取水泵站设计说明书

1、泵与泵站课程设计 说明书 1911 题目：28万人城镇取水泵站设计 学院：环境科学与工程学院 专业：给排水 班级：1002 学生姓名：沈益彬、吴俊彦、郑陈磊 包晓旻、閤强 指导教师：章宏梓 二0二年十二月 分工 沈益彬：取水泵站设计及资料收集 閤强：取水泵站平面图绘画 郑陈磊：取水泵站纵面图绘画和送水泵站纵面图绘画 吴俊彦：送水泵站设计及资料收集 包晓旻：送水泵站平面图绘画 目录 一、设计原始资料 . 4 二、取水方式 4. 三、设计流量和扬程的计算 . 4. 四、初选泵与泵机 . 6. 五、吸水管路的设计 . 8. 六、压水管路的设计 . 9. 七、水泵间布置 . 9. 八、吸水管路和压水管

2、路中水头损失的计算 . 1 2 九、泵的安装高度的确定和泵房简体高度计算 . 1 4 十、泵站附属设备的选择 14 十一、设备具体布置 1.5 十二、 参考文献 1.6 、设计原始资料 主要设计资料 1、基础资料 同给水排水管网系统课程设计资料 28万人城镇最高日用水量 59490.87mi7d 2、水文资料 （略） 3、净水厂厂址同给水排水管网系统课程设计结果 ，净水厂混凝池高6.5m取水 方式：以下两种方式任选一种： （1）自流管进行河岸取水 （2）利用渗渠取水 4、取水泵站和送水泵站位置自定，假定地质条件均符合建站要求 设计水量、送水泵站所需扬程均根据给水排水管网系统课程设计结果确 定。

3、 、取水方式 自流管进行河岸取水 取水头形式 i.-懺朗F i哉轨悴浮5粕丫的呵集I.需命栽?七?实平 式暮网干阳 乙皐护艸嗚|埔料外的科爭 J乐rA王机育式？暑口底 r ?軋n I GM耶ititit菴F I LJ ）嵯浊干厲氏純工 人呼构| 样战呛？: 无曲癡.!*殍 .用丁抽诱乐養怡?帰 討買血1鞫料?旧文宅需 ii怯.文-W明还席 出也右皈阵嘴博理设M恤辿丸 I电4. i H氏利LI i为 下打一醍旬合H唾云廉土 能禹 三、设计流量和扬程的计算 （1）设计流量Q Qd Qr =ot T 式中Qr 一级泵站中水泵所供给的流量（m3/h）; Qd供水对象最高日用水量 （m3/ d）; a为

4、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 a =1.05-1.1 T 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a =1.05,则 Q=1.05X 59490.87 =2602.7m 3/h=722.9 m 3/s 24 （2）设计扬程Hst 自流管的水头损失 采用两条DN700的钢管并联作为原水的自流管，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%勺设计流量 时），即 Q=0.75X 2602.7=1952m/h=0.54223m/s ，查水力计算表得管内流速 v=1.40m/s,i=3.35 % ,从取

5、水头部到泵房吸水间的全部水头损失为 h=1.1 X 0.00335 X 90=0.33m （式中1.1包括局部损失而加大的系数） 静扬程Hst的计算 水面标高为1085.46m 水厂标高为1089.50m 吸水间中水面标高为 1085.46-0.33=1085.13m ， 所以泵所需静扬程ht为： HsT=1089.50+6.5-1085.13=10.87m 输水干管中的水头损失刀 h 设采用两条DN600的钢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%勺设计流量，即 Q=0.75X 2602.7=1952n i/h=0.54223m 3/s,查 水力计算表得管内流速

6、 v=1.85m/s,i=6.95%所以 输水管路水头损失；a h=1.1 X 0.00695 X 295=2.255m 泵站内管路中的水头损失刀h粗估2m安全水头2m则泵设计扬程为： H ma=10.87+2.255+2+2=17.125m 四、初选泵与泵机 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 合理地用尽各水泵的高效段 要近远期相结合。“小泵大基础” 11 丄gw It t E G A * 1 T r *- 耳6 曲0 :血io 壬丰 50 6f M方 4 F 图3479 125h-19型泵性能曲线 (n 1470r/mi n) W(m

