用理论正确，有创新性。答辩正

5、确，设计期间出满勤。良：能较好的完成设计指导书中的要求，能独立完成设计任务，设计思路较清晰， 平面布置合理、图纸绘制标注规范、整洁，设计认真，应用理论正确，答辩正确，设 计期间出满勤。中：能完成设计指导书中的要求，平面布置基本合理、图纸绘制规范、字体和数字 标注较整洁，设计较认真，应用理论基本正确，答辩基本正确，设计期间出满勤。设计 方案基本合理。及格： 能基本完成设计指导书中的要求，设计思路欠佳，平面布置欠合理、图纸绘 制规范、字体和数字标注欠整洁，应用理论无原则错误，答辩时问题回答不全面正确， 设计期间有缺勤现象。设计图纸一般。不及格 ：凡有下列情况之一者以不及格论： 1）未达到设计指导书

6、的基本要求。 2） 设计出现原则性的错误，图纸绘制有明显错误、字体和数字标注不整洁，应用理论有原 则错误，回答问题错误。 3）设计缺勤累计达三分之一以上者。十、设计日期： 2010年 12月 27日 31 日交图日期： 2010年12月31日下午 16：00十一、指导教师：朱伟萍 杨广建 王远红 谭水成环境与市政系给排水教研室2010年 12月第一节 概述1.1 根据城镇发展规划，该泵站拟建于城镇南端，设计为中型送水泵站。1.2 泵站的设计水量为 万 m3/d 。1.3 消防用水量 300 L/s 。1.4 经给水管网水力计算后，有：1.4.1 根据用水曲线确定二泵站工作制度，分两级工作。第一

7、级，从 6：00 到 20：00，每小时占全天用水量的。第二级，从 20：00 到 6：00，每小时占全天用水量的。1.4.2 最大用水时水泵站所需扬程为，其中几何压水高；1.4.3 最大用水加消防时泵站所需扬程为，其中几何压水高。1.5 清水池至泵站址的水平距离为 543m。1.6 泵站处地面标高为。1.7 清水池最低水位标高，清水池最低水位在地面以下 3m。1.8 地下水位标高。1.9 给水管网的设计最不利点的地形标高为，建筑层数为 8 层，自由水压为 36米1.10 冰冻深度。第二节 水泵机组的选择2.1 泵站设计参数的确定供水流量 /(L/s)水头损失 /m集水井最 低水位与 控制点地

8、 面高差 /m自由水压/m泵站内输水管管网二级供水22消防供水3 个火点22泵站一级工作时的设计流量： 泵站二级工作时的设计流量： 泵站一级工作时的设计扬程为： 其中H 01 最大用水时几何压水高 (m)；h站内 水泵站内水头损失 (m) (初步估计为 2m)；h保证 安全水头(初步估计为 1m)。泵站二级工作时的设计扬程：H 2 Zc H 0h2h泵站内 h安 =2+ +=其中h2 为二级供水时输配水管网的压力损失消防时：泵站最大用水加消防时的设计工作流量为： 泵站最大用水加消防时的设计扬程为：2.2 选择水泵 为了在用水量减少时进行灵活调度，减少能源浪费，利用智能选泵系统选出几种方 案，进

9、行搭配，而在用水量少时，减少泵的运行台数，使每台泵都能在高效段运行，从 而达到节约能源的目的。可用管路特性曲线进行选泵，先求出管路特性曲线方程中的参数，因为Hst 2 36 38m ，所以 S ( hh泵站内)/ Q 2 (22.53 2.00) / 2.22 5.07s2 /m5因此 H H ST SQ2 38 5.07Q2绘制水泵 Q-H 曲线 管路特性曲线关系表见下：10080H/m60需能曲线40203Q/m3/hQ/m3/shH100020003000400050006000700080009000100001100012000根据上述分析反复比较水泵特性曲线，选择 500S59A型

10、水泵五台并联台水泵2000 4000 6000 8000 10000 12000 Q/m3/h选泵表：型号转速 r/min流量 m3/h扬程 m轴功率电机功率效率500S59A970150057315400741872493337521703932072在根据选泵结果来看，此次设计选用 5台 500S59A型水泵，一级供水时，全部打开 运行。二级供水时，运行三台 500S59A型水泵，完全满足供水条件。在选用备用泵的时候， 选用一台 500S59 型，电动机功率为 450kW,这台备用泵也完全 能够满足用水条件。2.3 电机的选择根据水泵样本提供的配套可选电机参数如下： 500S59A的选用：

11、 Y400-54-6 N=400KW根据水泵样本提供的配套可选电机参数如下：500S59 的选用： Y450-46-6 N=450KW第三节 水泵机组的基础设计500S59A系列水泵不带底座， 所以选定其基础为混凝土块式基础， 根据水泵尺寸 （见 附件二）、电动机安装尺寸（见附件二） ，有： 基础长度 L相应地角螺钉间距大者 +（400500） L2 L3 B （400500） 1167 580 1000 400 3147mm （取 3200mm） 基础宽度 B相应地角螺钉间距大者 +（400500）A （400500） 710 400 1110mm 基础高度 H= 2.54.0 W水泵 W电

12、机 / L B 3.0 2570 3000 / 3.89 1.10 2400 1.63m（取 1.7m）其中 W水泵 水泵重量（ kg） ; W电机 电机重量（ kg）; L 基础长度（ m）B 基础宽度（ m）; 基础密度（ kg/m3）（混凝土密度 2400 kg/m 3）备用泵 500S59系列水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，根据水泵尺 寸（见附件二）、电动机安装尺寸（见附件二） ，有： 基础长度 L相应地角螺钉间距大者 +（400500） L2 L3 B （400500） 1157 580 820 450 3007 mm （取 3010mm） 基础宽度 B相应地角螺钉间距