7、) i6O 240 320 400 45 4 哄(Us 歳檢1500-饷忧） 3-185 14站加型泵性崩曲线 （丹二 1470r/mih ） 方案比较: 方案 编号 用水变化 范围 (L/s ) 运行泵 及其台数(m 泵的扬 程(m) 所需 扬程(m) 扬程利 用率% 泵 效率% 方案一选 用3台 14sh-28 二用一备 722.9 二台 14sh-28 17.2 17.125 99.6 78 方案二选 用4台 12sh-19 三用一备 722.9 三台 12sh-19 17.3 17.125 99.0 80 所以选择方案二 选择四台12Sh-19型泵，三台工作一台备用 1 * C 视功*

8、1零垮 T ihKR t t9 HI : ?i甘咄：训;二卍 1 i1 ClkWi Bi | Hj | J ii i *? e * - Ai r A “袒 12*丹 4 YJxtM 4 MF. J 57525(1 Il 3 iosa 10? w 4 13 IM2 UH) 440 彳 00 ZN 11 2 J IM 19A 愉(i 4 “ AVI -i Mb.、 m 5 iM74 J74 1012 950 ；旳 50 4 2) -ICHI 44() 400 L n 五、吸水管路的设计 流量 33 Q=2602.7/3 =867.567m/h=0.241 m /s (2)吸水管路的要求 不漏气 管

9、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 m时，V取1.0? 1.2 m/s 管径等于或大于 250 mm时，V取1.2? 1.6 m/s (3) 吸水管路直径 采用 DN500I 冈管，贝 U v=1.22,1000i=3.83 。 (4) 吸水管路的管件布置 手动闸阀采用 WZ545 10 闸阀，其规格为： DN=500mm , L=530 mm 偏心渐缩管 为了防止吸水管积有空气，所以采用偏心渐缩管，查表得 : DN500 300 ，L=500 m, Z =0.20 六、压水管路的设计 流量 Q=2602.7/3 =867.567m3/h=0.241

10、m 3/s (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 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 伽时，为 1.5? 2.0 m/s 管径等于或大于 250 mm 时，为 2.0? 2.5 m/s 压水管的选取 采用 DN400 钢管，贝 U v=1.92,1000i=12.7 (3) 、压水管路配件 液压蝶阀 采用 D771 净 10 液压蝶阀，其规格为： DN400, L=92m, Z =0.15 手动蝶阀 采用 D371X- 10 对夹蜗杆传动蝶阀，其规格为： DN400

11、， L=102 m， Z =0.15 管网蝶阀 采用 GD371 - 6 对夹蜗杆传动管网蝶阀，其规格为： DN600， L=600 m, Z =0.15 同心渐扩管压水管路上的渐扩管规格如下： DN250 400, L=500 m, Z =0.24 设在联络管上的渐扩管规格 ： DN400 600,L=500 m, Z =0.26 七、水泵间布置 生基 (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 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，

12、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。 基础深度 H 可按照下式计算： L=1.674+0.2=1.824m B=0.95+0.15=1.10m H= 3-0 W =39731-4=0.619m L xBxr 1.824 x1.10 x 23520 式中 L 基础长度， L=1.824m ； B 基础宽度， B=1.10m r 基础所用材料的容重，对于混凝土基础，r=23520N/m3 。 （ 2）基础布置 基础布置情况见取水泵站祥图。 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

13、用机组横向双向排列方式，这种布置的优点是：布置紧凑，节省建筑面积 机组与管道布置 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。每台有单独的吸水管、压水管引出泵房后两两连接起来。泵出 水管上设有液控蝶阀（D771X-10, DN400 和蜗杆传动蝶阀 （D371X-10, DN400 , 吸水管上设手动闸板闸阀（ WZ545T-10 DN500 。为了节 省面 积，将其设计在切换井在泵房外面。两条 DN800 输水干管用（ GD371X-6 DN600 的蝶 阀连接起来，每条水管上各设置切换用的蝶阀（GD371X-6 DN600 水泵间平面尺寸

14、的确定 水泵机组采用四台交错并列布置成两排 ，泵房采用圆形钢筋混凝土结构。 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D1 1000,取D仁1000mm B1:出水侧泵基础与墙壁的净距B1 3000,取B仁3000 m A1:泵凸出部分到墙壁的净距A仁最大设备宽度 +0.5m=1824+1000=2824nm 取 2800 m C1:电机凸出部分与配电设备的净距C仁电机轴长+0.5m。所以 C1=1744+500=2244 m但是，低压配电设备应 C1 1.5m;高压配电设备应 C1 2m,C1 取2300伽应该是满足的。 E1:泵基础之间的净 E1值与C1要求相同，即E

15、仁 3=2300 w B:管与管之间的净距B 0.7m F: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 mm,取 F=1000mm A2:泵及电机突出部分长度A2=200 ? 250 m D1:压水管路管径 D仁400 m L:机组基础长度 L=1824 m 11 所以，可得 R=B1+F? D1+L+ E仁3000+1000+500+1824+1150=7474 m 取 22 R=7500mm 八、吸水管路和压水管路中水头损失的计算 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 -hd - hfd h|d 吸水管路中水头损失 hs hs八hfs

16、八应; fs ?js=3.83 疋 10汉 1.257 =0.0048m 2 Vi? 2g ； 式中1吸水管进口局部阻力系数,1=0.75 ； DN500闸阀局部阻力系 按开启度1考虑，2=0.15 ； d 8 3偏心渐缩管 DN500 300,3 =0.20 ； v hs =(0.75 0.15) 0.20 2g 3 41 2 0.17m 2g 、hs二hfs h. =0.0048 0.17 = 0.175m (2)压水管路水头损失 L1=1J57 DM 500 .hfd = (l2 A3 l4 l5 l6)id1 l7 id2 12 7 1 68 =(3.417 0.400 4.560 2

17、.757 1.000) 1.606 - 1000 1000 =0.157m 2 hld 二 4 严(2 ；8 - 2 ；10) 2g 11 12 2g 13) 2g 2 2 4 91 2 -0.24 2g = 1.517m (2 0.30 0.15 0.21 0.15 2 0.60 0.31) 2g 1 92 2 (0.5 2 1. 5 2 0.15) 2g 1 85 产 式中4 - DN250 400渐放管， 产 4 =0.24 DN400 铸铁 45 弯头，5=0.30 DN400液控蝶 6 =0.15 7 =0.21 8 =0.15 10 产 11 弯头 9=0.60 10 =0.31

18、产 DN600 I冈制斜三通，11 =0.5 DN400 铸铁 90 DN400 600渐放管， 12 DN600 I冈制正三通，12 =1.5 13 DN600 蝶阀，13 =0.15。 故: % hfd hid =0.157 ? 1.517 = 1.674m 从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为 a h 八 hs、hd =0.175 1.674 =1.849m fl格 (mm) D d 250 0.20 0.32 0.21 300 0.20 0.29 0.20 500 350 049 0*21 0.20 400 F 0.1S 0.12 0,19 450 O.W 0J7 150

19、0.20 033 0.21 200 0.20 (L30 0.20 400 250 OJ9 0.24 0,20 300 0.18 0.B 0J9 350 0J7 0.04 0.17 J(mi n) 15 如一 JO 80 100 150 200 250 300 45C 500 800 MW- lOfti e 1.5 0.2 0J 0.08 1 0,07 0.06 0.05 A 时a/d t/8 2/8 3/8 4/8 5/8 ! 6/S 7/8 4.836 0.740 0,609 0.315 0.159 1 0J5 0.26 0.81 2.06 5.52 17,0 97.8 崟各种开启直 蚩全开

20、时(EJ?/J = O)? 因此泵的实际扬程为 14八=10.87+2.255+1.849+2=16.974口 由此可见，初选的泵机组符合要求。 九、泵的安装高度的确定和泵房简体高度计算 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 而泵为自灌式工作，所以泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。 已知吸水间水位标高为1084.46m为保证吸水管的吸水，取吸水管的中心标 高为1083.0m （吸水管上缘的淹没深度为1084.46-1083.0- （ D/2）=1.21m ）。取吸 水管下缘距吸水间底板0.54m，则吸水间底板标高为 1083.0-（ D/2+0.54）

21、 =1082.21m。操作平台标高为 1089.75m。故泵房筒体高度为：1089.75- 1082.21=7.54m。 十、泵站附属设备的选择 1起重设备： 最大起重量为12Sh-19A型电机重量 =381Kg,最大起吊高度为 7.54+2=9.54m （其中 2m 是考虑操作平台上汽车的高度 ）。为此，选用环形吊车（定 制，起重量0.5t，双梁15.2m, L04AD 电动葫芦，起吊高度 15m） 2 引水设备： 水泵系自灌工作，不需引水设备。 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，然后用泵抽回到吸水间去。 取水泵房的排水量一般按 20? 40m3/h 考虑，排水泵的静扬程