13、大者 +（400500）A （400500） 1100 400 1500mm基础高度 H= 2.54.0 W水泵 W电机 / L B 3.0 2500 2720 / 3.75 0.82 2400 2.1m其中 W水泵 水泵重量（ kg） ; W电机 电机重量（ kg）; L 基础长度（ m）B 基础宽度（ m）; 基础密度（ kg/m3）（混凝土密度 2400 kg/m 3）第四节 水泵吸水管和压水管的计算一台 500S59A型水泵工作时， 其最大流量 Q 1872L / s ，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=600mm压, 水管 管径 DN 500mm

14、。 根据 公式 DN4Q/v 计算得：当吸水管管径 DN 600mm时，流速 v=s；当吸水管管径 DN 500mm时，流速 v=s；一台 500S59型水泵工作时，其最大流量 Q 1363L / s ，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 DN450mm。根据公式 DN4Q/v 计算得：当吸水管管径 DN 600mm时，流速 v=s；当吸水管管径 DN 500mm时，流速 v=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Z45WT 10 ，DN500mm，L540mm，W678kg。压水管设有电动操作阀，型号 D971X（ H、

15、F），DN 200mm，L60mm，W57kg。手动 常开检修阀门， 型号为 Z45TW 10，DN200mm，L330mm，W117kg。并设有联络管 （DN 600mm），由两条输水干管（ DN2000mm）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=200L=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。第五节 泵房形式的选择根据清水池最低水位标高 H=和水泵 Hs=的条件，确定泵房为矩形半地下式。半地下室泵房结构比分机型复杂，有地上和地下结构。地上结构与分基式泵房基本 相同，地下结构是无水的干室。水泵机组安

16、装在干室内，泵房底板与机器基础常用钢筋 混凝土浇筑成整体。这种结构适用于水位变幅较大或吸水扬程较低的水泵机组，采用干 室型泵房。主机布置形式采用最常用的一行式排列。这种形式简单，整齐，泵房跨度小，适应 于卧，立式机主，但机器台数较多时，泵房长度及集水池宽度较大。中小型卧式机主的辅助设备较少，泵房一般由主机间，检修间组成，配电间有可能 设在泵房内，也可能另配配电间。第六节 吸水井的设计吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求。清水池最低水位（视为吸水池最低水位） =清水池最低水位清水池至吸水井水头损 失 =；水泵吸水管进口喇叭口大头直径 D（） d=600=840mm； 水泵吸水管进口喇叭

17、口长度 L（）（ Dd）=4（ 800-600）=800mm； 喇叭口距吸水井井壁距离（） D 800760mm； 喇叭口之间的距离（） D 8001600mm； 喇叭口距吸水井井底距离（） D 640mm；喇叭口淹没水深 h=。备用泵的各持寸为：D=800mm距, 井壁距离 700mm距, 井底 600mm所以，吸水井长度为 7400mm（根据管道布置调整为 7400mm），吸水井宽度为 3200mm 最终调整为 3200mm），吸水井高度为。第七节 管道配件的选取列表配件选取表名称规格单位数量备注mm真空泵SZB-8台2一台备用同心渐扩管DN600 500个6L=900 安装在吸 水管上同

18、心渐扩管DN600 600个6L=900 安装在吸 水管上多功能阀门DN500 L=1100个6JD745X-25三通DN600 600个2L=940mm H=470m 安装在吸水管上四通DN600 600 600个2L=940mm H=940m 安装在吸水管上蝶阀DN600 L=150mm个14D371J-10 安装在 吸水管上90 度弯头DN600个6L=905mm安装在吸水管上水泵500S59A500S59台6一台备用电机Y400-54-6台6Y400-54-6400kW喇叭口DN700-500个6L=800mm安 装 在吸水管上超声波流量计DN600个2SP-1潜水排污泵台2一台备用起

19、重机SC台1起升高度 3-12m跨度 7m，重量第八节 泵房尺寸的确定泵房长度 : 对于配电间在内部的， 泵房长度应为主机间与检修间尺寸的和再加上配电 间尺寸，计算可得泵房长度为 30m。泵房宽度：是指根据机主外形尺寸，进出水管路的布置及其阀间的长度，安装检修 操作所必需的空间，计算可得泵房宽度为。泵房高度的确定： H0=h1+h2+h3+h4+h5 H=H0+h6+h7H0 电动机层楼板至起重机梁轨面的高度h1 起吊时电动机高出电动机层地坪的高度 h2 吊件与电动机之间的安全矩， 取 h3 最大长度吊件，一般为泵轴，有时也包括叶轮h4 吊钩与吊件之间捆扎长度（ m）h5 吊钩与起重机梁轨面的

20、最小距离（ m），有起重机样本查的 h6起重机梁轨面与起重机顶面高度（ m），有起重机样本查的 h7起重机顶面至屋顶下弦的距离，一般取故 H=H0+h6+h7= 12m。根据 500S59A系列水泵及其配套电动机安装尺寸可得： H 355mm ， H1 898mm ，H 2 268mm 。则水泵轴线标高 =。泵房挖深 =。泵房底面标高 =泵站地面标高 - 泵房挖深 =。 基础埋入水泵房底平面。第九节 辅助设备的选择9.1 引水设备 启动引水设备，选用水环式真空泵，真空泵的最大排气 .9.2 计量设备在送水管设有电磁流量计，采用 MT900F系列， DN500m。m电磁流量计的选择，主要 是按被测管道中设计流量的倍选择相应最大流量的流量计。在压水管上设压力表， 型号为 Y一 602，测量范围为； 吸水管上设真空表，型号为Z-602 ，测量范围为 760mmH。99.3 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 14m，起升高 度 12m。根据起重机的要求计算确定泵房净高度 12m。9.4 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